硅酸盐水泥实验.docx
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1、北京化工高校Fe2()3、AI2O3、CaO 和 MgO专业班级学号同学姓名指导老师的含量的测定工业分析与检验甘分专121002韩得满张靖完成日期:2022年5月5日3+:在滴定Fe时,近终点应放慢滴定速度,留意操作,认真观看。滴定终 点随铁的含量不同而不同,特殊是含铁量低的样品,终点更难观看。当滴定至淡 紫色时,每加入一滴,应摇动片刻,必要时再加热(滴完溶液温度约60 ), 留神滴定至亮黄色。由于此处滴定不佳,不但影响Fe的测定,还影响A1的测定 结果。以PAN为指示剂,用CuS04滴定EDTA时,终点往往不清楚,应当留意操作条件。滴定温度掌握在80 85c为宜,温度过低,PAN指示剂和Cu
2、-PAN在水中溶解度降低;温度太高,终点不稳定。为改善终点,还可以加入适量乙醇。PAN指示剂加入的量也要适当。2. 1. 4数据处理、EDTA标准溶液的配制表2-1 EDTA标准溶液的配制EDTA 质量:Medta=10. 0g; Caco3的质量:MCaco3=0. 3954g测得 Caco3的浓度:CCaco3=0. 0158mol/lI23VEDTA/ml15.0114.9414.9VCaco3/ml25.0025.0025.00Ccacoa/mol/l0.0158CEDTA/mo 1 /10. 0263Avg (CEDTA/mol/1)相对偏差/ %0. 40%相对平均偏差/ %0.0
3、1580.01580. 02640. 02650. 02640. 07%0. 27%0. 33%(2)、CuSCU标准溶液的配制表2-2CuS04标准溶液的配制称取3. 1337gCuS04 5H20定容至500ml用EDTA标定编号123Vedta/hiI10. 0010. 0010. 00Cedta/nio 1/10. 02640. 02640. 0264Vcuso/ml10. 4510. 4210. 47CCuso4/mol/l0. 02530. 02530. 0252Avg (Ccusod/niol/l)0. 0253相对偏差 / %0.03%0.26%0.22%相对平均偏差/ %0.
4、17%得出1. 0mlCuS04溶液相当于0. O264mol/1EDTA标准溶液0. 96mlo(3)、Si。2含量测定表2-3水泥试验中Si。2含量测定编号M水泥样品/gMnH4C1/ gM空坨烟/gMsi()2+i甘烟 / gM/g10.43162. 7134. 508934. 60450. 095620. 46323. 0332.827732. 93680. 1091计算:WsiO2 二 W1-W2 叱- xlOO% 公式 2-1 W式中:叫一用竭加热灼烧后沉淀的质量,g;%一恒重的生土强质量,g;W水泥样品的质量,g。WsiO2(l)=22.2% ;Wsio2(2)=23.6% ;得
5、出Tsio2= 22.9%.(4)、Fe2()3和AI2O3含量测定表2-4水泥试验中Fe2O3 AbG含量测定(方法一)取水泥样品加0.4316g,取其滤液50mlCedta=O. 00264mo I /1; Ccuso4=0. 00253mo I /1测定Al时取VEDTA=50ml123Vedta/hiI12. 8012.8512.91Vcus/ml14. 6514. 7214. 82计算:1)、Fe203:式中:coFe,O3 =阳阳。3/2b250/501000 xW稀释10倍后标准溶液浓度,mol/1;xlOO%公式2-2滴定Fe3+时消耗的EDTA标准溶液体积,ml;“飞。3Fe
