镁铬质耐火材料化学分析.ppt
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1、关于镁铬质耐火材料化学分析现在学习的是第1页,共34页1 1、菱镁矿、菱镁矿主要化学组成:主要化学组成:MgCO3(MgO 47.62%,CO252.38%)杂质:杂质:SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3MgCO3MgOCO2加热加热现在学习的是第2页,共34页2 铬铁矿铬铁矿1)定义:由含铬的颗粒和脉石矿物组成。)定义:由含铬的颗粒和脉石矿物组成。2)主要组成:)主要组成:(FeMg)O(CrAl)2O3杂质:镁的硅酸盐,如蛇纹石(杂质:镁的硅酸盐,如蛇纹石(3MgO2SiO22H2O)、叶状蛇纹石、橄榄石和镁橄榄石等)、叶状蛇纹石、橄榄石和镁橄榄石等。一般。一般M/S摩尔比摩尔比2,
2、主要以蛇纹石为主。,主要以蛇纹石为主。3)铬矿在加热过程中的氧化)铬矿在加热过程中的氧化还原稳定性还原稳定性氧化氧化还原取决于铁氧,多半是还原取决于铁氧,多半是FeO,在在200-300开始氧化,开始氧化,700-1000氧化激烈,会使铬氧化激烈,会使铬矿分家。矿分家。Fe 2+Fe3+发生发生“爆胀现象爆胀现象”例如:铬铁矿例如:铬铁矿FeCrO4+1/2O2Fe2O3+Cr2O3 倍半氧化物倍半氧化物铬矿分化成倍半氧化物固溶体和尖晶石固溶体,高温下加热后成倍半氧化物固溶体,温度铬矿分化成倍半氧化物固溶体和尖晶石固溶体,高温下加热后成倍半氧化物固溶体,温度下降,又回到原来的形态,这个过程就发
3、生体积效应。下降,又回到原来的形态,这个过程就发生体积效应。现在学习的是第3页,共34页3 3、镁铬砂、镁铬砂方镁石铬尖晶石(镁铬尖晶石、方镁石铬尖晶石(镁铬尖晶石、镁铬铁矿、铬铁矿)镁铬铁矿、铬铁矿)烧结或电熔烧结或电熔镁铬砂的制备:镁质原料铬铁矿镁铬砂的制备:镁质原料铬铁矿镁铬砂的理化性能名称含铬量化学成分/%体积密度/g/cm3Cr2O3MgOFe2O3SiO2Al2O3CaO烧结镁铬砂烧结镁铬砂电熔镁铬砂电熔镁铬砂电熔镁铬砂中铬砂中铬砂高铬砂7.3116.4017.2120.9936.7083.9863.4073.9659.1238.973.8010.874.1911.6018.501
4、.401.640.960.850.961.806.772.867.204.261.580.890.800.460.773.323.404.184.14现在学习的是第4页,共34页二氧化硅的测定三氧化二铁的测定三氧化二铝的测定二氧化钛的测定氧化钙及氧化镁的测定三氧化二铬的测定现在学习的是第5页,共34页二氧化硅的测定(亚铁钼蓝光度法)二氧化硅的测定(亚铁钼蓝光度法)一、方法提要一、方法提要试样用混合熔剂熔融试样用混合熔剂熔融,稀盐酸浸取稀盐酸浸取,以乙醇作稳定剂以乙醇作稳定剂,在约在约C C(HClHCl)=0.2mol/L=0.2mol/L介质中加入介质中加入钼酸铵钼酸铵使与单硅酸形成硅使与单
5、硅酸形成硅钼钼杂多酸杂多酸,加加入草酸一硫酸混合酸入草酸一硫酸混合酸,消除磷、消除磷、砷砷的干扰的干扰。然后用硫酸亚铁然后用硫酸亚铁铵铵还原为硅还原为硅钼钼蓝蓝,于于690nm690nm处测量吸光度处测量吸光度。现在学习的是第6页,共34页二二、主要试剂主要试剂1.1.盐酸盐酸:1 1:1 1;2.2.钼酸铵钼酸铵溶液溶液:5 5;3.3.混合熔剂混合熔剂:2 2份无水碳酸份无水碳酸钠钠与与1 1份份硼酸硼酸研细混匀研细混匀;4.4.草一草一硫硫混酸混酸:取取15g15g草酸溶于草酸溶于250ml250ml硫酸硫酸(1 1:8 8)中中,用水稀至用水稀至1000ml1000ml,混匀混匀;5.
