第二組硅酸鹽水泥熟料

1、項(xiàng)目三：硅酸鹽水泥熟料的系統(tǒng)分析 制藥131 組員：主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容u二氧化硅含量的測(cè)定u三氧化二鐵的測(cè)定u三氧化二鋁的測(cè)定u二氧化鈦含量的測(cè)定u氧化鈣的測(cè)定-EDTA滴定法（基準(zhǔn)法）u氧化鎂含量的測(cè)定u火焰原子吸收光譜法概念l 凡由硅酸鹽水泥熟料，0%5%石灰石或粒化高爐礦渣， 適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為硅酸鹽水泥，又稱(chēng)為波特蘭水泥。l 硅酸鹽水泥在國(guó)際上分為兩種類(lèi)型：1.不摻混合材料的稱(chēng) I型硅酸鹽水泥,其代號(hào)為 P,I； 2.在硅酸鹽 水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量 5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱(chēng) II型硅酸鹽水泥, 其代號(hào)為,II。l 中國(guó)按混合材料的摻加情況，共分為

2、如下五類(lèi): 1.純熟料硅酸鹽水泥 2.普通硅酸鹽水泥 3.礦渣硅酸鹽水泥 4.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 5.粉煤灰硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的特點(diǎn)及應(yīng)用: 硅酸鹽水泥分425、525、625,725四個(gè)標(biāo)號(hào)。其早期強(qiáng)度比其他幾種硅酸鹽水泥高510,抗凍性和耐磨性較好，適用于配制高標(biāo)號(hào)混凝土，用于較為重要的土木建筑工程。 （1）凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，因而，這三種水泥不宜用于早強(qiáng)要求高的混凝土工程，如冬期施工工程等。其中的粉煤灰水泥早期強(qiáng)度比礦渣水泥和火山灰水泥還低，適合承載晚的工程。 （2）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)。 （3）耐腐蝕性好，可用于有耐腐蝕要的混凝土工程。但使用時(shí)應(yīng)注意，火山灰

3、水泥抵抗硫酸鹽腐蝕的能力較弱，因而不宜用于有硫酸鹽腐蝕介質(zhì)的工程中。 （4）水化熱小，適用于大體積混凝土工程。 （5）抗凍性與耐磨性差，不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程和有耐磨要求的混凝土工程中。 （6）抗碳化能力差，因而不宜用于CO2濃度高的環(huán)境中，但在一般的工業(yè)與中國(guó)民航飛行學(xué)院空管學(xué)院交通工程土木工程材料作業(yè) 硅酸鹽水泥的礦物組成 硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣（2CaOSiO2）、鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）、鐵鋁酸四鈣(4CaOAl2O3Fe2O3)。通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo) 不溶物：不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)?，再以氫氧化鈉溶液處理，

4、經(jīng)鹽酸中和過(guò) 濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高對(duì)水泥質(zhì)量有不良影響 燒失量：是用來(lái)限制石膏和混合材料中的雜質(zhì)，以保證水泥質(zhì)量。若煅燒不理想會(huì)使燒失量增加。 三氧化硫：水泥中過(guò)量的三氧化硫會(huì)與鋁酸三鈣形成較多的鈣礬石，體積膨脹，危 害安定性。 氧化鎂：因水泥中氧化鎂水化生成氫氧化鎂，體積膨脹，而其水化速度慢，須以壓 蒸的方法加快其水化，方可判斷其安定性。 氯離子：因一定含量的氯離子會(huì)腐蝕鋼筋，故須加以限制。通用硅酸鹽水泥的物理指標(biāo) 凝結(jié)時(shí)間： 初凝是指從水泥加水拌合起至水泥漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間。 終凝是指從水泥加水拌合起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。 安定

5、性：水泥的安定性即體積安定性，是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。 1.熟料中所含的游離氧化鈣過(guò)多 2.熟料中所含的游離氧化鎂過(guò)多 3.摻入的石膏過(guò)多。熟料中所含的過(guò)量的游離氧化鈣或氧化鎂會(huì)在水泥凝結(jié)硬化后與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí)，在水泥硬化后，它還會(huì)繼續(xù)與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積約增大1.5倍，也會(huì)引起水泥石開(kāi)裂分析試樣的采集 分析試樣的采集: 指從大批物料中采取少量樣本作為原始試樣，所采試樣應(yīng)具有高度的代表性，采取的試樣的組成能代表全部物料的平均組成。 （隨機(jī)取樣、周期取樣、選擇性取樣） 樣品狀態(tài): 固態(tài) 樣品的來(lái)源: 華新南通水泥有限公司，南通市任港水

