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石灰石-石膏湿法脱硫化学分析


如下图,当硫酸钠的浓度增大到0.04N时,由于硫酸钠的同离子效应, 硫酸铅的沉淀的溶解度最小。继续增大硫酸钠的浓度,盐效应增大, 硫酸铅的溶解度反而增大
Na2SO4(mol/L) 0 PbSO4(mmol/L) 0.15
0.001 0.024
0.01 0.016
0.02 0.014
0.04 0.013
3、灰化,灼烧。
用低温烘去水分,不要使滤纸着火,反复灼烧时间
应控制15分钟左右。
下一节
重量分析法
(1)重量分析法的原理 (2)重量分析法的过程和对沉淀的要求 (3)影响沉淀溶解度的因素 (4)影响沉淀纯度的因素 (5)沉淀条件的选择
(1)重量分析法的原理
重量分析法是将待测组分与试样中的其 他组分分离,然后称重,根据称量数据 计算出试样中待测组分含量的分析方法。 根据被测组分与试样中其他组分分离的 方法不同,重量分析法通常可分为沉淀 法、气化法、电解法。
配位效应
由于溶液中存在的配位剂与金属离子形成配合物,从而增
大沉淀溶解度的现象,称配位效应。
例子,用NaCl作沉淀剂沉Ag+时,Cl-既能与Ag+生成AgCl沉
淀,过量的Cl-又能与AgCl形成AgCl2-, AgCl32-和AgCl43-等配位离 子,使AgCl沉淀的溶解度增大。
小结:从以上讨论可知 同离子效应
的称量物质,可以减小称量误差,提高分析准确度
(3)影响沉淀溶解度的因素
影响沉淀平衡的因素很多,如同离子效应、盐效应,酸效应、 配位效应等。
同离子效应
当沉淀反应达到平衡后,若向溶液中加入含某一构晶离子的试剂 或溶液,则沉淀的溶解度减小,这一效应称为同离子效应。
盐效应
在难溶电解质的饱和溶液中,由于加入了强电解质而增大沉淀溶 解度的现象.称为盐效应。例如用Na2SO4作沉淀剂测定Pb2+时, 生成PbSO4。当PbSO4沉淀后,继续加入Na2SO4,就同时存在同离 子效应和盐效应。
(5)沉淀条件的选择
沉淀的类型一般可分为晶形沉淀和无定形沉淀(又称非晶形沉淀)。
例如
CaC2O4、BaSO4等为晶形沉淀;
Al(OH)3、Fe(OH)3等是无定形沉淀;
AgCl是乳状沉淀,性质介于两者之间。
它们之间的主要差别是沉淀颗粒大表面积小,吸附杂质少,易于过滤 和洗涤。
c = 样品经清洗和40℃干燥后的玻璃坩埚重量(g)
(c – b)
含固量% = ------------------- ·100%
a
注:砂芯坩锅用毕即用1:1盐酸煮洗。酸洗后的坩埚一定要清洗
干净后方可再次使用,避免因酸残留在坩埚内与石灰、石膏内的
CaCO3反应,影响后续试验的准确性。检验坩埚是否清洗干净的
方法:在洗液中滴加2-3滴甲基橙指示剂,至洗液呈橙色即可,放
入恒温箱在40℃下彻底干燥后待用。
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4、石膏的分析
石膏的品质指标 水分(附着水) pH(样品未经过干燥处理) 氯、氟含量(测定浸出液中含量) 硫酸盐(SO3)含量 亚硫酸盐(SO2)含量 碳酸盐(CO2)含量
4.1 石膏和浆液中硫酸盐(SO3)含量分析
3.1密度的测定
操作 氧测量瓶(容积=c毫升)作为空白称重(重量=a克) 在氧测量瓶中注满浆液,旋紧瓶塞让多余的浆液溢出,注意不要 有气泡。冲洗和干燥氧测量瓶后称重(重量=b克)(装满浆液的 瓶放在40~70℃的环境下)。
计算: b(g)-a(g)
密度 kg/L = ------------------c(mL)
(容量法)
重量法测三氧化硫含量
方法提要:在 酸 性 溶液中,用氯化钡溶液沉淀硫酸盐,经过滤灼 烧后,以硫酸钡形式称量,测定结果以三氧化硫计。
分析过程: 1.试样的分解。称 取 约 0.2 g 试样,置于300mL烧杯中,加人
30~40m L水使其分散。加10 mL盐酸(1+1),将溶液加热微沸5 min。用中速滤纸过滤,用热水洗涤10~12次。 2.沉淀。调整滤液体积至200 mL煮沸,在搅拌下滴加15 mL氯化 钡溶液,继续煮沸数分钟,然后移至温热处静置4h或过夜(此时溶 液的体积应保持在200 mL )。用慢速滤纸过滤,用温水洗涤,直 至检验无氯离子为止。 3.灰化、灼烧、称量。将沉淀及滤纸一并移人已灼烧恒量的瓷柑 祸中,灰化后在800 C的马弗炉内灼烧30 min,取出琳涡置于干 燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧,直至恒量。
滴定度的概念
T=CB·MX
下一节
CaO含量分析(续)
原理:
显色反应 Ca2+ +CMP(橘红色)
Ca-CMP(绿色荧光)
滴定反应 Ca2+ +H2Y2-
CaY2- + 2 H+
终点突变 Ca-CMP +H2Y2-
CaY2- +CMP + 2 H+
a)强酸下,加入KF,掩蔽硅酸干扰。pH>12时,易产生CaSiO3沉淀,导 致终点不断返色,致使终点无法确定。
高氯酸钡滴定法
亚硫酸盐被H2O2氧化,主要阳离子用离子交换树 脂除去,生成的硫酸根用高氯酸钡进行滴定,指示剂 为磺酸-Ⅲ,溶液颜色从紫色变为淡篮色。测定值为总 硫酸盐,包括亚硫酸盐转化的,亚硫酸盐SO2用碘定量 法测定,并在转化为SO3后减去。
