§ 3.1 概 述
本节了解一些硅酸盐方面的基本知识 一、硅酸盐及硅酸盐制品
1、硅酸盐 硅酸盐就是硅酸的盐类，就是由二氧化硅和金属氧
化物所形成的盐类。 换句话说，是硅酸（x SiO2 ·y H2O）中的氢被Al、Fe、
Ca、Mg、K、Na及其它金属取代形成的盐。
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• 分析项目：在硅酸盐工业中，应根据工业 原料和工业产品的组成、生产过程等要求 来确定分析项目，一般测定项目为：水分、 烧失量、不容物、二氧化硅、三氧化二铝、 氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧 化二铁、二氧化钛、氧化锰等
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C 浓HCl沸点较低：bp 108 ˚C 用重量法测SiO2易于蒸发 除去 D 大多数硅酸盐样品不能被HCl分解（熟料碱性矿渣 可以）
（2）HNO3、H2SO4、H3PO4
在系统分析中很少用HNO3、H2SO4溶样 但在单项测定中HNO3、H2SO4、H3PO4都广泛应用
H3PO4（缩合的H3PO4）200 ~ 300˚C溶解能力很 强，能溶解一些难溶于HCl、H2SO4的样品，如铁矿 石、钛铁矿等，但只适用于单项测定。
应在铂金器皿或塑料器皿，不能用玻璃器皿
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三、熔融法
将试样与熔剂混合在高温下加以熔融，使欲测组分 变为可溶于水或酸中的化合物（K、Na盐、硫酸盐、氯 化物）
熔融法分类：
碱熔法：用碱性熔剂，熔酸性试样，如Na2CO3 酸熔法：用酸性熔剂，熔碱性试样，如K2S2O7 1、熔剂 多为碱金属的化合物：Na2CO3，K2CO3， NaOH，KOH，Na2O2，K2S2O7
的的熔剂之一。
Na2CO3 mp = 851 ˚C 熔样温度 950 ~ 1000 ˚C 熔融时间 30 ~ 40min
铂坩埚熔融
熔剂用量 6 ~ 8倍
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当硅酸盐与Na2CO3熔融时，硅酸盐便被分解为碱金 属硅酸钠、铝酸钠、锰酸钠等复杂的混合物。熔融物用
酸处理时，则分解为相应的盐类并析出硅酸。
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如 水泥生料中Fe2O3测定 H3PO4
水泥中全硫测定 H3PO4 不适应系统分析。
（3）HF及HF- H2SO4、HF-HClO4混酸 大多数的硅酸盐样品均能被HF分解。
SiO2 4HF SiF4 2H2O
残渣为除Si外的其它盐类，以水提取加酸溶解， 或熔融法处理成试样溶液。
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结构水是以化合状态的氢或氢氧根存在于矿物的晶 格中，需加热到300 ~1300℃才能分解而放出。
化合水的测定方法有重量法、气相色谱法、库仑 法等。 二、烧失量的测定
烧失量又称为灼烧减量，是试样在1000 ℃灼烧后 所失去的质量。
烧失量主要包括化合水、二氧化碳、和少量的硫、 氟、氯、有机质等。
硅酸盐 Na2 CO 3 150 -1000o C
Na2SiO 3硅酸钠 Na2 O×Al 2 O3铝酸钠(熔融物) Na2MnO4 锰酸钠
酸分解 如HCl
H2SiO 3 AlCl 3 (相应的盐类并析出硅酸) MnCl 2
以高岭土为例，发生的反应如下
熔融：
A l2O3 2 SiO2 2 H2O + 3 Na2C O3 = 2 Na2SiO3 + Na2O A l2O3 + 3 C O2 + 2 H2O
3、试样分解的原理：
理论依据
大 理 石 ， 石 灰 石
SiO 2 碱性金属氧化物
比 值
小，
易被酸
溶 解水 泥 熟 料 碱 性 矿 渣
比 值
大，
易被碱
溶 解生铁 料矿 ，石 粘 土
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4、试样的分解方法
溶 解 法 ： 水 溶 ， 酸 溶 ，其 它 溶 剂
分
为熔
融
法
：
酸
熔K
2S
高温炉
中间旋转熔融物
盖上盖 950-1000o C 熔融 内壁 烧至暗红
冷却 转至 250mL容量瓶（定容）
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§3.3 水份和烧失量的测定
一、水分的测定 水分可分为吸附水和化合水
1、吸附水 吸附水在105 ~110℃下烘2h，称重测定。
2、化合水 化合水包括结晶水和结构水两部分。 结晶水是以H2O分子状态存在于矿物晶格中，如石 膏CaSO4·2H2O。结晶水通常在300 ℃以下灼烧即可 排出。
§3.2 硅酸盐试样的分解
试样的分析过程：
方法选择及
采样 制样 溶样（熔样）干扰 元素的消除 测定 报结果
一、试样的分解
硅酸盐分析过程中遇到的样品，绝大多数为固体
试样。
1、 试样分解的目的
固体试样转变成 试样溶液（即试样转 试液）
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2、 试样的分解要求
（1）完全简单快速 （2）分解无损失 （3）无干扰引入
2、器皿：坩埚（灼烧、熔融、烧结试样） 有：瓷、石英坩埚，铁、镍、银、铂、黄金坩埚
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3、 特点： 优点：温度高于湿法，分解能力强
缺点：需大量熔剂（6-12倍样重）
带入熔剂本身离子及其它杂质
对坩埚材料腐蚀，并玷污试液。
以Na2CO3（或K2CO3）作熔剂为例 无水Na2CO3是分解硅酸盐样品及其它矿石最常用
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HCl处理
Na2O A l2O3 + 8 HC l
Na2SiO3 + 2 HC l
生成硅酸和各种氯化物
熔样过程
2 A lC l3 + 2 NaC l + 4 H2O
H2SiO3 + 2 NaC l
试样 0.5g铂坩埚4g无水Na2CO3 搅拌均匀1并gN铺a于2C其O3上洗棒
2O7
,
碱
熔KNa2C2COO3，3，KNOaHO，H，NaN2Oa22B，4OL7iBO
2
半熔法：K 2CO3，Na2CO3
二、酸溶解法
1、依据
SiO2
比值越小，碱性越强，越易被酸溶解
碱金属氧化物
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例 石灰石：主成分CaO ( 45 ~ 53% )多数酸溶即可 （SiO2为0.2 ~ 10 %，含硅高需用碱熔）
2、硅酸盐分析中所用的酸 HCl，HNO3，H2SO4，H3PO4，HF等
（1）HCl 系统分析中HCl是良好的溶剂 特点：
A 生成的氯化物除AgCl、Hg2Cl2、PbCl2外都能溶于 水，给测定 带来方便。（硅酸盐样品中几乎不含Ag+、 Hg22+、Pb2+）
B Cl-与某些离子生成络合物ห้องสมุดไป่ตู้FeCl63-促进试样分解