第一章石灰石化学分析一.石灰石中水分的测定:称取200g试样于105℃的烘箱内烘2小时,取出干燥器内冷却至室温后称量。
结果计算:水分=(称样重-烘后的石灰石重量)÷称样重×100%二.细度的测定:准确称取25g的试样于筛子里用水冲流,烘干。
结果计算:筛余物的重量÷所称的样品重×100%即为细度的百分数。
三、试样溶液的制备1. 石灰石试样溶液制备称取1g石灰石试样,精确至0. 0001g,置于250毫升的烧杯中。
加入少量除盐水,再加入25毫升盐酸溶液(1+1),稍加摇动,待剧烈反应停止后,置于电热板上加热,微沸10min后使溶液冷却。
将溶液用慢速定量滤纸过滤,500mL 干净烧杯承接,并用除盐水冲洗残余物及杯壁,所得滤液移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,用来测定Ca2+、Mg2+等分析项目(所得固体进行干燥、冷却后称重即为可测得酸不溶物的含量)。
2.CaO的测定(1)方法提要以三乙醇胺掩蔽试样中铁、铝等干扰元素,在pH大于12.5的溶液中,以钙羧酸作指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定钙。
(2)试剂和溶液(包括MgO的测定试剂)2.1 三乙醇胺:1+1溶液。
2.2 氢氧化钾:200g/L溶液。
2.3 糊精:40g/L溶液。
称取4g糊精,用水调成糊状,加入100mL沸水(使用前配制)。
2.4 氯化铵-氨水缓冲溶液(PH≈10):称取67. 5g氯化铵溶于300mL水中,加570mL氨水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
2.5 盐酸羟胺:50g/L溶液。
2.6 乙二胺四乙酸二钠(EDTA):c(EDTA)约为0.02mol/L标准滴定溶液,配制与标定按GB 601执行。
2.7 钙羧酸指示剂:称取1g钙羧酸与100g氯化钠研磨,混匀,保存于磨口瓶中。
2.8 酸性铬蓝K指示剂:5g/L溶液。
称取0.5g酸性铬蓝K溶解于100mL水中(使用期为一周)。
2.9 萘酚绿B指示剂:5g/L溶液。
称取0. 5g萘酚绿B溶解于100mL水中(使用期为一周)。
2.10 铬黑T指示剂:5g/L溶液。
称取0.5g铬黑T溶解于100mL三乙醇胺(1+1)溶液中(使用期为半个月)。
吸取10.00mL 试样溶液置于250mL 烧杯中。
加100mL 水,10mL 糊精(40g/L )溶液(氧化镁含量小于3 %的试样,不加糊精溶液)、5mL 三乙醇胺溶液(1+1)、15mL 氢氧化钾溶液(200g/L ),使溶液pH 大于12.5,加少许钙羧酸指示剂,搅拌均匀,用约0.02mol/L 的EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色为终点。
4. 结果计算以质量百分数表示的氧化钙(CaO)含量(X 1)按下式计算:%100056.0)(121⨯⨯⨯-=VV m V V C X A 式中:C ——EDTA 标准溶液的实际浓度,mol/L ;V 2——EDTA 标准溶液滴定试样的体积,mL ;V 1——EDTA 标准溶液滴定空白试液的体积,mL ;V ——试样溶液的总体积,mL ;V A ——吸取试样溶液的体积,mL ;m ——试样的质量,g 。
二、MgO 的测定1. 方法提要在pH≈10的溶液中,以酸性铬蓝K-萘酚绿B 作混合指示剂,用EDTA 标准滴定溶液滴定钙镁总量,由差减法求得氧化镁的含量。
2. 分析步骤样品应通过125μm 试验筛,于105-110℃干燥2h 以上,置于干燥器中冷却至室温。