重量法(GB/T5484-2000) 氯化钡滴定法 DL/T 502.12硫酸盐的滴定
消除Fe3+,Al3+,TiO2+,Mn2+的干扰。
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2.2 石灰石粉细度检验 参考GB/T 1345-2005 水泥细度检验方法, 主要有负压筛析法,手工筛析法。
要关注的两个目数 代表45um和63um 2.3 反应速率
参考DL/T 943-2005
反应速率
自动电位滴定仪 计算公式的理解
盐效应、酸效应、配位效应
降低沉淀溶解度 增大沉淀的溶解度
其他影响沉淀溶解度的因素 温度,溶剂,沉淀颗粒的大小和结构
(4)影响沉淀纯度的因素
沉淀重量法不仅要求沉淀形式溶解度要小,而且 要求纯净。但是当沉淀从溶液中析出时总有一些杂质 随之一起沉淀,使沉淀沾污。共沉淀和后沉淀是影响 沉淀纯度的两个重要因素。 共沉淀。 产生共沉淀现象的原因是由于表面吸附,生 成混晶、吸留等造成的。 后沉淀 。例如,在酸性溶液中ZnS是可溶的,但它与 CuS沉淀长时间共存,ZnS会沉淀在CuS表面。
2.终点的判断 3.计算公式
结果表示
氧化钙的质量百分数Xcao如下计算:
Xcao= TCaO ·V·10·100 /m/1000 =TCaO ·V/m 式中:XCaO 氧化钙的质量百分数,%; TCaO— 每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数,mg/mL; V— 滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积,mL ; m —试料的质量,g; 10— 全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。
过滤 800度
Ba2+ + SO42-
BaSO4↓ 洗涤
BaSO4 灼烧
待测离子 沉淀剂
沉淀形式
处理过程 称量形式
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4.2石膏和浆液中亚硫酸盐(SO2)含量分析
原理
氧化还原法--碘量法。亚硫酸盐在酸性条件下被0.1N碘溶液氧化,过 量的碘再用0.1mol/L硫代硫酸钠进行回滴。
操作
称固体颗粒1±0.0001克(经40℃干燥)放入滴定瓶内,用约 1钟5后0m,L除待盐固水体稀颗释粒,溶加解入完10全mL。0.过1N量I2的溶0液.1和N碘10溶mL液1∶用10H.C1lm,ol搅/L拌5分 N的aN2Sa22OS32电O3位为滴b0 定mL,。消耗的Na2S2O3为b mL。同时作空白试验,消耗
试验过程中的注意点
重量分析法的注意点:
1、获取大的晶形沉淀,减小沉淀开始时的硫酸钡相对 过饱和度。总得可归纳为:热、稀,慢,不断搅拌, 过量的沉淀剂(过量20~30%)及陈化。
2、过滤洗涤中防止样品损失。
如选用慢速定量滤纸以及在洗涤沉淀时,可用带橡
皮管的玻棒擦洗烧杯,后用热蒸馏水洗涤至无氯离子 为止。
0.100 0.016
酸效应 溶液的酸度对沉淀溶解度的影响,称为酸效应。例如, CaC2O4沉淀,溶液的酸度对它的溶解度就有显著的影响。CaC2O4 在溶液中存在下列平衡:
当溶液酸度增加时,平衡向生成HC2O4-和H2C2O4的方向移动,溶液中 C2O42-浓度降低,CaC2O4沉淀平衡被破坏,使CaC2O4溶解,即沉淀的 溶解度增大.
碘的挥发 ➢ 预防: 1)过量加入KI——助溶,防止挥发
石灰石-石膏湿法脱硫化学分析方法
2012-08
石灰石-石膏湿法脱硫化学分析指标
石灰石粉
CaO含量 细度 反应速率
石灰石浆液
pH 密度 含固量
石膏浆液
密度 含固量
石膏和石膏浆液
硫酸盐(SO3)含量 亚硫酸盐(SO2)含量 碳酸盐(CO2)含量 氯含量
pH
1、样品的预处理
操作:
将来自密度测量的浆液样品称重,移入经恒重并已称量的 G4(孔径1.2μm)(或G3)砂芯坩埚,用丙酮清洗约3次。然后放入 40℃的干燥箱直至恒重。(对于Cl-含量大于20000mg/L的样品, 须先用约20ml的除盐水清洗,再用丙酮清洗)
计算:
a = 提取的浆液重量(g)b = 空玻璃坩埚的总量(g)
石灰石 105~110℃下烘2小时 石膏和石膏浆液40~45 ℃下干燥
2、石灰石
2.1 CaO含量分析
方法参考GB/T 5762-2000 第14页氧化钙的测定(代用法) 原理:在酸性溶液中,加氟化钾,消除硅酸的干扰后,
在pH13以上的强碱中,以三乙醇胺为掩蔽剂,CMP为 指示剂,用EDTA溶液滴定。 注意点:1.指示剂的用量
样品的取样和筛分
试样必须具有代表性和均匀性。由大样缩分后的试徉不得少 于100 g.试样通过0.08 mm方孔筛时的筛余不应超过15 %。再以 四分法或缩分器将试样缩减至约25 g,然后研磨至全部通过孔径为 0.08 mm方孔筛。充分混匀后,装入试样瓶中,供分析用。其余 作为原样保存备用。
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