第3章硅酸盐分析.ppt

工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析第三章第三章 硅酸硅酸盐盐（（silicates)分析分析                  §3.1  概述概述                  §3.2  硅酸硅酸盐试样盐试样的分解的分解                  §3.3  水份和水份和烧烧失量的失量的测测定定                  §3.4  二氧化硅含量的二氧化硅含量的测测定定                  §3.5  三氧化二三氧化二铁铁含量的含量的测测定定                  §3.6  三氧化二三氧化二铝铝含量的含量的测测定定                  §3.7  二氧化二氧化钛钛含量的含量的测测定定            §3.8  氧化氧化钙钙和氧化和氧化镁镁含量的含量的测测定定     §3.9  硅酸硅酸盐盐的全分析系的全分析系统统9/22/20241精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§ 3.1 概概 述述         本本节节了解一些硅酸了解一些硅酸盐盐方面的基本知方面的基本知识识    一、硅酸一、硅酸盐盐及硅酸及硅酸盐盐制品制品1、硅酸、硅酸盐盐     硅酸硅酸盐盐就是硅酸的就是硅酸的盐类盐类，就是由二氧化硅和金属氧，就是由二氧化硅和金属氧化物所形成的化物所形成的盐类盐类。

   换换句句话说话说，是硅酸（，是硅酸（x SiO2 · y H2O）中的）中的氢氢被被Al、、Fe、、Ca、、Mg、、K、、Na及其它金属取代形成的及其它金属取代形成的盐盐   9/22/20242精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析分分  布：布：在自然界中分布极广、种在自然界中分布极广、种类类繁多，硅繁多，硅酸酸盐约盐约占地壳占地壳组组成的成的3 / 43 / 4，是构成地壳岩，是构成地壳岩石、土壤和石、土壤和许许多多矿矿物的主要成分物的主要成分种种类类多的原因：多的原因：       由于硅酸分子由于硅酸分子x SiO2 · y H2O中中x、、y的比例不同，的比例不同，而形成而形成偏硅酸偏硅酸、、正硅酸正硅酸及及多硅酸多硅酸因此，不同硅酸分因此，不同硅酸分子中的子中的氢氢被被金属金属取代后，就形成元素种取代后，就形成元素种类类不同、含量不同、含量也有很大差异的多种硅酸也有很大差异的多种硅酸盐盐9/22/20243精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析分分类类：：常常见见的天然硅酸的天然硅酸盐矿盐矿物有：物有：正正长长石石[K(AlSi3O8)]、、钠长钠长石石[Na(AlSi3O8)]、、钙长钙长石石[Ca(AlSi3O8)]、滑石、滑石[Mg3Si4O10(OH)2]、白云母、白云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]、高岭土、高岭土[Al2(Si4O10)(OH)2]、石棉、石棉[CaMg3(Si4O12)]、橄、橄榄榄石石[（（Mg Fe））2SiO4]、、绿绿柱石柱石[Be3Al2(Si6O18)]、石英、石英[SiO2]、蛋白石、蛋白石[SiO2 nH2O]、、锆锆英石英石[ZrSiO4]等。

等9/22/20244精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析分开写清晰分开写清晰       硅酸硅酸盐盐需用复需用复杂杂的分子式表示的分子式表示       通常将通常将硅酸硅酸酐酐分子分子（（SiO2）和构成硅酸）和构成硅酸盐盐的所有的所有氧化物的分子式氧化物的分子式分开来写，如：分开来写，如：正正长长石：石：K2AlSi6O16或或 K2O · Al2O3 · 6 SiO2高岭土：高岭土： H4Al2Si2O9或或Al2O3 · 2 SiO2 · 2 H2O分子式：分子式：9/22/20245精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、硅酸、硅酸盐盐制品（即人造硅酸制品（即人造硅酸盐盐））     以硅酸以硅酸盐矿盐矿物的主要原料，物的主要原料，经经高温高温处处理，可理，可生生产产出硅酸出硅酸盐盐制品    如：如：9/22/20246精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析又如：又如： 制品：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等非金属制品：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等非金属常常见见的的硅酸硅酸盐盐水泥水泥成分：成分：9/22/20247精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析常常见见的的中性玻璃中性玻璃耐火材料耐火材料9/22/20248精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.2  硅酸硅酸盐试样盐试样的分解的分解试样试样的分析的分析过过程：程：一、一、试样试样的分解的分解1 1、、 试样试样分解的目的分解的目的 硅酸硅酸盐盐分析分析过过程中遇到的程中遇到的样样品，品，绝绝大多数大多数为为固体固体试试样样。

 9/22/20249精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、、 试样试样的分解要求的分解要求（（3）无干）无干扰扰引入引入（（1）完全）完全简单简单快速快速（（2）分解无）分解无损损失失3、、试样试样分解的原理：分解的原理：理理论论依据依据9/22/202410精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析4、、试样试样的分解方法的分解方法二、酸溶解法二、酸溶解法 1、依据、依据 比比值值越小，碱性越越小，碱性越强强，越易被酸溶解，越易被酸溶解 SiO2 碱金属氧化物碱金属氧化物9/22/202411精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析例例   石灰石：主成分石灰石：主成分CaO ( 45 ~ 53% )多数酸溶即可多数酸溶即可（（SiO2为为0.2 ~ 10 %，含硅高需用碱熔），含硅高需用碱熔）        2、硅酸、硅酸盐盐分析中所用的酸分析中所用的酸 HCl，，HNO3，，H2SO4，，H3PO4，，HF等等 （（1））HCl 系系统统分析中分析中HCl是良好的溶是良好的溶剂剂特点：特点： A  生成的生成的氯氯化物除化物除AgCl、、Hg2Cl2、、PbCl2外都能溶于外都能溶于  水，水，给测给测定定 带带来方便。

硅酸来方便硅酸盐样盐样品中几乎不含品中几乎不含Ag+、、Hg22+、、Pb2+）） B  Cl-与某些离子生成与某些离子生成络络合物合物  FeCl63-促促进试样进试样分解分解 9/22/202412精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析C 浓浓HCl沸点沸点较较低：低：bp 108 ˚C 用重量法用重量法测测SiO2易于蒸易于蒸发发除去除去 D  大多数硅酸大多数硅酸盐样盐样品不能被品不能被HCl分解（熟料碱性分解（熟料碱性矿矿渣渣可以）可以） （（2））HNO3、、H2SO4、、H3PO4 在系在系统统分析中很少用分析中很少用HNO3、、H2SO4溶溶样样 但在但在单项测单项测定中定中HNO3、、H2SO4、、H3PO4都广泛都广泛应应用用         H3PO4（（缩缩合的合的H3PO4））200 ~ 300˚C溶解能力溶解能力很很强强，能溶解一些，能溶解一些难难溶于溶于HCl、、H2SO4的的样样品，如品，如铁矿铁矿石、石、钛铁矿钛铁矿等，但只适用于等，但只适用于单项测单项测定 9/22/202413精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析    如如 水泥生料中水泥生料中Fe2O3测测定定    H3PO4        水泥中全硫水泥中全硫测测定定    H3PO4        不适不适应应系系统统分析。

