水泥熟料中游离氧化钙的测定 徐仁 02081079.

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1 水泥熟料中游离氧化钙的测定 徐仁

2 在水泥熟料煅烧过程中，由于原料的成分与结构、生料的配比、细度、均匀性以及熟料的煅烧温度、时间和冷却制度等因素的影响，有少量的CaO没能与酸性氧化物SiO2、Al2O3和Fe2O3等结合形成矿物而以游离的氧化物(free-CaO)。而（f-CaO）的含量直接影响水泥的安定性和其他性能。因而要对其进行测定。 那该怎么测？

3 测定方法选择 化学分析中，常用的是配合滴定法——>原理、方法、优缺点。
一般水泥熟料的游离氧化钙可有多种方法测定，如化学分析法和显微分析法测定。 以下就以化学分析为例： 化学分析中，常用的是配合滴定法——>原理、方法、优缺点。 配合滴定： 原理：利用Ca与EDTA的反应进行定量分析。 方法：用钙指示剂作为指示剂，用EDTA滴定Ca至终点。 缺点：此法一般只适用于测定总ca含量。因为要测定Ca得县转化为Ca2+而加入的HCl的量不易控制。而且测定过程中Fe和Al会有干扰。

4 换一种思路： ① 无水甘油乙醇混合液 我们只需测定cao的含量，而不需测casio3等其他物质 ②乙二醇液体 或者
选择一种试剂将f-cao分离出来

5 原理：在无水甘油乙醇混合液中，加入氯化锶作为催化剂，加热沸煮的条件下，与水泥熟料中cao作用形成甘油酸钙。
无水甘油乙醇混合液测定 原理：在无水甘油乙醇混合液中，加入氯化锶作为催化剂，加热沸煮的条件下，与水泥熟料中cao作用形成甘油酸钙。 由于甘油酸钙呈弱碱性并溶于溶液中，使酚酞变红，然后，用苯甲酸滴定至红色消失。根据滴定时消耗的苯甲酸标准溶液的毫升数，计算游离CaO的含量。 反应式如右图： CH2-OH CH2-O\ | | \ f-CaO + CH-OH >CH-OH C a + H2O | | / CH2-OH CH2-O/ CH2-O\ CH2-OH | \ | CH-OH C a +2C6H5COOH >CH-OH +Ca(C6H5COO)2 | / | CH2-O/ CH2-OH

6 乙二醇液体法测定 原理：乙二醇在65-75度时与f-cao作用生成弱碱性的乙二醇钙并溶解，经残渣分离后，以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用HCl标准液滴定到褐色变成橙色，由消耗体积计算f-cao的含量。 CH2-OH CH2-O\ f-CaO + | > | Ca H2O CH2-OH CH2-O/ CH2-O\ CH2-OH 2HCl | Ca >| CaCl2 CH2-O/ CH2-OH

7 比较两种方法 甘油乙醇法的特点：准确可靠，但需要进行沸煮，回流耗时教长，而且甘油的酸度较高，不易形成甘油酸钙。
因而本人认为第二种更好，因为它耗时少，而且准确性与甘油乙醇法相似。不过，须进行残渣过滤 （为什么？请思考）

8 测定方法 （下面以乙二醇法为例） 1、试剂及配制 （1）无水乙醇：含量不低于99.5%（V/V）。
（2）乙二醇：含量大于99.5%（V/V）每升乙二醇中加入5ml甲基红-溴甲酚绿混合液（配制：0.05g甲基红和0.05g溴甲酚绿溶于50ml无水乙醇中） （3）盐酸标准溶液配制及标定：将8.5ml浓盐酸加水稀释至1ml，摇匀（可比性）。

9 标定： 取一定量CaCO3于瓷坩埚中，在 度灼烧至恒温。并从中称取0.04~0.05g CaO，精确至0.0001g，置于干燥的内装一更搅拌子的200ml锥形瓶中，加入40ml乙二醇，盖紧锥形瓶在65~70度水浴上加热。每隔5min摇荡一次，放在合适空隙干滤纸的烧结玻璃过滤漏斗抽气，过滤，用无水乙醇仔细洗涤锥形瓶和沉淀三次，每次用量10ml。用HCl滴至橙色。 m×1000 滴定度TCaO= ×100%(mg/ml) V

10 2、试样制备 用磁铁吸除铁屑，装入带磨口塞的光口瓶密封。试样不得小于200g，分析前将试样混合均匀，以四分法缩减至25g，然后取出5g左右放入研钵中研磨至完全通过0.08mm方孔筛，再混合均匀。然后干燥 （为什么？) 因为煅烧温度较低的欠烧熟料，游离的CaO含量高，因而要完全磨碎。

11 f-CaO%=----------------------×100% m×1000
取约1g试样，精确至0.0001g，置于200ml锥形瓶中（中有搅拌子）。，加入40ml乙二醇，盖紧锥形瓶。用力震荡在65~70度的水浴加热30min，每隔5min震荡一次，然后过滤（方法见HCl标定的操作），然后用0.1mol/lHCl滴定至橙色。 3、 测 定 步 骤 Tcao×V f-CaO%= ×100% m×1000

12 每个试样应分别测两次，当f-CaO的含量小于2%时，两次结果的绝对误差应小于0.1%以上；含量大于2%时，应控制在0.2%以内。
4、数据处理 如果超出允许范围，应在短时间内进行第三次测量，测定结果与上两次中的任何一次之差符合允许误差，则取其平均值，否则应重新分析。

13 改进 我们可以用上面的方法萃取f-CaO的钙，然后用EDTA 滴定，具体方法请大家思考！

14 谢谢观赏！

15 水泥熟料中游离氧化钙的测定