代用法测定水泥中氧化镁含量的试验分析及控制要点.doc

1、1代用法测定水泥中氧化镁含量的试验分析及控制要点摘要 代用法，即 EDTA 滴定差减法1，是测定水泥中氧化镁含量的一种重要方法。本文讲述了代用法的试验原理、过程分析及控制要点。关键词 代用法 氧化镁含量 过程分析 控制要点 中图分类号：C33 文献标识码：A 文章编号： 1 试验原理 代用法测定水泥中氧化镁含量的原理是： 在 PH10 的溶液（水泥试样溶液）中，以酒石酸钾钠、三乙醇胺为联合掩蔽剂，KB 为指示剂，用 EDTA 标准溶液进行滴定，得出钙镁总量所消耗的 EDTA 的体积量 V1； 在 PH13 的溶液中，以三乙醇胺为掩蔽剂，以CMP 为指示剂，用 EDTA 标准溶液进行滴定，得出钙

2、所消耗的 EDTA 的体积量 V2，然后用差减法求得氧化镁所消耗的 EDTA 的体积量 V（V=V1-V2） ，从而根据公式求出水泥中氧化镁的含量。 2 试验过程 2.1 试验前的准备工作 2.1.1 试剂：试剂的准备见 GB/T 176-2008 2.1.2 制备水泥试样溶液 A：采用氢氧化钠熔样-盐酸硝酸分解，详见 GB/T 176-2008 之 12.2 2.2 具体步骤 2用移液管依次吸取 25.00ml 溶液 A ，分别放入两个 300ml 的烧杯中。其中一个烧杯加入 7ml 氟化钾溶液，搅匀并放置 2-3min，然后用水稀释至约 200ml，待用；取另一只烧杯（未加氟化钾） ，加水

3、稀释至约200ml，加入 1ml 酒石酸钾钠溶液，搅拌，然后加入 5ml 三乙醇胺(1:2)，搅拌。之后加 25mlPH10 的氨-氯化铵缓冲溶液及适量的 KB 指示剂，用EDTA 标准溶液缓慢滴定至溶液呈纯蓝色，记录 EDTA 标准溶液的消耗体积V1； 向放置约 3min 且已用水稀释至约 200ml 的待用烧杯中加入 5ml 三乙醇胺（1:2）及适量的 CMP 指示剂，在搅拌下加入氢氧化钾溶液至出现绿色荧光后再过量 5ml-8ml，此时溶液的 PH 值应13（用 PH 试纸检验） 。及时用 EDTA 标准溶液滴定至绿色荧光完全消失并呈现红色，记录此时消耗 EDTA 标准溶液的体积 V2，由

4、此可得水泥中氧化镁的含量。氧化镁含量按下式（公式一）计算： WMgO=TMgOV K100/(M1000) （公式一） = TMgOV /M （简化式，当 K=10 时） 其中： WMgO 为水泥中氧化镁的含量，%； TMgO 为 EDTA 标准溶液对氧化镁的滴定度，mg/ml； V 为滴定氧化镁时消耗 EDTA 的体积量 ml，V= V1-V2，V1 为滴定钙镁总量时消耗的 EDTA的体积量 ml，V2 为滴定氧化钙时消耗的 EDTA 的体积量 ml；K 为移取系数，K=250/V3=250/V4,V3、V4 是两次移取的试样溶液的体积（理论上为 25.00ml） 3，当忽略移取误差时，V3

5、=V4=25.00ml， K=10；M 为测定溶液 A 中水泥试样的质量 g。 注: 公式一的适用条件是水泥中的氧化锰的含量不大于 0.5%；当水泥中的氧化锰的含量大于 0.5%时，要扣掉氧化锰的影响，按下式进行。同时三乙醇胺应加到 10 ml，并在滴定前加入 0.5g1g 的盐酸羟胺。其余步骤同测定氧化镁的试验步骤。 WMgO=TMgOV K100/(M1000)-0.57WMnO，WMnO 为水泥中氧化锰的含量，%；0.57 为氧化锰对氧化镁的换算系数。 3 过程分析2及控制要点 1）氟化钾的加入及量 在测定氧化钙的过程中，酸性溶液 A 中加入氟化钾的目的是消除硅酸对试验的干扰，即消除硅酸