6、泥廠，港閘區(qū)東港水泥廠固體試樣 試樣多樣化，不均勻試樣應(yīng)，選取不同部位進(jìn)行采樣，以保證所采試樣的代表性。土壤樣品: 采集深度0-15cm的表地為試樣，按3點(diǎn)式(水田出口，入口和中心點(diǎn))或5點(diǎn)式(兩條對(duì)角線(xiàn)交叉點(diǎn)和對(duì)角線(xiàn)的其它4個(gè)等分點(diǎn))取樣。每點(diǎn)采1-2kg，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩、縮分等步驟，取粒徑小于0.5 mm的樣品作分析試樣。試樣 沉積物: 用采泥器從表面往下每隔1米取一個(gè)試樣，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩、縮分，取小于0.5 mm的樣品作分析試樣。 試樣經(jīng)過(guò)破碎、過(guò)篩、混勻、縮分后才能得到符合分析要求的試樣。 破碎分為粗碎、中碎和細(xì)碎甚至研磨。每次破碎后要使樣品全部通過(guò)篩孔GB175-

7、2007通用硅酸鹽水泥國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)u二氧化硅的測(cè)定（氯化銨凝聚重量法） （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 將配置A溶液過(guò)濾的沉淀連同濾紙一并移入已灼燒并恒重的瓷坩堝中，將坩堝放在電爐上灰化，灰化完全后放入9501000的高溫爐內(nèi)灼燒30min，取出坩堝置于干燥器中冷卻至室溫，稱(chēng)量，反復(fù)灼燒，直至恒重。A溶液的配置: 稱(chēng)取約0.5g試樣，精確至0.0001g，將試樣移入瓷蒸發(fā)皿中，加入少量水潤(rùn)濕，用平頭玻璃棒壓碎塊狀物，蓋上表面皿，在皿口處滴加5ml濃鹽酸及23滴濃硝酸，使塊狀物分解完全，加入1g氯化銨，充分?jǐn)噭?，將蒸發(fā)皿置于沸水浴上，皿上放一個(gè)玻璃三角架，再蓋上表面皿，在沸水浴上蒸發(fā)至干（約15 min）。

8、 取下蒸發(fā)皿，加入1020ml熱鹽酸（3+97），攪拌使可溶性鹽類(lèi)溶解，用中速濾紙過(guò)濾，用膠頭掃棒以熱鹽酸（3+97）擦洗玻璃棒及蒸發(fā)皿，并洗滌沉淀1012次。濾液及洗液保存在250ml容量瓶中，冷卻至室溫后，稀釋至刻度線(xiàn)搖勻備用。（即為A溶液） 二氧化硅含量測(cè)定試劑與儀器二氧化硅含量測(cè)定試劑與儀器 一，試劑：（1）無(wú)水碳酸鈉 (2)氯化銨（3）濃鹽酸 HCL(1+1) HCL(3+97)（4）濃硝酸（5)硝酸銀溶液（5g/L） (6)焦硫酸鉀 (7)鉬酸銨溶液（50g/L) (8)抗壞血酸溶液（50g/L) (9)水泥生料 (10)水泥熟料 (11)硫氰酸鉀1mol/L二，儀器:(1)坩堝(