6、2C)3摩尔质量;250/50样液稀释倍数。2)、AI2O3(cV-c)M,lo /2x250 / 50COALO. = 2x 100% 公式 21000 XW式中:c稀释10倍后标准溶液浓度,mol/1;V精确加入EDTA标准溶液的体积,ml;Q CuSO4标准液浓度,mol/1;/也。3AI2O3摩尔质量;匕滴定时消耗CuSCU标准液体积,ml;250/50样液稀释倍数。表2-5得出:Al203%=5. 60%编号123Vedta/hiI12. 8012.8512.91W(Fe2O3)3. 13%3. 14%3. 16%Avg (W(Fe2O3)3. 14%相对偏差/ %0.41%0. 0
7、3%0. 44%相对平均偏差/ %0. 29%得出:Fe203%=3. 14%o编号123Vcusoi/ml14. 6514. 7214. 82w(ai2o3)5.61%5. 60%5. 58%Avg (W(A12O3)5. 60%相对偏差/ %0.21%0. 03%0. 24%相对平均偏差/ %0. 16%(5)、CaO和MgO含量的测定: caO =*00%W*1000公式2-4水泥式样中CaO、MgO含量的测定取分别Si02后的滤液25. 00ml ;水泥样品质量M=0. 2691gCedta0. 0264mo I /1编号123-V1 (测 Ca)10. 5210.4510. 42Ve
8、dta/hiI/eVz(测 Ca、Mg)11. 1011.0611.00W(CaO)57. 80%57.41%57. 25%Avg (W(CaO)57. 48%相对偏差/ %0. 54%0. 13%0.41%相对平均偏差/ %0. 36%W (MgO)2. 28%2. 39%2.28%Avg (W(MgO)2. 32%相对偏差/ %1.69%3. 39%1.69%相对平均偏差/ %2. 26%计算:1)、CaO式中:。标准溶液浓度,mol/1;V3滴定Ca2+时消耗EDTA标准溶液的体积,ml;W水泥样品质量,g;McaoCaO摩尔质量;10样液稀释倍数。2)、MgO(c%-cV3)/1000
9、xMm.公式2-5MgO : 吧 X100%Mg W/(250/25)式中:。标准溶液浓度,mol/1;V4滴定Mg2+、Ca2+时消耗EDTA标准溶液的体积,ml;W水泥样品质量,g;MMgoMgO摩尔质量;10样液稀释倍数;其余同上。得出: Ca0=57. 48%; oMgO=2. 32%综合试验得出:硅酸盐水泥试样中各种组分含量分析表2-7SiO2Fe203A 1 2。3CaOMgO22. 90%3. 14%5.60%57. 48%2. 32%1.1.1 2仪器分析法、原子汲取光谱法(测Fe、Ca、Mg)1.1.2 原理水样中金属离子被原子化后,此基态原子汲取来自同种金属元素空心灯发出
10、的共振线(如铜,324nm;铅,283.3nm等)汲取共振线的量与样品中该元素含 量成正比。在其他条件不变的状况下依据测量被汲取后的谱线强度,与标准系列 比拟进行定量。1.1.3 试剂一、标准溶液的配制:1)铁标准贮备溶液:精确称取0.7149 g氧化铁(优级纯Fe2O3),加入10mL硝酸溶液(1 + 1),小火加热并滴加浓盐酸助溶,至完全溶解后加纯水 定容至100ml容量瓶中,再在其中用吸管吸取1.0ml溶液至250ml容量瓶中,定 容。此时溶液含铁为10.0ug/mL,用同样的方法分别配置2.0ug/mL、4.0ug/mL、 6.0ug/mL 8.0ug/mL的铁标准样品,从小到大编号分
11、别为:1, 2, 3, 4, 5号。2)钙标准贮备溶液:称取在105烘干的碳酸钙(优级纯)0.6243 g于100mL 烧杯中,加入20mL水,然后渐渐加入盐酸(1+2)使其溶解,待溶完后,再加 盐酸(1+2) 5mL,煮沸赶去二氧化碳,转移至100ml容量瓶,加水至刻度,摇 匀,同铁标样配置一样分别配置 2.0ug/mL、4.0ug/mL、6.0ug/mL、8.0ug/mL 10.0ug/mL的钙标准样品,从小到大编号分别为:1, 2, 3, 4, 5号。3)镁标准贮备溶液:称取氧化镁0.0830 g溶于水,同铁标样配置一样分别 配置 0.4ug/mL、0.8ug/mL、1.2ug/mL 1