分析3））HF及及HF- H2SO4、、HF-HClO4混酸混酸 大多数的硅酸大多数的硅酸盐样盐样品均能被品均能被HF分解        残渣残渣为为除除Si外的其它外的其它盐类盐类，以水提取加酸溶解，，以水提取加酸溶解，或熔融法或熔融法处处理成理成试样试样溶液     应应在在铂铂金器皿或塑料器皿，不能用玻璃器皿金器皿或塑料器皿，不能用玻璃器皿9/22/202414精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析        将将试样试样与熔与熔剂剂混合在高温下加以熔融，使欲混合在高温下加以熔融，使欲测组测组分分变为变为可溶于水或酸中的化合物（可溶于水或酸中的化合物（K、、Na盐盐、硫酸、硫酸盐盐、、氯氯化物）化物） 三、熔融法三、熔融法 熔融法分熔融法分类类：： 碱熔法：用碱性熔碱熔法：用碱性熔剂剂，熔酸性，熔酸性试样试样，如，如Na2CO3 酸熔法：用酸性熔酸熔法：用酸性熔剂剂，熔碱性，熔碱性试样试样，如，如K2S2O7 1、熔、熔剂剂   多多为为碱金属的化合物：碱金属的化合物：Na2CO3，，K2CO3，，NaOH，，KOH，，Na2O2，，K2S2O7 2、器皿：坩、器皿：坩埚埚（灼（灼烧烧、熔融、、熔融、烧结试样烧结试样）） 有：瓷、石英坩有：瓷、石英坩埚埚，，铁铁、、镍镍、、银银、、铂铂、黄金坩、黄金坩埚埚9/22/202415精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3、、 特点：特点：   优优点：温度高于湿法，分解能力点：温度高于湿法，分解能力强强 缺点：需大量熔缺点：需大量熔剂剂（（6-12倍倍样样重）重）          带带入熔入熔剂剂本身离子及其它本身离子及其它杂质杂质对对坩坩埚埚材料腐材料腐蚀蚀，并玷，并玷污试污试液。

液以以Na2CO3（或（或K2CO3）作熔）作熔剂为剂为例例       无水无水Na2CO3是分解硅酸是分解硅酸盐样盐样品及其它品及其它矿矿石最常石最常用的的熔用的的熔剂剂之一 Na2CO3  mp = 851 ˚C                铂铂坩坩埚埚熔融熔融 熔熔样样温度温度 950 ~ 1000 ˚C 熔融熔融时间时间  30 ~ 40min熔熔剂剂用量用量  6 ~ 8倍倍 9/22/202416精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析       当硅酸当硅酸盐盐与与Na2CO3熔融熔融时时，硅酸，硅酸盐盐便被分解便被分解为为碱金碱金属硅酸属硅酸钠钠、、铝铝酸酸钠钠、、锰锰酸酸钠钠等复等复杂杂的混合物熔融物用的混合物熔融物用酸酸处处理理时时，，则则分解分解为为相相应应的的盐类盐类并析出硅酸并析出硅酸)(MnClAlClSiOH如HCl酸分解)(MnONaOAlONaSiONaC1000150CONa23324232232o32相应的盐类并析出硅酸熔融物锰酸钠铝酸钠硅酸钠硅酸盐×-以高岭土以高岭土为为例，例，发发生的反生的反应应如下如下 熔融：熔融： Al2O32 SiO2 2 H2O + 3 Na2CO3 = 2 Na2SiO3 + Na2O Al2O3 + 3 CO2 + 2 H2O9/22/202417精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析HCl处处理理 Na2O Al2O3 + 8 HCl2 AlCl3 + 2 NaCl + 4 H2ONa2SiO3 + 2 HCl H2SiO3 + 2 NaCl生成硅酸和各种生成硅酸和各种氯氯化物化物熔熔样过样过程程9/22/202418精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析操作注意事操作注意事项项铂铂器皿非常昂器皿非常昂贵贵，使用，使用时应时应十分小心十分小心（如（如铂铂坩坩埚埚、、铂铂蒸蒸发发皿、皿、铂铂燃燃烧烧皿等）皿等）a: Pt mp为为1773.5 ˚C    加加热热温度温度不得不得> 1200 ˚C，，应应在高温在高温电电炉炉或煤气或煤气喷喷灯的氧化焰上加灯的氧化焰上加热热或灼或灼烧烧，不得，不得用用还还原焰原焰（如（如带带烟火焰），以免生成脆性烟火焰），以免生成脆性碳化碳化铂铂。

9/22/202419精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析  b: 不得（在不得（在铂铂坩坩埚埚中）加中）加热热或熔融或熔融碱金属碱金属的氧化物或的氧化物或氢氢氧化物氧化物，，氧化氧化钡钡，硫代硫酸，硫代硫酸钠钠，，含大量磷或硫的物料含大量磷或硫的物料，用，用这这些化合物在熔融些化合物在熔融时时，侵，侵蚀铂蚀铂和与和与铂铂形成脆性的形成脆性的磷化磷化铂铂和和硫化硫化铂铂不得加热热或熔融碱金属的硝酸或熔融碱金属的硝酸盐亚盐亚硝硝酸酸盐盐、、氯氯化物、化物、氰氰化物）化物）  c: 不得加不得加热热或熔融（灼或熔融（灼烧烧）含有重金属）含有重金属Pb、、Bi、、Sn、、Sd、、Ag、、Hg、、Cu化合物的化合物的样样品品（物料），因（物料），因为这为这些化合物易些化合物易还还原原为为金属，金属，与与铂铂生成合金，生成合金，损损害害铂铂坩坩埚埚9/22/202420精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析   d: 高温白高温白热热的的铂铂器皿，器皿，绝绝不容不容许许与其它任何与其它任何金属接触，金属接触，应应放在泥三角、素放在泥三角、素烧烧瓷三角或石棉瓷三角或石棉板上，在高温下板上，在高温下夹夹取取时须时须用用铂头铂头坩坩埚埚（以免生（以免生成合金）成合金）   e: 不得不得处处理理卤卤素或分解出素或分解出卤卤素的物料素的物料     如王水、溴水及如王水、溴水及盐盐酸（或酸（或卤卤化物）和氧化化物）和氧化剂剂（如（如氯氯酸酸盐盐、硝酸、硝酸盐盐、高、高锰锰酸酸盐盐、、铬铬酸酸盐盐、、亚亚硝酸硝酸盐盐、二、二氯氯化化锰锰等的混合物，等的混合物，FeCl3等）等）    所以，所以，不能在不能在铂铂金坩金坩埚埚中直接加中直接加HCl提取提取熔熔融物。