9、2)高溫爐(3)天平(4)蒸發(fā)皿(5)干燥器(6)干燥箱(7)蒸汽水浴(8)分光光度法常用儀器(9)實(shí)驗(yàn)室常用的玻璃器皿 W膠凝SIO2 =m 1-m 2/m100% W膠凝SIO2 凝膠性二氧化硅質(zhì)量數(shù) % M 1灼燒后未經(jīng)氫氟酸處理的沉淀及干鍋質(zhì)量 g M 2灼燒后未經(jīng)氫氟酸處理的殘?jiān)案慑佡|(zhì)量 g M 試料中得質(zhì)量 gW可溶SIO2 =m 3/m W膠凝SIO2 凝膠性二氧化硅質(zhì)量數(shù) % M 3測(cè)定的100Ml中的二氧化硅的含量 M 試料的質(zhì)量 （生料試樣中的）二氧化硅的測(cè)定(氟硅酸鉀滴定法) 氟硅酸鉀滴定法試劑:氯化鉀溶液（150g/L 50g/L） 氯化鉀-乙醇溶液（50g/L） 酚

10、酞指示劑溶液 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度公式: C（NaOH）=m1000/V204.2(苯二甲質(zhì)量分?jǐn)?shù))m-苯二甲的質(zhì)量g V-滴定時(shí)消耗氫氧化鈉滴定溶液的體積ml二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(sio2)w(sio2)=Tsio2V5/m1000100Tsio2=C(NaOH)15.02Tsio2-每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于sio2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)mg/ml純sio2質(zhì)量分?jǐn)?shù)wsio2（可溶sio2）=m3250/(m251000)100m3-測(cè)定的100ml溶液中的二氧化硅的含量m-溶液A試樣的質(zhì)量gu三氧化二鐵的測(cè)定（EDTA配位滴定法） l （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 吸取25ml試驗(yàn)溶液

11、放入300ml燒杯中，加水稀釋 至50ml，用氨水（1+1）和鹽酸（1+1）調(diào)節(jié)溶液pH值在1.82.0之間（用精密pH試紙檢驗(yàn)）。將溶液加熱至70，加10滴磺基水楊酸鈉指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.015mol/L）緩慢地滴定至亮黃色（終點(diǎn)時(shí)溶液溫度不 低于60）。保留此溶液供測(cè)三氧化二鋁用。l （3）試劑與儀器：氨水溶液（1+1）鹽酸溶液（1+1）氫氧化鉀溶液（200g/L）磺基水楊酸鈉指示劑溶液CMO混合指示溶液碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液l（4）計(jì)算公式 ：C(EDTA)=m251000/250V100.09 C(EDTA)-標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度mol/LV-滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體

12、積mLm-配制碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的碳酸鈣的質(zhì)量g100.09-碳酸鈣的摩爾質(zhì)量g/moLEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)各氧化物滴定度計(jì)算如下：1.TAl2O3=C(EDTA)50.98 2.Tcao=C(EDTA)56.083.TMgo=C(EDTA)40.31 wFe2O3=TFe2O310v/(m1000)100=TFe2O3V/ml （5）注意事項(xiàng)： 滴定前應(yīng)保證二價(jià)鐵離子全部轉(zhuǎn)或?yàn)槿齼r(jià)鐵離子; 嚴(yán)格控制pH值在1.82.0，低于此值重點(diǎn)顏色變化緩慢結(jié)果偏高。 滴定溫度起始在7080攝氏度終點(diǎn)溫度在60攝氏度滴定至終點(diǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng) 慢慢滴定并攪拌u三氧化二鋁的測(cè)定（銅鹽回滴定法）l （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 向滴定鐵

13、后的溶液中加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液至過(guò)量15-20ml，用 水稀釋至100120ml，將溶液加熱至70-80后，加入15mlHAc-NaAc( PH=4.3)緩沖溶液，煮沸1-2 min取下，加5-6滴PAN指示劑，以硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（0.015mol/L）滴定至亮紫色l ( 3 )三氧化二鋁含量測(cè)定試劑: 氨水溶液 鹽酸溶液 PH=3.0緩沖溶液 PH=4.5緩沖溶液 PAN指示劑溶液 EDTA-銅溶液l ( 4 )計(jì)算公式: WAl2O3=TAl2O3V10/m1000=TAl2O3V/mWAl2O3-三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù) TAl2O3-EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液三氧化二鋁的滴定度（mg/mL）V