6、5.硫酸亚铁硫酸亚铁铵铵溶液溶液(4 4):):取取4g4g硫酸亚铁硫酸亚铁铵铵溶于水中溶于水中,加加5ml5ml硫酸硫酸(1 1:1 1),),用水稀至用水稀至100m1100m1;6.6.二氧化硅标准溶液二氧化硅标准溶液:100100gSiO2/mlgSiO2/ml。现在学习的是第7页,共34页三、分析操作三、分析操作称取称取0.10g0.10g试样于预先盛有约试样于预先盛有约2g2g混合熔剂的铂坩埚中,混匀,再覆盖混合熔剂的铂坩埚中,混匀,再覆盖1g1g,置于置于900900的高温炉中熔融的高温炉中熔融5 520min20min,熔解完全后,熔解完全后,取出旋转取出旋转坩埚,坩埚,使熔使
7、熔物均匀地附于物均匀地附于坩埚坩埚内壁内壁。放冷后放冷后,放于有放于有4Oml4Oml盐酸盐酸(1 1:5 5)和)和2Oml2Oml水的水的250ml250ml烧杯中烧杯中,加热浸出熔块并至溶液清亮加热浸出熔块并至溶液清亮,洗出坩埚,洗出坩埚,冷至室温冷至室温,移移于于100ml100ml容量瓶中容量瓶中,用水稀至刻度并混匀用水稀至刻度并混匀,与试样操作同时与试样操作同时,带一空白试验带一空白试验。现在学习的是第8页,共34页移取移取10.00ml试液(当试液(当SiO21时,吸取时,吸取5.00ml,并加,并加5ml空白溶液)于空白溶液)于100ml容量瓶中,加容量瓶中,加10ml乙醇,乙
8、醇,5ml钼酸铵溶液(钼酸铵溶液(5),摇匀。于室温下),摇匀。于室温下,放置,放置20min,(如室温低于,(如室温低于15,则应在约,则应在约30的热水浴中进行),加的热水浴中进行),加50ml草草硫混酸,摇匀,立即加硫混酸,摇匀,立即加5ml硫酸亚铁铵溶液(硫酸亚铁铵溶液(4),加水至刻度),加水至刻度,摇匀。于分光光度计,摇匀。于分光光度计690nm波长处测量其吸光度,以随同的试样空白为波长处测量其吸光度,以随同的试样空白为参比。从工作曲线上查得二氧化硅的量。参比。从工作曲线上查得二氧化硅的量。现在学习的是第9页,共34页工作曲线的绘制:工作曲线的绘制:吸取吸取0.000.00,2.0
9、02.00,4.004.00,8.00ml8.00ml二氧化硅标准溶液(二氧化硅标准溶液(100gSiO2/ml100gSiO2/ml)分)分别置于一组别置于一组100ml100ml容量瓶中,加容量瓶中,加2.5ml2.5ml盐酸(盐酸(1 1:5 5),用水稀至),用水稀至10ml10ml,以下,以下按分析步骤操作,据测量吸光度与二氧化硅的量的关系,绘制工作曲按分析步骤操作,据测量吸光度与二氧化硅的量的关系,绘制工作曲线。线。返回现在学习的是第10页,共34页三氧化二铁的测定(邻菲罗啉光度法)三氧化二铁的测定(邻菲罗啉光度法)一、方法提要一、方法提要试试样样用混合熔剂熔融用混合熔剂熔融,稀硫