12、.6ug/mL 2.0ug/mL 的镁标准样品,从小 到大编号分别为:1, 2, 3, 4, 5号。4)硝酸(优级纯)(1+1)、盐酸(优级纯)(1+2)。二、待测样品处理:称取约2. 0g水泥试样于250ml烧杯中,加入8gNH4Cl,用一端平头的玻璃棒 压碎块状物,认真搅拌20min,加入12ml浓HC1溶液,使试样全部潮湿,再滴 加浓HNOA8滴,搅匀,盖上外表皿,置于已预热的水浴上加热2030min,直至 无黑色或灰色的小颗粒。取下烧杯,略微冷却后加热水40mL搅拌使盐溶解, 冷却后,连同沉淀一起转移到500ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后放置 2 h,使其澄清。然后用干净的吸管吸
13、取400ml与干净干燥的烧杯中保存,作 为测定Fe、Ca、Mg元素只用。(留意:测定Ca、Mg时将其待测溶液稀释100倍) 2. 2. 3分析步骤1、仪器操作安装待测元素空心阴极灯,对准灯的位置,固定分析线波长及狭缝。 开启一起电源及固定空心阴极灯电流,预热仪器1020min,使光源稳定。调整燃烧器位置,开启空气。按仪器说明书规定调整至各该元素最高灵 敏度的适当流量。开启乙快气源阀,调整指定的流量值,并点燃火焰。将纯水喷入火焰中校正每分钟进样量为35mL,并将仪器调零。将各金属标准溶液喷入火焰,调整仪器的燃烧器位置、火焰高度等各种 条件,直至获得最正确状态。完成以上调整,即可进行样品测定。测量
14、完毕后应先关闭乙燃气阀熄火。 2、样品测定将标准溶液和空白溶液一次间隔喷入火焰,测定吸光度,绘制曲线。 分别配置将样品喷入火焰,测定吸光度,在标准曲线上查出各待测金属 元素的浓度。(2)、分光光度法(测AI)2. 2.4原理在pH为5.36.8缓冲溶液中,用抗坏血酸掩蔽铁除干扰,铝离子与格天青S 形成紫红色络合物,在入=550nm处具有最大汲取。2. 2.5试剂1)抗坏血酸溶液(10g/L)现时现配。2)铭天青S溶液:0.05%。称0.1g铭天青S,加水20mL,乙醇20mL,热水浴中溶解后加入乙醇至200mLo3)六次甲基四胺缓冲溶液(300g/L)4)铝标准贮备溶液:精确称取A1(NO3)
15、3-9H2O 3.4735 g于100mL烧杯中,加入201nL水,然后渐渐加入盐酸(1+2)使其溶解,待溶完后,再加 盐酸(1+2) 5mL,转移至100ml容量瓶,加水至刻度,摇匀,备用。5) UV-2100型分光光度计,50mL容量瓶8个,吸量管(1mL, 2mL, 5mL, 10mL)o2. 2. 6分析步骤1、标准曲线的绘制在铝标准贮备溶液中用吸管吸取1.0ml溶液至250ml容量瓶中,加12滴 甲基橙指示剂,在不断摇动下留神滴加氢氧化钾溶液至溶液刚变黄色,加6滴盐 酸,摇匀,加抗坏血酸溶液5mL,摇匀。放置数分钟后,沿容量瓶颈壁绕圈加 入10mL铭天青S溶液,用水稀释至刻线,摇匀。
16、此时溶液含铝为lO.Oug/mL, 同铁标样一样分别配制 1.0ug/mL、2.0ug/mL 2.0ug/mL 4.0ug/mL、6.0ug/mL、 8.0ug/mL lO.Oug/mL的钙标准样品,从小到大编号分别为:1, 2, 3, 4, 5, 6号。在550nm波特长,用2cm比色皿,以空白试剂溶液做参比溶液测量其吸光 度,绘制标准曲线。2、试样的测定吸取上述试验中分别Si02后的滤液1.00mL于100mL容量瓶中,力口 12滴 甲基橙指示剂,在不断摇动下留神滴加氢氧化钾溶液至溶液刚变黄色,加6滴盐 酸,摇匀,加抗坏血酸溶液5mL,摇匀。放置数分钟后,沿容量瓶颈壁绕圈加入10mL格天青