吸取10.00mL 试样溶液置于250mL 烧杯中。
加100mL 水、5mL 盐酸羟胺溶液(50g/L )、5mL 三乙醇胺溶液(1+1),搅匀,加10mL 氯化铵-氨水缓冲溶液(PH≈10)、2-3滴酸性铬蓝K 指示剂(5g/L )和6-7滴萘酚绿B 指示剂(也可用铬黑T 作指示剂),搅匀。
用约0.02mol/L 的EDTA 标准溶液滴定至溶液由暗红色变为亮绿色为终点。
3. 结果计算以质量百分数表示的氧化镁(MgO)含量(X 2)按下式计算: []%10004.0)()(12342⨯⨯⨯---=VV m V V V V C X B 式中:C ——EDTA 标准溶液的实际浓度,mol/L ;V 4——EDTA 标准溶液滴定钙镁合量的体积,mL ;V 3——EDTA 标准溶液滴定钙镁合量空白试液的体积,mL ;V 2——EDTA 标准溶液滴定氧化钙的体积,mL ;V 1——EDTA 标准溶液滴定氧化钙空白试液的体积,mL ;V ——试样溶液的总体积,mL ;V B ——吸取试样溶液的体积,mL ;m ——试样的质量,g 。
三、盐酸不溶物的测定1. 方法提要石灰石的主要成分为可溶解于盐酸的碳酸钙和碳酸镁,将固体样品放入(1+1)的盐酸中加热溶解,待反应完全后将所得溶液过滤,洗涤、干燥、冷却,称重所得固体即可由重量法得到样品中酸不溶物的含量(主要成分为二氧化硅)。
2. 分析步骤样品应通过125μm 试验筛,于105-110℃干燥2h 以上,置于干燥器中冷却至室温。
称取1g 石灰石试样,精确至0. 0001g ,置于250毫升的烧杯中。
加入少量除盐水,再加入25毫升盐酸溶液(1+1),稍加摇动,待剧烈反应停止后,置于电热板上加热,微沸10min ,待反应完全使溶液冷却。
将溶液用慢速定量滤纸过滤,500mL 干净烧杯承接(所得滤液用作其它项目分析),并用除盐水冲洗残余物及杯壁。
将残余物及滤纸放入已恒重的瓷坩埚中,烘干,灰化,置于950±25℃灼烧60min ,取出后冷却至室温称重。
3. 结果计算以质量百分数表示的盐酸不溶物含量X 按下式计算:12()100%m m X m-=⨯ 式中:m 1——扣除空白后的残余物与坩埚质量,g ;m 2——空坩埚的质量,g ;m ——试样的质量,g 。
四、烧失量的测定1. 方法提要试样中所含的碳酸盐,有机物及其它易挥发性物质,经过高温灼烧即分解逸出,灼烧所损失的重量即为烧失量。
2. 分析步骤样品应通过125μm 试验筛,于105-110℃干燥2h 以上,置于干燥器中冷却至室温。
称取1.0000克试样,置于已灼烧至恒量的瓷坩埚中,盖上坩埚盖并留一缝隙,放在高温炉内,从低温逐渐升高温度至800~900℃,中间开启炉门2-3次,每次约30S ,继续升温至900~1000℃,灼烧60min 。
取出坩埚冷却至室温后称重。
3. 结果计算以质量百分数表示的灼烧失量含量X 按下式计算:12()100%m m X m-=⨯ 式中:m 1——灼烧前坩埚与试样的质量,g ;m 2——灼烧后坩埚与试样的质量,g ;m ——试样的质量,g 。
五、二氧化硅的测定1. 方法提要试样经碳酸钠一硼酸混合熔剂熔融,稀盐酸浸取。
在pH 约1.1的酸度下,钼酸铵与硅酸形成硅钼杂多酸,以乙醇作稳定剂,在草酸一硫酸介质中用硫酸亚铁铵将其还原成硅钼蓝,于分光光度计波长680nm 处测量吸光度。
2. 试剂和溶液2.1 混合熔剂:取2份无水碳酸钠(GB 639)与1份硼酸(GB 628)研细,混匀。
2.2 盐酸:1+6溶液。
2.3 盐酸:1+29溶液。
2.4 95%乙醇。
2.5 钼酸铵:60g/L 溶液。
称取6g 钼酸铵溶于50mL 热水中,冷却,用水稀释至100mL ,过滤后贮于塑料瓶中。