融物9/22/202421精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析原因：含原因：含锰时锰时熔融：熔融：9/22/202422精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析水提取：水提取： 一般一般水提取水提取后，再加几滴稀后，再加几滴稀盐盐酸，擦洗坩酸，擦洗坩埚埚，冲洗干，冲洗干净净    以以HCl溶解：溶解：9/22/202423精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析FeCl3与与Pt起起类类似反似反应应：一是：一是损损坏了坏了铂铂坩坩埚埚，，二是影响二是影响铁铁的的测测定9/22/202424精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析     f: 铂铂坩坩埚埚（薄而（薄而软软），），应应保持保持洁净洁净，内外光亮，从，内外光亮，从铂铂坩坩埚埚取出熔融物取出熔融物时时，不可用手揉捏，亦，不可用手揉捏，亦不可用玻璃不可用玻璃棒棒捣捣刮，刮，经长经长期使用外表无光，期使用外表无光，结结晶所致，晶所致，可用下列方法清洗：可用下列方法清洗：i)可在稀可在稀盐盐酸内煮沸，一般酸内煮沸，一般1.5 ~ 2 mol L-1HCl中中   （或（或HNO3，切不可两者混合），切不可两者混合）不能清除再用下列方法：不能清除再用下列方法：ii) 可用可用K2S2O7、、Na2CO3或硼砂（或硼砂（Na4B2O7）熔融洗）熔融洗净净iii) 必要必要时时可用可用70 ~ 100筛筛目的无棱角目的无棱角细细砂，水湿后擦砂，水湿后擦     拭拭9/22/202425精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析四、半熔法（四、半熔法（烧结烧结法）法）        将将试样试样与熔与熔剂剂混合，在低于熔点（熔混合，在低于熔点（熔剂剂和和样样品品这这一混合物之一混合物之mp）温度下，）温度下，让让两者两者发发生反生反应应，至熔，至熔结结（半熔物收（半熔物收缩缩成整成整块块）而不是全熔。

而不是全熔 半熔法是指熔融物呈半熔法是指熔融物呈烧结烧结状状态态的一种熔融方法的一种熔融方法 9/22/202426精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析烧结烧结法的特点法的特点 1、熔、熔剂剂少，干少，干扰扰少少 2、操作速度快、熔、操作速度快、熔样时间样时间短，易提取（尤其重量短，易提取（尤其重量法）法）3、减、减轻轻了了对铂对铂坩坩埚埚的浸的浸蚀蚀作用（因作用（因为时间为时间短易提短易提取）取） 4、用于、用于较较易熔的易熔的样样品，如水泥、石灰石、水泥生品，如水泥、石灰石、水泥生料，白云石等，料，白云石等，对难对难熔熔样样分解不完全，如粘土分解不完全，如粘土 9/22/202427精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.3 §3.3 水份和水份和烧烧失量的失量的测测定定一、水分的一、水分的测测定定水分可分水分可分为为吸附水吸附水和和化合水化合水1、吸附水、吸附水吸附水在吸附水在105 ~110℃下烘下烘2h，，称重称重测测定2、化合水、化合水化合水化合水包括包括结结晶水晶水和和结结构水构水两部分结结晶水是以晶水是以H2O分子状分子状态态存在于存在于矿矿物晶格中，如石物晶格中，如石膏膏CaSO4·2H2O。

结结晶水晶水通常在通常在300 ℃以下灼以下灼烧烧即可即可排出9/22/202428精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析结结构水构水是以化合状是以化合状态态的的氢氢或或氢氢氧根存在于氧根存在于矿矿物的晶物的晶格中，需加格中，需加热热到到300 ~1300℃才能分解而放出才能分解而放出化合水的化合水的测测定方法有重量法、气相色定方法有重量法、气相色谱谱法、法、库仑库仑法等二、二、烧烧失量的失量的测测定定    烧烧失量又称失量又称为为灼灼烧烧减量，是减量，是试样试样在在1000 ℃灼灼烧烧后后所失去的所失去的质质量    烧烧失量主要包括化合水、二氧化碳、和少量的硫、失量主要包括化合水、二氧化碳、和少量的硫、氟、氟、氯氯、有机、有机质质等    9/22/202429精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析        当当试样组试样组成复成复杂时杂时，高温灼，高温灼烧过烧过程的化学程的化学反反应应比比较较复复杂杂，有的反，有的反应应使使试样试样的的质质量增加，量增加，有的反有的反应应使使试样试样的的质质量减少，因此，量减少，因此，严严格地格地说说，，烧烧失量是失量是试样试样中各中各组组分在灼分在灼烧时烧时的各种化学反的各种化学反应应所引起的所引起的质质量增加和减少的代数和。

因此，量增加和减少的代数和因此，当当试样较为试样较为复复杂时杂时，一般不，一般不测烧测烧失量失量9/22/202430精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.4  二氧化硅含量的二氧化硅含量的测测定定  P84烷烷9/22/202431精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析一、重量法一、重量法9/22/202432精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析9/22/202433精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析1、先了解一下胶体的性、先了解一下胶体的性质质胶胶团电团电中性中性9/22/202434精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析胶体性胶体性质质v1）胶体的）胶体的带电带电性性质质（（实质实质是胶粒是胶粒带电带电））v    同同性性电电荷荷间间的的斥斥力力造造成成各各胶胶体体粒粒子子间间的的稳稳定定性性，，呈胶溶状不聚沉呈胶溶状不聚沉v 2）胶粒的溶）胶粒的溶剂剂化化v    HSiO3-带带负负电电（（胶胶粒粒带带负负电电）），，其其与与H3O+产产生生水水化作用化作用→ 溶溶剂剂化性化性质质 亲亲液胶体：溶液胶体：溶剂剂化性化性质严质严重者重者 憎液胶体：溶憎液胶体：溶剂剂化性化性质质不不严严重者重者                         H2SiO3属属亲亲水性水性强强9/22/202435精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 重量法任重量法任务务是破坏胶体是破坏胶体v其方法（途径）有：其方法（途径）有：   1））  加异号加异号电电解解质质    中和胶粒的中和胶粒的带电带电，破坏胶粒的，破坏胶粒的电电性，使胶粒性，使胶粒显显中性，中性，不不稳稳定，便沉淀。

定，便沉淀 v2））  破坏胶粒表面水化膜破坏胶粒表面水化膜va.    加加热热：增加碰撞机会：增加碰撞机会vb.   浓缩浓缩：除去，使：除去，使扩扩散散层变层变薄（整个胶薄（整个胶团压缩团压缩））vc.    干涸干涸(he) 9/22/202436精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3 3））动动物胶（也是物胶（也是亲亲液胶体）相反液胶体）相反电电荷的？荷的？ 氨基酸蛋白氨基酸蛋白质质，两性，两性电电解解质质 （（P86P86））              HOOC-R-NH2                                     pH ＜＜4.7 ，，    -NH3+                pH ＞＞4.7   -COO –9/22/202437精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 v在在含含硅硅酸酸的的浓浓盐盐酸酸液液中中，，加加入入足足量量NH4Cl，，水水浴浴（（砂砂浴浴））加加热热10-15min ，使硅酸迅速脱水析出使硅酸迅速脱水析出vNH4Cl作用（脱水作用（脱水过过程）程）1)由于由于NH4Cl的水解，的水解，夺夺取硅酸中的水分，取硅酸中的水分，      加速硅酸的脱水加速硅酸的脱水 2、、 NH4Cl法原理法原理                                     水泥化学分析方法水泥化学分析方法GB/T176-1996中规定的基准法9/22/202438精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析v2））NH4Cl存存在在降降低低了了硅硅酸酸对对其其它它组组分分的的吸吸附附，，得得到到纯纯净净的的沉沉淀淀。

