三、化學(xué)分析課件

化學(xué)分析北京藍天華電環(huán)保節(jié)能技術(shù)有限公司化學(xué)分析的基本概念.計量溶解PH值：漿液密度：石灰石漿液，吸收塔漿液，旋流器底流漿液成分：分析方法簡介氧化還原滴定電位滴定沉淀滴定容量法重量法儀器儀器分系統(tǒng)分析PH計天平馬弗爐抽真空裝置電位計計算方法式中：G──烘干前試樣重量，克；

G1──烘干后試樣重量，克。注：Mettlertoledo（實驗室儀器等生產(chǎn)制造商，稱量、稱重等分析儀器）提供了一種電子控制的具有天平和自動打印的水分儀（HG53P型），使用這種裝置，在干燥1小時左右可得到小水份值。計算方法式中：G

──加熱前試樣重量，克；

G1──加熱后試樣重量，克；

X1%──按本標(biāo)準3.2測得附著水的百分含量。注：可以根據(jù)結(jié)晶水快速估算石膏含量，其關(guān)系是:CaSO4·2H2O（g）=4.7825×結(jié)晶水（g）步驟1、準確稱取試樣約0.5克，置于250毫升燒杯中，用水潤濕后蓋上表面皿。2、從杯口慢慢加入40毫升鹽酸(1:5)，待反應(yīng)停止后，用水沖洗表面皿及杯壁并稀釋至約75毫升。3、加熱煮沸3—4分鐘，用慢速濾紙過濾，以熱水洗至無氯根反應(yīng)(用硝酸銀溶液檢驗)。4、濾液盛接于250毫升容量瓶中，放冷，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，以供其他項目測定用。5、將沉淀和濾紙一并移入已灼燒、恒重的瓷坩堝中，灰化，在950—1000℃的溫度下灼燒20分鐘，取出，放入干燥器中，冷卻至室溫，稱量。6、如此反復(fù)灼燒、冷卻、稱量，直至恒重。計算 酸不溶物的百分含量(X3)按式(3)計算：

式中：G1──灼燒后殘渣重量，克； G──試樣重量，克。亞硫酸亞的測定（重點）方法： 本法采用終點滴定，測定在40℃干燥過的石膏（固體）中的SO2以計算亞硫酸鹽含量。原理： 亞硫酸鹽在酸性條件下與過量的0.05mol／L的碘溶液反應(yīng)，被氧化，然后，未反應(yīng)的碘用0.1mol／L的硫代硫酸鈉反滴定。其終點以電位法測定。亞硫酸亞的測定設(shè)備和試劑: 天平

±0.0001g鹽酸

1:1碘溶液I2

0.05mol/L（進口）自動滴定儀

DL50氧化還原電極

DM140-SC(鉑金電極)硫代硫酸鈉溶液Na2S2O3

0.1mol/L（進口）移液管（或使用電子滴定儀）10ml(25ml)滴定瓶

250ml(小口圓肚平底)測定方法： 準確稱量0.5g—1.0g石膏(已在40℃干燥，放入滴定瓶中，用150ml除鹽水稀釋，用劑量裝置（電子滴定儀）準確加入10ml0.05mol/L的碘溶液和大約10ml1:1的鹽酸，搖動滴定瓶5分鐘，固體應(yīng)溶解。然后，使用自動滴定儀DL50，過量的0.05mol/L的碘溶液用0.1mol/LNa2S2O3溶液(bml)滴定，以電位法測定終點。碳酸鈣（CaCO3）的測定（重要）方法：本方法采用終點滴定，測量石膏40℃干燥后的CO2的含量以計算其中的碳酸鹽的含量。(本法要求CO2含量>0.2%)原理：過量的0.1mol／L的鹽酸可使碳酸鹽釋放出CO2。在加入鹽酸以前，用H2O2氧化亞硫酸鹽，使其不再與鹽酸反應(yīng)。過量的0.1mol／L的HCl用0.1mol／L的NaOH滴定。其終點以電位法測定。碳酸鈣（CaCO3）的測定（重要）儀器和藥品 天平

±0.0001g 過氧化氫

H2O230% 自動滴定儀DL50 鹽酸

HCl0.1mol／L（進口） pH電極

DG111-SC(玻璃電極) 氫氧化鈉

NaOH0.1mol／L（進口） 滴定瓶

250ml(小口圓肚平底)碳酸鈣（CaCO3）的測定（重要）結(jié)果計算：1、10ml－bml=Vml（已反應(yīng)消耗了的0.1mol／L的鹽酸）2、1ml0.1mol／LHCl=2.20053mgCO23、%CO2=V·2.20053·100/稱量的石膏重量（mg）4、%CaCO3=2.2742·%CO2氯離子（Cl-）含量的測定測定原理：在用H2O2氧化亞硫酸鹽后(去除干擾，當(dāng)亞硫酸鹽含量較高時，必須在滴定前加入H2O2進行氧化，以免測定中會生成（Ag）2SO3而使測定結(jié)果偏大)，在酸性介質(zhì)中，用0.1M的AgNO3對氯離子進行滴定。設(shè)備和試劑自動滴定儀