2.6 草酸一硫酸混合溶液:称取3g 草酸溶于100mL 硫酸(1+9)溶液中,2.7 硫酸亚铁铵:60g/L 溶液。
称取6g 硫酸亚铁铵溶于50mL 水中,加5-6滴硫酸,用水稀释至100mL ,过滤后使用(使用期为一周)。
2.8 二氧化硅标准溶液:200μg/mL 。
称取0.2000g 已于950-1000℃灼烧30min 并置于干燥器中冷却至室温的二氧化硅(高纯试剂)于铂坩锅中,加3g 混合熔剂,混匀,再覆盖1g 混合熔剂。
盖上坩锅盖并留一缝隙,置于高温炉中于950℃熔融20min ,取出,冷却。
将坩锅置于盛有100mL 热水的聚四氟乙烯塑料烧杯中,加热浸取熔块,至溶液清亮。
用热水洗出坩锅及盖,冷却至室温,溶液移入1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,贮存于塑料瓶中。
此溶液1mL 含200μg 二氧化硅(使用期为一个月)。
2.9 二氧化硅标准溶液:20μg/mL.吸取50.00mL 二氧化硅标准溶液(200μg/mL)置于500mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,贮存于塑料瓶中。
此溶液1mL 含20μg 二氧化硅(使用前配制)。
3. 分析步骤样品应通过125μm 试验筛,于105-110℃干燥2h 以上,置于干燥器中冷却至室温。
称取0.2g 石灰石试样于铂坩埚中,精确至0.0001g 。
加入2-3g 碳酸钠一硼酸混合熔剂,混匀,再覆盖1g 混合熔剂。
盖上坩锅盖并留一缝隙,置于高温炉中从低温升至950℃,保持10min ,取出,冷却。
将坩埚置于聚四氟乙烯塑料烧杯中,加人55mL 盐酸溶液(1+6),盖上表面皿,低温加热浸出熔融物,用水洗出坩埚及盖,继续加热至溶液清亮,冷却至室温,移人100mL 的容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
吸取10mL 试液置于100mL 容量瓶中,加10mL95%的乙醇,补加水至40mL 。
加5mL 钼酸铵溶液(60g/L ),摇匀,放置10min 。
加入20mL 草酸一硫酸混合溶液,摇匀,放置5min 。
加入5mL 硫酸亚铁铵溶液(60g/L ),用水稀释至刻度,摇匀。
选用2cm 厚的吸收池,在分光光度计波长680nm 处,以空白试验溶液作参比,测量吸光度。
4. 工作曲线的绘制准确量取0. 00,1. 00,2. 50,5. 00,7. 50,10. 00mL 二氧化硅标准溶液(20μg/mL )分别置于一组预先盛有10. 0mL 盐酸溶液(1+29)的100mL 容量瓶中,加10. 0mL95%的乙醇溶液,补加水至40mL 。
按上述步骤分别加入钼酸铵溶液、草酸一硫酸混合溶液及硫酸亚铁铵溶液,测量吸光度。
以二氧化硅量为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
5. 结果计算以质量百分数表示的二氧化硅含量X 按下式计算:61110100%m X V m V-⨯=⨯⨯ 式中:m 1——从工作曲线上查得的二氧化硅量,μg ;V 1——吸取试样溶液的体积,mL ;V ——试样溶液的总体积,mL ;m ——试样的质量,g 。
六、石灰石中三氧化二铁的测定1. 方法提要试样经碳酸钠一硼酸混合熔剂熔融,水浸取,酸化,以抗坏血酸作还原剂,用乙酸铵调节PH≈4时,亚铁与邻菲啰啉生成桔红色配合物,于分光光度计波长510nm 处测量吸光度。
2. 试剂和溶液2.1 混合熔剂:取2份无水碳酸钠与1份硼酸研细,混匀。
2.2 盐酸:1+1溶液。