SiO2↓吸吸附附的的NH4Cl在在灼灼烧烧时时挥挥发发)））  为为何要脱水何要脱水？（指重量法）？（指重量法） 因因为为硅硅酸酸分分子子是是胶胶体体沉沉淀淀，，具具有有水水化化作作用用，，胶胶粒粒有有吸吸引引溶溶剂剂分分子子——水水的的作作用用，，使使胶胶粒粒周周围围包包上上一一层层溶溶剂剂分子，致使各胶粒相碰分子，致使各胶粒相碰时时不能凝聚不能凝聚硅酸溶胶在加入硅酸溶胶在加入电电解解质质后并不立即聚沉，后并不立即聚沉，还还必必须须通通过过干涸 9/22/202439精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析过过 程程 简简 述述9/22/202440精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3、条件及注意事、条件及注意事项项 v1）脱水温度及）脱水温度及时间时间v脱水脱水时间时间  沸水浴沸水浴10-15 min   温度控制温度控制100-110 ˚Cv加加热热近于粘糊状（近于粘糊状（现现国国标标蒸干蒸干GB/T176-1996 ）） a）蒸）蒸发发温度温度9/22/202441精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析vb）脱水）脱水时间时间  10 ~15 分分钟钟 v2））  过滤过滤与洗与洗涤涤va））  过滤过滤v为为缩缩短短过过滤滤时时间间，，加加10 mL 3 : 97热热稀稀HCl先先将可溶性将可溶性盐盐溶解。

溶解9/22/202442精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析vb)洗洗涤涤  v 3 : 97热热稀稀HCl作洗作洗涤剂涤剂v 注注：：洗洗涤涤时时酸酸太太多多可可使使硅硅酸酸漏漏失失，，应应控控制制8-10 mL一一次次，，共共洗洗10-12次次，，若若比比色色测测滤滤液液损损失失SiO2 %，，即即-0.1 %（（负误负误差）差）控控制制：：次次数数10-12次次，，总总体体积积120  mL（（每每次次8-10 mL），），损损失量失量< 0.1 %9/22/202443精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3)灼灼烧烧、冷却、称重至恒重、冷却、称重至恒重 v灼灼烧烧可除去硅酸中残余水：可除去硅酸中残余水：950˚C灼灼烧烧40min是无定形是无定形SiO2，，易吸水易吸水，，产产生生+ 0.1 %误误差差，，灼灼烧烧后后冷冷却却的的条条件件应应保保持持一一致致，，才才易易 达到恒重达到恒重9/22/202444精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析计计算：算：4）精确分析）精确分析还应还应将沉淀用将沉淀用HF + H2SO4         进进行行挥发处挥发处理。

理             向坩向坩埚埚中加入数滴水中加入数滴水润润湿沉淀，加湿沉淀，加3 3滴硫酸（滴硫酸（1+41+4）和）和10mL 10mL HFHF，加，加热热至白烟冒尽，在至白烟冒尽，在950 ~1000℃的的马马弗炉中灼弗炉中灼烧烧1h，冷却，，冷却，称重，反复灼称重，反复灼烧烧，直至恒重，直至恒重(m2)9/22/202445精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析v滤液中SiO2 的量,用分光光度法(硅钼蓝分光光度法)测定可溶性的SiO2 (约0.1%）的量，二者之和即为SiO2 的总量加硫酸目的： 防止SiF4水解；使吸附的金属离子成为 P86 硫酸盐，不至于形成较低沸点的氟化物9/22/202446精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析二、氟硅酸二、氟硅酸钾钾容量法（容量法（GB/T176-1996中中规规定的代用定的代用法）法）1、原理、原理9/22/202447精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析有关反有关反应应：：  沉淀沉淀反反应应：：水解水解反反应应：： 滴定滴定反反应应：： 为为使上述反使上述反应进应进行完全必行完全必须须控制好条件。

控制好条件9/22/202448精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析   2、条件及注意事、条件及注意事项项       （关（关键键两步）两步）   （（1）控制好条件，使）控制好条件，使K2SiF6能能够够定量完全生成定量完全生成    a. 把不溶性硅酸完全把不溶性硅酸完全转转化化为为可溶性硅酸（可溶性硅酸（HNO3介介质质））       实实验验证证明明，，用用HNO3分分解解样样品品或或熔熔融融物物，，效效果果比比HCl好好，，因因为为HNO3分分解解时时，，不不易易析析出出硅硅酸酸凝凝胶胶，，并并减减少少Al3+干干扰扰，，系系统统分析分析时时用用HCl分解熔分解熔块块，但，但测测SiO2时还时还是用是用HNO3酸化b. b. 保保证证溶液有足溶液有足够够酸度酸度一般一般为为3 mol L3 mol L-1-1左右左右9/22/202449精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析c. 沉淀温度、体沉淀温度、体积积温温度度30 30 ˚C C以以下下，，体体积积80 80 mLmL以以下下，，否否则则K K2 2SiFSiF6 6溶溶解解度度增增大大，，偏低。

偏低d. 足足够过够过量量KCl与与KF9/22/202450精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析a. 沉沉淀淀的的洗洗涤涤—5%KCl（（强强电电解解质质部部分分水水解解））溶溶液液洗洗涤剂涤剂    因因K2SiF6沉沉淀淀易易水水解解，，故故不不能能用用水水作作洗洗涤涤剂剂，，通通过过实实验验确确定定50g/L 的的KCl溶溶液液，，洗洗涤涤速速度度快快效效果果好好，，洗洗涤涤次次数数2-3次次，，总总量量20 mL（（一一般般洗洗涤涤烧烧杯杯2次次，，滤纸滤纸1次）次）（（2）沉淀的洗）沉淀的洗涤涤和中和残余酸和中和残余酸     b. 中中和和残残余余酸酸—50g/L KCl-50 %乙乙醇醇液液作作抑抑制制剂剂；；中中和和速速度度要快     中中和和过过程程会会发发生生局局部部水水解解现现象象，，干干扰扰，，偏偏低低，，所所以以操操作作要要迅迅速9/22/202451精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 关关键键在在于于快快速速，，最最好好把把包包有有K2SiO6沉沉淀淀的的滤滤纸纸展展开开，，尽尽快快的的中中和和残残余余酸酸用用手手摇摇动动塑塑料料杯杯，，先先中中和和溶溶液液中中的的再再将将滤滤纸摇纸摇匀，使水解完全）匀，使水解完全）c. 水解温度水解温度（（热热水，水，终终点温度不低于点温度不低于60 ˚C））    水水解解反反应应是是吸吸热热反反应应，，所所以以水水解解时时温温度度越越高高，，体体积积越越大大越越利利于于K2SiO6的的溶溶解解和和水水解解，，所所以以在在实实际际操操作作中中，，用用热热水水水水解解，，体体积积在在200 mL以上，以上，终终点温度点温度不低于不低于60 ˚C。

d.滴定滴定终终点点    体系中有体系中有H2SiO3存在存在，，为为了防止部分了防止部分H2SiO3被同被同时时滴定，滴定，应应控制控制 终终点点的的pH值值<8.5用中性红红（（6.8 ~8.0，，红红至亮黄）至亮黄）作指示作指示剂剂或以酚或以酚酞酞（（ 8.0 ~10.0，无色至微，无色至微红红））为为指示指示剂剂9/22/202452精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3、、K2SiO6法的法的优优点点v1））  操作操作简简便快捷便快捷v2））  准确（操作正确）准确（操作正确）v3）） 应应用广泛用广泛 SiO2的含量的含量9/22/202453精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.5  三氧化二三氧化二铁铁含量的含量的测测定定9/22/202454精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析EDTA滴定法滴定法（一）磺基水（一）磺基水杨杨酸（酸（钠钠））SSSS为为指示指示剂剂，用，用EDTAEDTA直接滴定直接滴定法法1、体系、体系组组成成           Fe3+       Al3+      Ca2+     Mg2+ 等等lg K    25.1       16.3     10.69     8.7 理理论论上上讲讲，，对对混合离子混合离子测测定有两种方法：定有两种方法： Δ lg K ≥ 5 FeY lg K    25.1         AlY lg K 16.5        Δ lg K = 9.6 >5可以在可以在Al3+、、Ca2+、、Mg2+存在下利用控制一定酸度，滴定存在下利用控制一定酸度，滴定Fe3+。