6、对氧化钙的吸附。而且氟化钾的加入一定要在酸性条件下进行且要放置 2-3min，使硅酸和氟化钾能充分反应，生成稳定的氟硅酸,反应方程式如下： H2SiO3+6H+6F_ H2SiF6+3H2O 同时应注意，在滴定氧化钙时，当 PH 调到 13 时应立即滴定，防止H2SiF6 与 OH-反应再生成 H2SiO3，反应式如下: H2SiF6+6OH-H2SiO3+6F-+3H2O 此反应缓慢，所以只要在硅酸钙沉淀生成前滴定完溶液中的钙离子,就可避免硅酸的干扰。 再者，KF 的加入量一定要准确足量，量太少则 H2SiO3 生成 H2SiF64的反应就不完全，造成氧化钙测定值偏低，致使氧化镁测定结果偏高

7、；同样，氟化钾加入量太多,氟离子就会与钙离子反应生成二氟化钙 CaF2，也会造成氧化镁测定结果的偏高。 2）PH 值的控制 PH 值的控制是整个试验过程的关键，直接关系到测定结果的准确性。测定氧化钙时，溶液的 PH 一定要控制在 PH13。这时 Mg2+与 OH-反应生成 Mg(OH)2 沉淀,不被 EDTA 滴定；如果 PH13，则会有溶液的Mg2+被 EDTA 滴定，从而使得氧化钙含量偏高，进而影响到氧化镁测定结果的偏低。所以试验中为了减少 Mg(OH)2 对指示剂的吸附，试验中规定先把水泥试样溶液稀释至约 200ml，从而降低 Mg2+的浓度。而且在接近终点时应充分搅拌，使被 Mg(OH

8、)2 沉淀吸附的 Ca2+能充分游离出来与EDTA 进行反应。 在测定钙镁总量时,溶液的 PH 要求控制在 10，而不能使 PH 大于10。因为当 PH 大于 1O 的时候，溶液中会有一部分 Mg2+与 OH-反应生成Mg(OH)2 沉淀，从而使钙镁总量的测定结果偏低；而且在用酒石酸钾钠与三乙醇胺联合掩蔽铁、铝、钛时，必须在酸性溶液中先加酒石酸钾钠，再加三乙醇胺，这样掩蔽的效果好。在实践中发现有试验人员不按规范操作的情况，他们先加三乙醇胺，,然后再加酒石酸钾钠，造成掩蔽效果的不好，从而影响滴定及终点的判断。 3）指示剂的加入 指示剂的加入也是过程控制的一个关键点：指示剂的加入应缓慢，5必要时要

9、边加边搅拌；同时指示剂的量要适宜，这样终点颜色突变明显。实践中测定氧化钙时，CMP 混合指示剂加到溶液呈淡黄绿色（较适宜的绿色荧光）就可以了，否则溶液底色过深，不利于终点的判定。测定Ca2+、Mg2+总量时，KB 混合指示剂需加到溶液呈红色，否则溶液颜色很淡（指浅红色）也不利于滴定终点的确定。另外值得注意的是在使用 KB指示剂时，酸性铬蓝 K 和萘酚绿 B 的配比一定要合适，萘酚绿 B 的比例不宜过大，否则溶液绿色背景加深，会使终点提前。反之，终点拖后且不明显。 4）滴定速度的影响 滴定速度也是影响试验的重要因素之一。EDTA 与 Mg2+反应速度较慢，所以在滴定过程中滴定速度一定要慢，尤其是

10、在近终点的时候更要控制好速度，在充分搅拌的条件下缓慢滴定溶液至纯蓝色。滴定过程中如果滴速过快，将使结果偏高。原因是滴定速度过快会增加 EDTA 的消耗量，同时近终点时 EDTA 会夺取酸性铬蓝 K 中的镁离子。 5）结果的修正 当氧化锰含量大于 0.5%时，要注意修正，扣除掉氧化锰的含量。 6）移液的过程控制 在用移液管分别移取 25.00ml 溶液 A 进行试验滴定时,一定要正确且准确地移取，尽量减少试验误差,使 K 值取 10(实际上移取的过程中肯定存在误差，V3 很难等于 V4，K 值也很难取到 10)；当移取误差比较大时，K10，此时不能用简化式进行计算，对此这里不再详述。 6以上是对代用法测定氧化镁含量整个试验过程的分析及对试验控制要点的阐述。希望从业人员能抓住这些要点，减小误差，努力提高试验精度。对于试验过程中的其它环节，如融样过程分析，称量过程分析等，这里不再赘述。希望大家多多总结并指正。 【参考文献】 1水泥化学分析方法 GB/T 176-2008 2分析化学 李发美主编 人民卫生出版社 1986-11-1