14、-滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積mLm-5.3.1.6(m)中試料的質(zhì)量gWAl2O3=TAl2O3(V1-KV2)/m-0.64wTiO2V2:滴定時(shí)消耗硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1:加入EDTA溶液體積l ( 5 )注意事項(xiàng)： 終點(diǎn)顏色與加入的PAN指示劑的量及EDTA剩余量有關(guān)，應(yīng)嚴(yán)格按照 規(guī)范操作。 加入過(guò)量的 EDTA后應(yīng)將溶液加熱至7080/C再加緩沖溶液。滴滴定 體積應(yīng)保證在200ml左右并且在熱溶液中進(jìn)行（方法是煮沸后加入PAN滴定） 試劑：二氧化鈦 焦硫酸鉀 鹽酸溶液：（1+2） （1+10） 硫酸（1+9） 95%乙醇 抗壞血酸溶液：5g/L,將0.5g抗壞血酸溶于100ml水中

15、，過(guò)濾后使用。用時(shí)現(xiàn)配 二安替比林甲烷溶液：30g/L鹽酸溶液，將1.5g二安替比林甲烷溶于50ml鹽酸（1+10）中，必要時(shí)過(guò)濾后使用 儀器：分光光度法常用儀器 試樣測(cè)定： 從溶液A中，吸取25.00ml溶液放入100ml容量瓶中，加入10ml鹽酸(1+2)，10ml抗壞血酸溶液(5g/L),加入5ml乙醇（95%），20ml二安替比林甲烷溶液（30g/L).用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)，搖勻。放置40min后，用分光光度計(jì)，10mm比色皿，以水作參比，于波長(zhǎng)420nm處測(cè)定溶液的吸光度，在工作曲線(xiàn)上查出二氧化鈦的含量（ m）。 結(jié)果計(jì)算: 二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m4/m m4-100ml測(cè)定溶液中二氧化鈦

16、的含量，單位為毫克 m-溶液A中試料的質(zhì)量，單位為克u氧化鈣的測(cè)定(EDTA配位滴定法) n （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 吸取25ml溶液放入300ml燒杯中,稀釋至200ml,加入5ml三乙醇胺掩蔽劑,加入適量CMP指示劑，在攪拌下加入氫氧化鉀溶液（200g/L）至出現(xiàn)綠色熒光后再過(guò)量5mL-8mL,此時(shí)溶液酸度在PH13以上，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光消失并變?yōu)榧t色,即為終點(diǎn).n （ 3 ）試劑：三乙醇胺溶液 氫氧化鉀鈉溶液：200g/L 鈣黃綠素-甲基百里酚藍(lán)-酚酞混合指 示液（簡(jiǎn)稱(chēng)CMP混合指示劑） EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液:（0.015mon/L) 儀器：滴定分析常用儀器n （ 4 )計(jì)算式

17、: wcao=(TcaoV10 x100)/(m1000)=(TcaoV)/m（氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)） wcao-氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù) Tcao-EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鈣的滴定度，單位mg/mL V-滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位mL m-5.3.1.6試樣的質(zhì)量，單位gn ( 5 )注意事項(xiàng)： 嚴(yán)格控制PH值，在PH11時(shí)，產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，PH9.5時(shí)配 位反應(yīng)不能完全進(jìn)行 。 使用酒石酸鉀鈉和三乙醇胺聯(lián)合掩蔽效果比單獨(dú)使用三乙醇胺要好，使用 時(shí)先加酒石酸鉀后加三乙醇胺。 滴定至終點(diǎn)時(shí)應(yīng)緩慢滴定（終點(diǎn)顏色變化遲鈍）加速攪拌進(jìn)行 K-B指示 劑使用合理 。u氧化鎂的測(cè)定(EDTA配位滴定法) （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 吸取25.00ml試驗(yàn)溶液放入300ml燒杯中,稀釋至250ml,加入1ml酒石酸鉀鈉5ml 三乙醇胺（1+2）攪拌。加入25mlNH3-NH4cl(PH=10)緩沖溶液,攪拌后加入適量KB指示劑.用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈純藍(lán)色. ( 3 ) 試劑: 三乙醇胺溶液 酒石酸鉀鈉溶液 PH=10緩沖溶液 KB混合指示劑 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液 儀器：滴定分析常用儀器u火焰原子吸收光譜法u（1）基本原理： 火焰原子吸收光譜法火焰原子吸收光譜法的特點(diǎn):靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)