9/22/202455精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、指示剂 磺基水杨酸及其钠盐 SS 单色指示剂，配成10 % 10d 在pH 1.2 ~ 2.5形成紫色络合物Fe-SS KFe-SS < KFeYEDTA滴定滴定 9/22/202456精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3、酸度、酸度 是本法关是本法关键键（（pH 1.6 ~ 1.8））查查表表 (pH)min = 1.0所以，所以，pH 1.0 ~ 2.5之之间间均可准确滴定（理均可准确滴定（理论论） 准确滴定准确滴定铁铁的条件：的条件：9/22/202457精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析pHpH＞＞2 2时时，，AlAl3+3+ 干干扰扰增增强强适宜酸度适宜酸度pH 1.6 ~ 1.8（精密（精密试纸试纸））9/22/202458精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析调调pH 1.6 ~ 1.8的的经验经验方法方法 取试液后，首先加入8-9滴SS，用1 + 1氨水调至桔红色或红棕色，然后再滴加1 +1 HCl至红紫色出现后，过量8-9滴，pH一般都在1.6 ~ 1.8（不需试纸消耗试液）。

9/22/202459精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析4、温度控制、温度控制60-70 ˚C因因Fe3+与与EDTA反反应应慢，所以加慢，所以加热热提高反提高反应应速度v但：但：v t > 70 ˚C，，部部分分Al3+ 络络合合，，太太高高还还会会造造成成TiO2+水水解解成偏成偏钛钛酸沉淀，使酸沉淀，使Al2O3 + TiO2含量含量结结果不果不稳稳定定v  t < 60 ˚C，反，反应应速度慢速度慢9/22/202460精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析5、注意事、注意事项项1））滴滴定定前前应应保保证证亚亚铁铁全全部部氧氧化化成成高高铁铁，，否否则则结结果果偏低，溶偏低，溶样时样时加几滴加几滴HNO3目的在此目的在此 2））滴滴定定时时严严格格控控制制酸酸度度和和温温度度（（温温度度计计，，T < 60 ˚C反反应应不完全）不完全）  3））终终点点颜颜色色         FeY-黄黄色色，，HIn-无无色色，，所所以以终终点点为为黄黄色色，，Fe3+少少时时为为无无色色，，但但Fe3+太太高高，，黄黄色色太太深深，，使使终终点点判判断断困困难难，所以，所以Fe2O3一般以一般以25 mg为为宜。

宜 9/22/202461精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 4））SS用量用量  10 % 10 d ，， 为为什么什么SS用量用量较较大？大？          因因为为SS为为单单色色指指示示剂剂，，无无颜颜色色变变化化中中点点，，并并且且SS对对Fe3+是是低低灵灵敏敏指指示示剂剂，，易易提提前前达达终终点点，，这这是是因因为为Fe3+-SS不不稳稳定定，，易易分分解解造造成成，，为为此此多多加加SS提提高高其其稳稳定定性性，，过过量量太太多多SS虽虽对对Fe2O3无无影影响响，，但但对对Al2O3有有影响因为为Al3+与与SS络络合9/22/202462精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 5））终终点点时应时应缓缓慢滴定慢滴定 FeFe3+ 3+ 与与EDTAEDTA反反应应慢慢，，Fe-SS Fe-SS + + Y Y 的的置置换换慢慢有有僵僵化化现现象象，，需需加加热热活活化化和和近近终终点点时时，，慢慢滴滴剧剧烈烈摇摇晃晃等等措措施6 6）滴定）滴定时时的的体体积积以以100 mL100 mL左右左右为为宜宜9/22/202463精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析（二）二甲酚橙（（二）二甲酚橙（XO））为为指示指示剂剂，用，用铋盐铋盐作作标标准溶液准溶液返滴定返滴定法法 以以SSSS为为指指示示剂剂，，以以EDTAEDTA直直接接测测定定铁铁的的方方法法简简单单，，好好观观察察颜颜色色。

但但最最大大的的缺缺点点，，回回收收率率达达不不到到要要求求，，一一般般为为99 99 % %，，这这样样对对于于铁铁含含量量不不高高的的硅硅酸酸盐盐样样品品来来讲讲，，可可以以利利用用，，造造成成误误差差不不大大，，但但对对于于铁铁含含量量高高的的样样品品，，如如铁铁矿矿石石，，误误差差比比较较大大（（原原理理，，条条件件）），，因因此此采用采用XOXO作指示作指示剂剂，用，用铋盐铋盐来回滴来回滴9/22/202464精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析FeY-为为黄色，黄色，当当铁铁含量高含量高时时，，终终点点为为橙橙红红色色 9/22/202465精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.6  三氧化二三氧化二铝铝含量的含量的测测定定    水水泥泥及及其其原原料料系系统统分分析析中中，，Al2O3的的测测定定通通常常采采用用EDTA直直接接滴滴定定法法和和CuSO4返返滴滴定定法法，，而而且且一一般般是是在在滴滴定定Fe3＋＋之之后后的的溶溶液液中中连连续续滴滴定定铝铝水水泥泥化化学学分分析析方方法法国国家家标标准准中中直直接接滴滴定定法法为为基基准准法法，，适适用用于于MnO含含量量 0.5%的的试试样样；；返返滴滴定定法法为为代代用用法法，，适适用用于于MnO含含量量 0.5%的的试试样样。

铝铝含含量量很很低低，，可可用用铬铬天天青青S光光度度法法测测定定一一些些干干扰扰较较多多的的陶陶瓷瓷及及耐耐火火材材料料试试样样，，需采用需采用置置换换滴定法滴定法氟化物置（氟化物置换换滴定法、酸碱滴定法滴定法、酸碱滴定法见铝见铝合金分析）合金分析） 9/22/202466精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析分析滴定可能性分析滴定可能性 在滴完在滴完铁铁的溶液中的溶液中在在Ca2+、、Mg2+离子存在的溶液中，通离子存在的溶液中，通过过控制酸度控制酸度测测定定Al3+ 9/22/202467精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析一、一、EDTA直接滴定法直接滴定法1、原理、原理    在在pH=3左右的溶液中，加左右的溶液中，加热热，使，使TiO2+水解水解为为TiO（（OH)2沉淀，以沉淀，以Cu-PAN 1-(2-1-(2-吡吡啶啶偶氮偶氮)-2-)-2-萘萘酚）酚）为为指示指示剂剂，用，用EDTA 标标液直接滴定溶液中的液直接滴定溶液中的 Al3+Al3+ + H2Y2-  = AlY + 2H+ Cu2+  + PAN = Cu-PAN (红红色色））Cu-PAN + H2Y2-  = CuY + PAN(黄色黄色））终终点点时时溶液由溶液由红红色色变为变为黄色。