10、酸浸取稀硫酸浸取,而后用而后用717717强强碱性阴离子交换碱性阴离子交换除铬后除铬后,用盐酸用盐酸羟胺羟胺将将Fe3+Fe3+还还原原为为Fe2+Fe2+。在弱酸性溶液中在弱酸性溶液中,加入邻菲罗加入邻菲罗啉啉使与使与Fe2+Fe2+形成橙红色配合物。于波长形成橙红色配合物。于波长510nm510nm处测量吸光度。处测量吸光度。现在学习的是第11页,共34页二、主要试剂二、主要试剂1.1.盐酸盐酸羟胺羟胺溶液溶液:1010;2.2.乙酸乙酸铵铵溶液溶液:2020;3.3.混合熔剂混合熔剂:2 2份无水碳酸份无水碳酸钠钠与与1 1份份硼酸硼酸研细混匀研细混匀;4.7174.717强碱性阴离子交
11、换树脂强碱性阴离子交换树脂:先将先将干干树脂用水浸泡半天树脂用水浸泡半天,再用盐酸再用盐酸(0.50.51.0mol/L1.0mol/L)反复)反复浸泡浸泡2 23 3次次,每次每次1 12h2h,最后洗至无氯离子最后洗至无氯离子;5.5.邻菲罗邻菲罗啉啉溶液溶液(1 1):):用乙醇用乙醇(1 1:1 1)配制配制;6.6.三三氧化二铁标准溶液氧化二铁标准溶液:100100gFe203/mlgFe203/ml。现在学习的是第12页,共34页三、分析操作三、分析操作称取称取0.25g0.25g试样于盛有试样于盛有4g4g混合熔剂的混合熔剂的铂坩埚中,铂坩埚中,混匀混匀,表面再表面再覆盖覆盖约约
12、1g1g混混合熔剂合熔剂,于于10001000高温炉中熔融高温炉中熔融303040min40min,取出取出,稍冷。,稍冷。放于盛有放于盛有10ml10ml硫酸硫酸(1 1:1 1)和和100ml100ml水的烧杯中水的烧杯中,加热浸出熔块并至溶液清亮加热浸出熔块并至溶液清亮,洗出坩埚,洗出坩埚,冷至室温冷至室温,加水至体积约为加水至体积约为20Oml20Oml,加入约加入约101015g15g经处理过的经处理过的717717强碱性强碱性阴离子交换树脂阴离子交换树脂,搅拌搅拌3 35min5min。以中速滤纸过滤于。以中速滤纸过滤于250ml250ml容量瓶中容量瓶中,用硫用硫酸酸(1 1:9
13、 9)洗烧杯洗烧杯3 3次次,洗树脂洗树脂8 81010次次,然后然后,用水稀至刻度用水稀至刻度,摇匀摇匀。现在学习的是第13页,共34页分取上述母液分取上述母液20.00ml20.00ml(视三氧化二铁含量而定)于(视三氧化二铁含量而定)于100ml100ml容量瓶中,用水容量瓶中,用水稀至稀至50ml50ml,加加5ml5ml盐酸盐酸羟胺羟胺溶液溶液(1010),),5ml5ml邻菲罗邻菲罗啉啉溶液溶液(1 1),),15ml15ml乙酸乙酸铵铵溶液溶液(2020),),加水稀至刻度加水稀至刻度,摇匀摇匀,放置放置30min30min。用用0.5cm0.5cm比色皿比色皿,于波长于波长51
14、0nm510nm处处,以随同试以随同试样样的空白为参比测量吸光度。三氧化二铁的含量的空白为参比测量吸光度。三氧化二铁的含量由工作曲线上查得由工作曲线上查得。现在学习的是第14页,共34页工作曲线的绘制工作曲线的绘制:吸取吸取0.00,1.00,5.00,7.00,10.00ml0.00,1.00,5.00,7.00,10.00ml三氧化二铁标准溶液三氧化二铁标准溶液(100100g g Fe203/mlFe203/ml);分别置于);分别置于一组一组100ml100ml容量瓶中容量瓶中,用水稀至约用水稀至约50ml50ml,以下同分析以下同分析步骤显色并测量吸光度步骤显色并测量吸光度,依吸光度