17、S溶液,用水稀释至 刻线,摇匀。在测定标准系列溶液的同时,测量试样及空白样的吸光度。由试样吸光度减 去空白吸光度,从标准曲线上查出试样中铝的量。2. 3数据处理原子汲取光谱法测标准样液中Fe、Ca、Mg含量(一)表2-8 取水泥样品M=2. 0732g; Mnh4cf8. 03g; Mg的标准样液浓度稀释为原来的1/5编号标准样液浓度2.004. 006. 008. 0010. 00C/ (ug/ml)Fe标准溶液吸光度 A/Abs0. 28350. 40890. 50630. 5495Ca标准溶液吸光度 A/Abs标准样液浓度CV (ug/ml)Mg标准溶液吸光度 A/Abs0. 07550
18、. 16570. 26690. 36550. 48800. 400. 801.201.602. 000. 39340.61980. 76400. 9015原子汲取光谱法测水泥试样中Fe、Ca、Mg含量(二)表2-9Ca和Mg的待测样品浓度稀释为原来的1/100工程FeCaMg待测样各元素吸光度A/Abs0. 82640. 67950. 845500 * o o o o o o o O 6 5 4 3 2 1 0 o o o o o o OFe标样工作曲线y = 0. 0448x+0.1237 R” = 0. 95881)、Fe标准样品吸光度与浓度的关系:图2-12.004.006.008.00
19、10.0012.00标样浓度C/ (ug/ml )计算:代入待测Fe样数据y=0.0448x+0.1237;当产0.8264时,得出 x=15.68 ug/ml2)、Ca标准样品吸光度与浓度的关系:图2-20. 600. 60o o o o o O 5 4 3 2 1 0 o.o.s SO.O.00 O2.004.006.008.0010.0012.00标样浓度C/ (ug/ml)计算:代入待测Ca样数据;当y=0.6795时,得出 x=13.96ug/ml3)、Mg标准样品吸光度与浓度的关系:图2-3Mg标准工作曲线 y = o. 4171x4-0. 2526R2 = 0. 984000_
20、_00 20 1 o o o O806040计算:代入待测Mg样数据y=0.4171x+0.2526;当 y=0.8455 时,得出 x=1.42ug/ml综合试验得出:原子汲取光谱法测水泥试样中Fe、Ca、Mg含量(三)表2-10Ca和Mg的待测样品浓度稀释为原来的1/100 取水泥样品M=2. 0732g定容于500ml容量瓶中工程FeCaMg待测样浓度C/ (ug/ml)15. 681395. 70142. 15各兀素百分含量W0. 39%34. 89%3. 55%4)、分光光度法测A1:分光光度法测标样A1以及待测水泥中A1含量的测定(表2-11) 取水泥样品M=2. 0732g;Al
21、的待测样品浓度稀释为原来滤液的1/100A1标准样液浓度C/ (ug/ml)Al标准溶液吸光度A/Abs待测水泥中Al的吸光度A/Abs薪123456 1.002.004.006.008.0010.000.2150.2520.3490.4180.4780.5200. 244做出标样A1的工作曲线:00 OOOOOOOO 6 5 4 3 2 1 0 o o o o o o O标样Al的工作曲线y = 0. 0348x+0.1924 R” = 0. 9826图2-42.004.006.008.0010.0012.00Al样浓度C/ (ug/ml)计算:代入待测A1样数据y=0.0348x+0.19
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