黄色9/22/202468精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、、测测定步定步骤骤        在在滴定完滴定完铁铁的溶液中的溶液中加入加入1 ~2滴溴酚滴溴酚蓝蓝指示指示剂剂，滴加氨水，滴加氨水（（1+2）至溶液出）至溶液出现蓝现蓝紫色，再滴加紫色，再滴加盐盐酸（酸（1+2）至黄色，加）至黄色，加入入15mL醋酸醋酸-醋酸醋酸钠缓钠缓冲溶液，加冲溶液，加热热至微沸，加入至微沸，加入10滴滴CuY和和2 ~3滴滴PAN指示指示剂剂，用，用EDTA标标准溶液滴定至溶液准溶液滴定至溶液变为变为亮黄色3、、计计算算Al2O3的百分含量的百分含量C---EDTA标标准溶液的准溶液的浓浓度，度，mol/LV---EDTA标标准溶液的体准溶液的体积积，，mLM---Al2O3的摩的摩尔尔质质量，量，g/molm---试样试样的的质质量，量，g9/22/202469精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析二、以二、以铜盐标铜盐标液返滴定法液返滴定法方法原理方法原理 ( (钛钛、、铝总铝总量，以量，以AlAl2 2O O3 3 计））9/22/202470精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析三、三、铬铬天青天青S分光光度法分光光度法      在在pH=4.5 ~5.4的溶液中，的溶液中， 铝铝与与铬铬天青天青S（（CAS) 进进行行显显色反色反应应，生成，生成1：：2的的红红色色络络合物，反合物，反应应迅速，迅速，络络合物的最大吸收波合物的最大吸收波长为长为545nm。

该该体系可用于体系可用于铝铝含含量低的量低的样样品9/22/202471精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.7  二氧化二氧化钛钛含量的含量的测测定定        钛钛的的测测定方法通常有返滴定法和分光光度法两种定方法通常有返滴定法和分光光度法两种二安替比林甲二安替比林甲烷烷分光光度法分光光度法    在在盐盐酸酸介介质质中，二安替比林甲中，二安替比林甲烷烷（（DAMP)与与TiO2+生生成成稳稳定的定的1：：3的黄色的黄色络络合物，在波合物，在波长长420nm处测处测定吸光定吸光度TiO2+ + 3DAMP  + 2H+  = [Ti(DAMP)3]4+ + H2O返滴定法：返滴定法：EDTA配位滴定法，用于配位滴定法，用于Fe、、Al、、Ti的的连续测连续测定定       苦杏仁酸苦杏仁酸置置换换— CuSO4返滴定法返滴定法  在滴定在滴定Fe3+、、Al3+之后的溶液中，立即加入苦杏仁酸（苯之后的溶液中，立即加入苦杏仁酸（苯羟羟乙酸乙酸 ），加），加热热煮沸煮沸1min，使原来，使原来TiO2+-EDTA配合的配合的EDTA释释放出来，冷却后放出来，冷却后补补加少量乙醇及加少量乙醇及1～～2滴滴PAN指示指示剂剂，，继续继续用用铜标铜标准溶液滴定至亮紫色。

准溶液滴定至亮紫色9/22/202472精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析         CaO的的测测定，广泛使用定，广泛使用络络合滴定法，在合滴定法，在pH 8 ~ 13中，定量生成中，定量生成CaY络络合物，因合物，因Mg2+干干扰扰，故，故pH > 12，，Mg2+ → Mg(OH) ↓ 不干不干扰扰滴定滴定 §3.8  CaO和和MgO含量的含量的测测定定一、一、CaO含量的含量的测测定定--EDTA滴定法滴定法9/22/202473精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析（一）分离出硅酸后（一）分离出硅酸后CaO的的测测定定 1、方法原理、方法原理  控制控制CMP量少些，桔量少些，桔红红色色较较易易观观察9/22/202474精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、指示、指示剂剂：三混指示：三混指示剂剂起指示起指示剂剂作用的是作用的是C，即，即钙钙黄黄绿绿素素钙钙黄黄绿绿素素: pH < 11，，本本身身为为黄黄绿绿色色荧荧光光，，并并为为Ca2+、、Al3+、、Cu2+、、Ni2+、、Co2+、、Mn2+等熄等熄灭灭；； pH > 12，，呈呈桔桔红红色色无无黄黄绿绿色色荧荧光光，，但但与与Ca2+、、Sr2+、、Ba2+、、Al3+、、Zn2+ 络络合呈黄合呈黄绿绿色色荧荧光，光，Ca2+ 尤尤为为灵敏。

灵敏 9/22/202475精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析          钙钙黄黄绿绿素不与素不与Mg2+ 显显色色       适适用用于于Mg2+ 含含量量高高时时滴滴定定Ca2+，， CMP指指示示剂剂比比钙钙指指示示剂剂NN灵敏，不被灵敏，不被Mg（（OH））2沉淀吸附沉淀吸附 配比配比  C : M : P = 1 : 1 : 0.2           终终点点时时钙钙黄黄绿绿素素的的残残余余荧荧光光为为游游离离的的酚酚酞酞（（0.20.2））和和MTBMTB的混合色的混合色调调————紫紫红红色所掩蔽色所掩蔽 9/22/202476精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析3、条件及注意事、条件及注意事项项  （（1）干）干扰扰消除消除     Fe3+、、Al3+、、Mn2+、、TiO2+干干扰扰滴定滴定    加入三乙醇胺加入三乙醇胺TEA掩蔽，注意：酸性中加入，掩蔽，注意：酸性中加入，碱性中使用碱性中使用 （（2））体体积积以以250 mL左左右右为为宜宜，，减减少少Mg(OH)↓对对Ca2+ 的的吸吸附附（（Mg2+的掩蔽的掩蔽剂剂？？——KOH）） （（3））用用KOH调调pH，，为为了了减减少少吸吸附附采采取取滴滴加加摇摇晃晃，，而而不不是是一一次次加加入入（（Mg2+含含量量高高时时更更应应注注意意））；；而而不不用用NaOH调调pH，，因因为为碱碱金金属属都都与与C（（钙钙黄黄绿绿素素））产产生生微微弱弱荧荧光光，，但但其其中中Na+ 强强，，K+ 弱，所以弱，所以用此指示用此指示剂时剂时，，尽量尽量避免避免用大量的用大量的钠盐钠盐。

