Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形成的玻璃 态物质（或者Na2O·CaO·6SiO2）
▪ 特种玻璃：
有色玻璃、钢化玻璃、光学玻璃、玻璃纤维
玻璃产品
热弯玻璃
防弹玻璃
§6~1 概 述
3. 陶瓷
▪ 原料：粘土
▪ 性能：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘性能好
▪ 工艺流程：
粘
混
成
土
合
型
干
▪硅酸盐系统分析
经典系统分析
快速系统分析
酸溶系统分析 碱熔系统分析
§6~1 概 述
1. 经典系统分析（垂直分析）
▪ 原理：试样分解后，经沉淀分离将各组分层层
分离后，以重量法为主测定各组分的含量。
▪ 优点：分析结果准确，适用范围广 ▪ 缺点：难度大，操作繁琐，时间冗长，一个全
分析耗时４－７天。工业上少用，主要用于校 核和仲裁分析。
§6~1 概 述
1. 水泥
▪ 性能 ：具有水硬性 ▪ 原料 ：石灰石、粘土 ▪ 普通水泥的成分：
硅酸三钙 3CaO·SiO2、硅酸二钙2CaO·SiO2、 铝酸三钙3CaO·Al2O3
▪ 生产过程 ：
原
研磨
煅烧
加入
料
混合 (回转窑)
石膏
成品
§6~1 概 述
2. 玻璃
▪ 原料：纯碱、石灰石、石英 ▪ 特性：透明、无固定熔点 ▪ 普通玻璃的成分：
§6~1 概 述
▪ 硅酸盐矿物
▪ 按SiO2的含量分类：
酸性岩： SiO2＞65% 中性岩： SiO2 52%～65% 基性岩： SiO2 45%～52% 超基性岩： SiO2 ＜45%
大理石，石灰石
比值小，金属碱性氧化物大，易被酸溶水泥熟料 （碱C性a, M金Sg属i,OK氧2, N化a的物）比值大，金属碱性氧化物小，易被碱分解碱生 铁性料 矿矿、 石渣粘土
而形成偏硅酸、正硅酸及多硅酸。因此，不同硅酸 分子中的氢被金属取代后，就形成元素种类不同、 含量也有很大差异的多种硅酸盐。
▪ 常见的天然硅酸盐矿物有： 正长石(K2O ·Al2O3 ·6 SiO2 )、石英、云母、石棉、滑 石、粘土、高岭土(Al2O3 ·2 SiO2 ·2 H2O )、辉石、橄 榄石等800多种
c. 仪器分析法(准确、灵敏)——测定微量的
Fe2O3、TiO2 ；分光光度法、火焰光度法、原子吸收 光度法等
§6~1 概 述
五、硅酸盐系统分析
▪何谓“系统分析”？ ▪单项分析—— 在一份试样中只测定一、二个项目； ▪系统分析—— 在一份试样分解后，通过分离或掩蔽的方
法消除干扰离子的影响，再系统的对数个项目进行依次测定。
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。
分布：在自然界中分布极广、种类繁多， 硅酸盐约占地壳组成的3/4，是构成地壳岩
石、土壤和许多矿物的主要成分。
§6~1 概 述
▪ 种类多的原因： 由于硅酸分子x SiO2 ·y H2O中x、y的比例不同，
第六章 硅酸盐分析
§6-1 概述 §6-2 烧失量及水分 §6-3 硅酸盐试样的分解 §6-4 SiO2的测定 §6-5 Fe2O3的测定 §6-6 Al2O3的测定 §6-7 CaO、MgO的测定 §6-8 K2O、Na2O的测定 §6-9 其他
§6~1 概 述
一、 硅酸盐在自然界的存在 硅酸盐： ——就是硅酸的盐类，是由二氧化硅和金属氧 化物所形成的。
烧
燥
结
冷
成
却
品
➢ 种类：土器、陶器、瓷器、炻器、釉
陶瓷制品
古瓷欣赏
粉彩瓷
§6~1 概 述
三、 硅酸盐分析
▪ 硅酸盐分析是分析化学在硅酸盐生产中的应用。 主要研究硅酸盐生产中的原料、材料、成品、半成 品的组成的分析方法及其原理。
a. 分析原料、配料→是否符合生产的要求，为工 艺控制提供数据；
b. 分析半成品→进行过程控制，保证产品合格； c. 对产品进行分析→检验质量是否符合要求； d. 特定项目检验→满足特殊的需要
一个样品要测定其中多个组分时，需建立一个科学 的分析系统，安排好试样分解、组分分离、依次测 定的程序。
▪优点：可减少试样用量，避免重复工作，加快分析速度，降 低成本，提高效率。
§6~1 概 述
▪好的分析系统需具备的条件：
称样次数少； 尽可能避免分析过程的介质转换和引入分离方法； 所选的测定方法必须有好的精密度和准确度； 适用范围广：适用的试样类型多、含量范围广； 易于实现自动化分析
▪ 60年代以后——仪器分析迅速发展，自动化，速度， 准确度提高
▪ 目前受条件限制，工业生产中的硅酸盐分析仍 以滴定法和光度法为主，是常用的分析方法
§6~1 概 述
▪分析方法：
a. 重量分析法(准确、费时)——分析SiO2、SO3、
烧失量
b. 容量分析法(快、简单) ——分析CaO、MgO、
Fe2O3、Al2O3、TiO2，有一定准确度
其中前五个组分Fe、Al、Ca、Mg、Si为常规分析项目。
§6~1 概 述
四、 硅酸盐分析的发展
▪ 20世纪40年代初“经典法”——沉淀分离，重量法测 定为基础，时间长，条件苛刻
▪ 二次世界大战后——根本性变化：HF分解,火焰光度计， 有机试剂合成，质量法，光度法，滴定法相继产生， EDTA运用，快速分析流程
硅酸盐岩石分析－经典分析流程图
§6~1 概 述
▪ 经典系统分析的步骤：
1）分解试样：碱熔，水浸取，酸化→硅酸沉淀，重量法测定 SiO2 2）滤液两次氨水沉淀→Fe、Al、Ti的氢氧化物→灼烧，得到 其氧化物总量（R2O3） 3）(R2O3)熔融，酸浸取→测得Fe、Al、Ti含量 4）在氢氧化物沉淀后的滤液中，用草酸铵沉淀Ca→测得 CaO含量 5）沉淀Ca后的滤液中，用磷酸氢二铵沉淀Mg→测得MgO含 量
§6~1 概 述
二、人高温处理，可生产出 硅酸盐制品。 如：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等。
▪ 特点： （1）原料 均为含硅的固体物质（水泥工业用 粘土，玻璃工业用石英）。 （2）反应条件 高温。 （3）反应原理 复杂的物理 、化学变化。 （4）产品的主要成分 硅酸盐。
§6~1 概 述
▪ 硅酸盐分析的作用：
通过硅酸盐分析，对监控生产过程，提高产品质量， 降低成本，改进工艺、发展新产品，起着重要作用，是生产 中的眼睛，指导生产。
▪ 主要组成元素：O Si Fe Al Ca Mg Na K Mn Ti P H C
▪ 分析项目：SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO K2O、Na2O、TiO2、MnO、水分、烧失量 及特定组分。