石灰石中钙、镁含量的测定

石灰石中钙、镁含量的测定

一. 实验目的

1. 掌握配位滴定法测定石灰石中钙、镁含量的原理和方法。

2. 巩固配位滴定法中指示剂的选择和应用。

3. 进一步熟练滴定操作。

二. 实验原理

石灰石的主要成分为CaCO3，同时还含有一定量的MgCO3、SiO2及Al、Fe、Si等杂质。试样的分解可采用碱熔融的方法，制成溶液，分离除去SiO2和Fe3+、Al3+等杂质，然后测定钙和镁，这样手续太繁。若试样中含酸不溶物较少，通常用酸溶解试样，不经分离直接用EDTA标准溶液进配位滴定，测定Ca2+、Mg2+含量，简便快速。

试样经酸溶解后，Ca2+、Mg2+离子共存于溶液中，Fe3+、Al3+等干扰离子，可用酒石酸钾钠或三乙醇胺掩蔽。调节溶液的酸度至pH ≥12，使Mg2+生成氢氧化物沉淀。加入钙示剂（蓝色）后先与Ca2+配位呈红色，滴定时，EDTA先与游离Ca2+配位，然后夺取已和指示剂配位的Ca2+使溶液的红色变成蓝色为终点，从EDTA标准溶液用量可计算CaO的含量。

另取一份试液，用酒石酸钾钠或三乙醇胺将Fe3+、Al3+等干扰离子掩蔽后，调节pH =10时，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定。铬黑T（天蓝色）先与部分Mg2+配位为MgIn（酒红色）。而当EDTA滴入时，EDTA首先与Ca2+和Mg2+配位，然后夺取MgIn中的Mg2+，使铬黑T游离，达到终点时，酒红色变成天蓝色，从EDTA 用量，计算样品中CaO、MgO总量。

三. 仪器与试剂

仪器：电子分析天平（0.1mg）、移液管(25mL)、容量瓶250mL

试剂：EDTA 标准溶液（0.02 mol·L−1)，NaOH（10%)，HCl（1:1 )，三乙醇胺水溶液（1:2)，NH3·H2O-NH4Cl 缓冲溶液(pH =10)，钙指示剂(1%)，铬黑T(1%)。

四. 实验步骤

1. 试液的制备

准确称取试样0.25～0.30g 于250mL 烧杯中，加少量水湿润，盖上表面皿，从烧杯嘴中滴加1:1 HCl 4～6mL 至试样全部溶解。冷却，转移到250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

2. 钙的测定

准确吸取试液 25.00mL 于250mL 锥形瓶中，加水20mL 和三乙醇胺溶液5mL ，摇匀。再加NaOH 溶液10mL(pH ≥12)，摇匀。放入钙指示剂少许，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色恰变蓝色，即达终点。记下体积读数，平行测三次。按滴定耗用EDTA 溶液的体积计算试样中氧化钙的质量分数。

3. 钙、镁总量的测定

准确吸取试液 25.00mL 置于250mL 锥形瓶中，加水20mL 和三乙醇胺5mL ，再加NH 3·H 2O -NH 4Cl 缓冲溶液10mL (pH =10)，摇匀。最后加入铬黑T 指示剂少许，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红紫色恰变为纯蓝色，即达终点。记下体积读数，平行测三次。计算MgO 的质量分数。

五. 实验结果

1. 列表表示实验条件与耗用的EDTA 体积。

2. 计算石灰石中CaO 、MgO 的质量分数。

样

m 2525010 M V C %CaO 3 -CaO EDTA EDTA ⨯⨯⨯⨯= 样、m 25250

10 M )V (V C %MgO 3 -Mg EDTA Ca Mg Ca EDTA ⨯⨯⨯⨯-=