9/22/202477精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析（（4））调调好好pH后迅速滴定，防止后迅速滴定，防止（（5）阳光或灯光照射下，在白瓷板）阳光或灯光照射下，在白瓷板       （白色（白色衬衬底），从上向下看，底），从上向下看，终终点点颜颜色色（（6））CaO的的测测定影响定影响MgO的的结结果，果，          应应控制好条件控制好条件9/22/202478精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析（二）硅酸存在下滴定（二）硅酸存在下滴定钙钙（（带带硅滴硅滴钙钙））1、存在、存在问题问题pH > 12 → CaSiO3 ↓ → 返色返色严严重重 → 偏低偏低在硅酸存在下，当用碱在硅酸存在下，当用碱调调溶液溶液pH > 12时时，往往，往往产产生生CaSiO3 ↓（白色），使滴（白色），使滴钙终钙终点提前，不断返色，点提前，不断返色，结结果明果明显显偏低9/22/202479精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析解解释释：：pH pH > > 1212，，CaSiOCaSiO3 3 形形成成沉沉淀淀的的速速度度，，与与CaCa2+2+、、SiSi的的浓浓度度有有关关外外，，也也可可能能与与硅硅酸酸的的存存在在形形态态密密切切相相关关，，一一般般认认为为在在盐盐酸酸溶溶液液中硅酸有中硅酸有αα，，ββ，，γγ三种存在形三种存在形态态：：αα型硅酸型硅酸 非聚合型状非聚合型状态态ββ型硅酸型硅酸 发发生聚合，但没凝聚生聚合，但没凝聚γγ型型硅硅酸酸 达达到到极极限限聚聚合合（（达达到到形形成成胶胶体体颗颗粒粒的的极极度度，，聚聚合合形形式）式）所以所以αα型硅酸与型硅酸与CaCa2+2+的的结结合能力最弱合能力最弱。

9/22/202480精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 而存在形而存在形态态与与HClHCl的的浓浓度有关：度有关：分解分解样样品品时时：：9/22/202481精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析2、措施、措施 方法有多种，返滴定法，稀方法有多种，返滴定法，稀释释法，法，Mg(OH)2共共沉淀法，氟硅酸解聚法，只介沉淀法，氟硅酸解聚法，只介绍绍两种：两种：（（1）稀）稀释释法法  采用大体采用大体积积溶溶样样，即降低溶液酸度（，即降低溶液酸度（< 1 mol L-1）（要）（要严严格），又降低格），又降低Ca2+、、Si4+浓浓度，新度，新生成的是生成的是α型硅酸，与型硅酸，与Ca2+结结合力合力较较弱，硅酸弱，硅酸钙钙的沉淀速度的沉淀速度缓缓慢，同慢，同时时加加热热到到45-50 ℃℃，以，以增大硅酸增大硅酸钙钙的溶解度，从而有效克服了硅酸干的溶解度，从而有效克服了硅酸干扰扰9/22/202482精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析(2) 氟硅酸解聚法氟硅酸解聚法       在在酸酸性性溶溶液液中中，，加加入入适适量量的的KF，，使使溶溶液液中中的的硅硅酸与酸与F-作用生成作用生成氟硅酸氟硅酸：：H2SiO3+6H++6F- = H2SiF6+3H2O        然然后后将将溶溶液液加加水水稀稀释释并并碱碱化化,氟氟硅硅酸酸与与OH-作作用用游离出游离出新生新生态态的硅酸的硅酸：：H2SiF6+6OH- =  H2SiO3+6F-+3H2O        新新生生态态的的硅硅酸酸是是非非聚聚合合态态的的 型型硅硅酸酸，，与与Ca2+形形成成CaSiO3的的速速度度缓缓慢慢，，实实验验表表明明，，在在半半小小时时内内看不到看不到CaSiO3沉淀沉淀产产生，可以准确地滴定生，可以准确地滴定钙钙。

9/22/202483精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 应应注意以下几点注意以下几点：（（1））KF的用量是的用量是该该法的关法的关键键        若若用用量量过过多多，，易易在在pH>12的的溶溶液液中中产产生生CaF2沉沉淀，影响淀，影响钙钙的的测测定2））KF必必须须在在酸酸性性较较强强的的溶溶液液中中加加入入，，搅搅拌拌放放置置2min以以上上，，待待硅硅酸酸转转换换成成氟氟硅硅酸酸后后，，再再用用水水稀稀释释并并碱碱化化溶溶液液一一经经碱碱化化，，最最好好立立即即滴滴定定，，若若放放置置时时间间过长过长，硅酸开始凝聚又，硅酸开始凝聚又对钙产对钙产生影响9/22/202484精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析二、二、氧化氧化镁镁的的测测定定 水水泥泥熟熟料料中中的的氧氧化化镁镁是是一一种种有有害害成成分分，，它它与与硅硅、、铁铁、、铝铝的的化化学学亲亲和和力力小小，，在在煅煅烧烧过过程程中中，，一一般般不不参参与与化化学学反反应应，，大大部部分分以以游游离离状状态态的的方方镁镁石石存存在在这这种种结结晶晶致致密密的的方方镁镁石石，，水水化化速速度度极极慢慢，，若若干干年年后后，，在在水水泥泥石石中中还还会会继继续续水水化化，，生生成成三三角角块块及及状状块块的的Mg(OH)2晶晶体体。

导导致致体体积积增增大大约约为为原原体体积积的的2倍倍若若氧化氧化镁镁含量含量过过高，将使水泥石高，将使水泥石安定性不良安定性不良     国国标标规规定定，，硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥中中氧氧化化镁镁的的含含量量不不得得超超过过5.0%若若水水泥泥经经过过压压蒸蒸安安定定性性合合格格，，则则氧化氧化镁镁含量允含量允许许放放宽宽至至6.0%9/22/202485精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析1．．  基本原理基本原理    在在pH=10的的氨氨性性缓缓冲冲溶溶液液中中，，在在分分离离或或用用三三乙乙醇醇胺胺掩掩蔽蔽Fe3+、、Al3+、、TiO2+后后，，以以KB(酸酸性性络络蓝蓝K-萘萘酚酚绿绿B)为为指指示示剂剂，，用用EDTA标标准准滴滴定定溶溶液液直直接接滴滴定定Ca2+、、Mg2+，，终终点点由由酒酒红红色色变变为纯蓝为纯蓝色，其色，其结结果果为为钙镁钙镁合量合量从合量中减去从合量中减去钙钙量即得量即得镁镁量v其其过过程程为为：：v      显显色反色反应应：：   Ca2++KB  =  Ca-KB    (酒酒红红色色)v                              Mg2++KB  =  Mg-KB  (酒酒红红色色)v      滴定反滴定反应应：：   Ca2++H2Y2-  =  CaY2-+2H+v                              Mg2++H2Y2-  =  MgY2-+2H+v      终终点反点反应应：：   Ca-KB+H2Y2-    =    CaY2-+2H++KBv                              Mg-KB+H2Y2-  =   MgY2-+2H++KBv                               酒酒红红色色                                   纯蓝纯蓝色色一、配位滴定法一、配位滴定法9/22/202486精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析 2、、镁镁的的测测定条件定条件        共存金属离子的干共存金属离子的干扰扰与与测测定定钙时钙时相同。