15、与三氧化二铁之对应关系绘制工作曲线依吸光度与三氧化二铁之对应关系绘制工作曲线。返回现在学习的是第15页,共34页三氧化二铝的测定(氟盐取代三氧化二铝的测定(氟盐取代EDTAEDTA滴定法)滴定法)一、方法提要一、方法提要于经于经717717强碱性离子交换树脂分离强碱性离子交换树脂分离铬铬后后,测定三氧化二铁时测定三氧化二铁时,所制备的所制备的母液母液中中,加过量的加过量的EDTAEDTA标准溶液标准溶液,于于PH4.5PH4.5时时,使铝与使铝与EDTAEDTA配位配位,以以PANPAN为为指示剂指示剂,用硫酸用硫酸铜铜标准溶液滴标准溶液滴定过量的定过量的EDTAEDTA。续而加氟盐取代与铝配
16、位的。续而加氟盐取代与铝配位的EDTAEDTA。最后再用硫酸铜标准溶液滴定被取代出的。最后再用硫酸铜标准溶液滴定被取代出的EDTAEDTA,从而计算三氧化,从而计算三氧化二铝的量。钛的干扰,加苦杏仁酸掩蔽。二铝的量。钛的干扰,加苦杏仁酸掩蔽。现在学习的是第16页,共34页二、主要试剂二、主要试剂1.1.盐酸盐酸:1 1:1 1;2.2.苦杏仁酸苦杏仁酸溶液:溶液:1010;3.3.氢氧化氢氧化钾钾溶液溶液:4040;4.4.乙酸一乙酸乙酸一乙酸铵铵缓冲溶液缓冲溶液(PHPH4.54.5):):取取77g77g乙酸乙酸铵铵溶于溶于200ml200ml水中水中,加加58.9ml58.9ml冰乙酸冰
17、乙酸,加水稀至加水稀至1000ml1000ml,混匀混匀;5.PAN5.PAN指示剂指示剂:0.10.1乙醇乙醇溶液溶液;6.6.酚酞指示剂:酚酞指示剂:0.10.1的乙醇(的乙醇(1 1:1 1)溶液;)溶液;7.7.EDTAEDTA标准溶液标准溶液:C C(EDTAEDTA)0.02mol/L0.02mol/L;8 8.硫酸铜标准溶液硫酸铜标准溶液:C C(CuS0CuS04 4)0.02mol/L0.02mol/L。现在学习的是第17页,共34页三、分析操作三、分析操作吸取吸取100.00ml100.00ml分析三氧化二铁时所制备的母液,置于分析三氧化二铁时所制备的母液,置于400ml4
18、00ml烧杯中烧杯中,加加lOmllOml苦杏仁酸溶液苦杏仁酸溶液(1010),),搅匀搅匀后,视后,视铝含量而定加过量铝含量而定加过量EDTAEDTA标准溶液标准溶液(一(一般过量约般过量约5ml5ml)加加1 12 2滴滴酚酞酚酞指示剂指示剂,以氢氧化以氢氧化钾钾溶液溶液(4040)中和中和至红色出现至红色出现,立即滴加盐酸立即滴加盐酸(1 1:1 1)至红色褪去至红色褪去,再过加再过加2 23 3滴滴,加加2Oml2Oml乙酸乙酸铵铵缓冲溶液缓冲溶液,加热,加热煮沸煮沸5min5min,取下取下,待溶液的温度约待溶液的温度约8080,加加8 81010滴滴PANPAN指示剂指示剂,用硫酸
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- 镁铬质 耐火材料 化学分析
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