相同 用酒石酸用酒石酸钾钠钾钠与三乙醇胺与三乙醇胺联联合掩蔽合掩蔽FeFe3+3+、、AlAl3+3+、、TiOTiO2+2+，，比比单单用三乙醇胺或酒石酸用三乙醇胺或酒石酸钾钠钾钠的效果好但使用的效果好但使用时应时应注注意意先先在酸性溶液中加入酒石酸在酸性溶液中加入酒石酸钾钠钾钠、然、然后再加后再加三乙醇胺，三乙醇胺，最后加入最后加入pH10pH10的的氨性氨性缓缓冲溶液但但，，在在pH>12滴滴定定钙钙时时，，应应避避免免加加入入酒酒石石酸酸钾钾钠钠，，否否则则会会因因Mg2+不能完全形成不能完全形成Mg(OH)2沉淀，而沉淀，而导导致致钙结钙结果偏高9/22/202487精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析二、原子吸收光二、原子吸收光谱谱法法2.试样试样分解分解      称取称取约约0.1g试样试样，置于，置于铂铂坩坩埚埚中，加中，加5mL HF和和0.5mL HClO4，置于，置于电热电热板上蒸板上蒸发发，待白烟，待白烟驱驱尽后取下，冷却，加尽后取下，冷却，加入入20mL盐盐酸（酸（1+1），温），温热热至溶液澄清，至溶液澄清，转转移到移到250mL容量容量瓶中，加瓶中，加5mL氯氯化化锶锶（（50g/L)，加水稀，加水稀释释至至标线标线。

此溶液可此溶液可供原子吸收法供原子吸收法测测定定氧化氧化镁镁、、三氧化二三氧化二铁铁、氧化、氧化亚锰亚锰、氧化、氧化钾钾和氧化和氧化钠钠用1.1.基本原理基本原理 以以HF- HClOHF- HClO4 4分解分解试样试样，，盐盐酸溶酸溶样样，用，用锶盐锶盐消除消除硅、硅、锰锰、、钛钛等的等的干干扰扰，在空气，在空气- -乙炔火焰中，于乙炔火焰中，于285.2nm285.2nm处测处测定吸光度定吸光度9/22/202488精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析§3.9  硅酸硅酸盐盐的系的系统统分析分析        对试样进对试样进行几个行几个项项目的分目的分别测别测定称定称为为单项单项分析分析；若将；若将试试样样分解后，通分解后，通过过分离或掩蔽的方法消除干分离或掩蔽的方法消除干扰扰离子，然后离子，然后进进行行数个数个项项目的依次目的依次测测定，称定，称为为系系统统分析分析        一、一、经经典分析系典分析系统统        经经典分析系典分析系统统只能只能测测定定SiO2、、 Fe2O3 、、Al2O3 、、TiO2、、CaO、、 MgO六六项项，不能，不能测测定定 K2O、、Na2O、、 MnO、、P2O5，，这这些些项项目需另外称目需另外称样测样测定。

定      其特点是准确度高，操作其特点是准确度高，操作较为较为繁繁琐琐P78 全分析全分析结结果各果各组组分百分含量分百分含量总总和和应应在在99.5%～～100.75% 9/22/202489精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析试样试样Na2CO3熔融，熔融，水提取，水提取，HCl酸化，酸化，过滤过滤沉淀沉淀SiO2+杂质杂质溶液：溶液：Al3+、、Fe3+、、Ti4+、、Ca2+、、Mg2+氨水沉淀，氨水沉淀，过滤过滤灼灼烧烧、称重；、称重；HF处处理后灼理后灼烧烧、称重、称重SiO2K2S2O7熔融，熔融，稀稀H2SO4提取提取灼灼烧烧、称、称重重R2O3K2S2O7熔融，熔融，稀稀H2SO4提取、提取、过滤过滤沉淀沉淀SiO2·nH2O灼灼烧烧、称重、称重溶液：溶液：Al3+、、Fe3+、、Ti4+K2Cr2O7滴定滴定Fe2O3H2O2光度光度法法沉淀沉淀Fe2O3·nH2O、、Al2O3·nH2O、、TiO2·nH2O差减法差减法Al2O3溶液：溶液：Ca2+、、Mg2+（（NH4））2C2O4沉淀、沉淀、过滤过滤SiO2溶液：溶液：Mg2+MgNH4PO4沉淀沉淀NH4HPO4沉淀、沉淀、过滤过滤溶液溶液弃去弃去MgO灼灼烧烧、称重、称重TiO2沉淀沉淀CaC2O4灼灼烧烧称重称重CaO9/22/202490精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析        二、酸溶快速分析系二、酸溶快速分析系统统      P80试样试样H2F2+H2SO4在在聚四氟乙聚四氟乙烯烯容容器中分解器中分解制成制成H2SO4溶溶液，氨水沉淀液，氨水沉淀分离分离光度法光度法沉淀沉淀络络合滴定法合滴定法硫酸溶解硫酸溶解滤滤液液火焰光度法火焰光度法络络合滴定法合滴定法Fe2O3TiO2CaOMnOP2O5Al2O3Na2OK2OMgO9/22/202491精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析思考题v1. 通通过查阅过查阅有关有关资资料，料，对对硅酸硅酸盐样盐样品中二氧化硅的品中二氧化硅的测测定方法定方法进进行行综综述并述并简简述其基本原理？述其基本原理？    或或查查一一查查国家国家标标准、行准、行业标业标准中，含硅准中，含硅样样品品测测定硅定硅方法，列表指出各方法原理、适用范方法，列表指出各方法原理、适用范围围、、样样品名称品名称及及标标准号。

准号v2.  NH4Cl重量法重量法测测定二氧化硅定二氧化硅时时，，为为何加何加NH4Cl？？v3. 用用PAN为为指示指示剂铜盐剂铜盐返滴定法返滴定法测测定定铝铝含量含量时时，在，在滴定滴定Fe3+后的溶液中，加入后的溶液中，加入过过量的量的EDTA标标准滴定溶准滴定溶液后，先加液后，先加热热至至70～～80℃，再，再调调整溶液的整溶液的pH值值，，试试说说明明选择这选择这种种调调整整pH方法的理由方法的理由9/22/202492精选ppt工业分析工业分析-硅酸盐分析硅酸盐分析v4.称取硅酸称取硅酸盐试样盐试样0.1000g，，经经熔融分解，沉淀出熔融分解，沉淀出K2SiF6，然，然后后经过滤经过滤洗洗净净，水解，水解产产生的生的HF用用0.1124 mol/LNaOH标标准滴准滴定溶液滴定，以酚定溶液滴定，以酚酞为酞为指示指示剂剂，耗去，耗去标标准滴定滴定溶液准滴定滴定溶液28.54mL计计算算试样试样中中SiO2的的质质量分数v5．称取白云石．称取白云石试样试样0.5000g，用酸分解后，用酸分解后转转入入250mL容量瓶容量瓶中定容准确移取中定容准确移取25.00mL试验试验溶液，加入掩蔽溶液，加入掩蔽剂剂掩蔽干掩蔽干扰扰离子，离子，调调整溶液整溶液pH=10，以，以K-B为为指示指示剂剂，用，用0.02010mol/L的的EDTA标标准滴定溶液滴定，消耗了准滴定溶液滴定，消耗了24.10mL；另取一份；另取一份25.00mL试验试验溶液，加掩蔽溶液，加掩蔽剂剂后在后在pH>12时时，以，以CMP三混指三混指示示剂剂指示，用同指示，用同浓浓度的度的EDTA标标准滴定溶液滴定，消耗了准滴定溶液滴定，消耗了16.50mL。

试计试计算算试样试样中中CaCO3和和MgCO3的的质质量分数9/22/202493精选ppt。