DL50硝

酸

銀AgNO30.1mol/L（進口）過氧化氫

H2O230%氯

電

極DM141-SC(銀電極)硫

酸1+4滴

定

杯100ml(塑料)結(jié)果計算：

（1）1ml0.1mol/LAgNO3=3.5453毫克Cl-（2）mg/LCl-=V·3.5453·1000/濾液體積（ml）硫酸鈣（CaSO4·2H2O）的測定原理：用H2O2氧化亞硫酸鹽，用離子交換樹脂去除大部份陽離子，生成的硫酸用高氯酸鋇滴定(使用SulfonazoIII指示劑，溶液顏色從紫色變?yōu)榧兯{色)。所測得的值為硫酸鹽和亞硫酸鹽的總含量（以SO3計）。亞硫酸鹽SO2由碘量法已測定，對轉(zhuǎn)換成SO3的予以扣除，由此得到準確的%SO3的量。[(2-磺基苯基)偶氮

設(shè)備和試劑天

平

±0.0001克過氧化氫

H2O230%大

口

瓶

250ml陽離子交換樹脂

001×7(已再生和沖冼)容

量

瓶

250ml丙

酮

95%漏

斗高氯酸鋇溶液

Ba(ClO4)20.005M

磁力攪拌器SulfonazoIII指示劑：

0.1%電子滴定儀

25ml測定步驟：1）準確稱量在40℃下干燥了的石膏0.2500克放入燒杯中，加入適量的除鹽水和10mlH2O2。2）用磁力攪拌器搖勻、旋轉(zhuǎn)10分鐘。加入3匙陽離子交換樹脂，再搖動10分鐘。3）過濾樣品，濾液置入250ml容量瓶中，非常仔細地用除鹽水沖洗，并加入除鹽水便其至250m1定容。

4）用移液管吸取10毫升樣品溶液，加入10毫升丙酮和4滴SulfonazoIII指示劑，加入少量除鹽水，溶液顯紫色。

5）用0.005M的高氯酸鋇滴定（Vml），直到溶液顯純藍色。注：作為沉淀滴定，顏色會緩慢發(fā)生一些變化，所以滴定應(yīng)緩慢進行，殘留的高氯酸鋇溶液必須從滴杯中除去，因為Ba(ClO4)2溶液中含有異丙醇。結(jié)果計算：

1）1ml0.005MBa(ClO4)2溶液=0.4003毫克SO3 2）%SO3=V·0.4003·100/樣品重量（mg） 3）%CaSO4·2H2O=（%SO3-%SO2·1.2498）·2.1505

石膏漿液的制備1.

石膏漿液的制備是保證化學(xué)分析化驗結(jié)果的前提。

2.

石膏漿液的制備系統(tǒng)如下圖：注：用于真空過濾制樣的實驗室系統(tǒng)，Sartorius公司可提供此全套的設(shè)備（真空泵不包括在此列），其中還含有用于粒徑分析（濕篩）的夾具、濾杯及專用濾紙（0.45um）。石膏漿液的制備方法：1）

裝好砂芯濾杯，連接好抽氣軟管。

2）

搖動已取樣的試樣瓶，使樣品固、液均勻。

3）

啟動真空泵，同時檢查連接軟管是否有漏氣的地方。

4）

向砂芯濾杯內(nèi)傾倒約二分之一液位的試樣。待過濾后液位下降再適當(dāng)添加（每次傾倒入試樣前均要將試樣搖均，并保證每次傾入試樣后濾杯的液位不能超過三分之二）。石膏漿液的制備方法：5）

試樣水分抽干后再倒入適量的丙酮溶液直至抽干（濾液的分析化驗應(yīng)在此之前量取，以避免丙酮的加入可能會對化學(xué)分析產(chǎn)生影響）。

6）

確認樣品的液體抽干后停真空泵，取下砂芯濾杯，用潔凈、軟質(zhì)的勺子將試樣剝離，并盛入培養(yǎng)皿中，送至烘箱內(nèi)以40—50℃的溫度烘制兩小時左右，所制取的試樣即可用于化學(xué)分析化驗。pH值的測定本方法采用便攜式pH表測定（1）pH值的測量須在流動的漿液中進行。（2）如有必要，應(yīng)每天用pH=7和pH=4的緩沖液校準電極。（3）在測定漿液后，應(yīng)徹底地清洗電極并將其置于3mol/L的KCl溶液中。（4）手工pH值的測定是比較在線pH表指示值的唯一途徑。（注意溫度校正）注：a、3.0MKCl溶液的配置準確稱取在150℃烘干的優(yōu)級純KCl晶體22.36g，用除鹽水溶解并稀釋至100ml容量瓶中，定容。便攜式PH計又稱作pH酸度計或者酸度計，是利用化學(xué)上的原電池的原理工作的。原電池的兩個電極間的電動勢不僅與電極的自身屬性有關(guān)，還與溶液里的氫離子的濃度有關(guān)。這樣，電動勢和氫離子的濃度有一個對應(yīng)關(guān)系，而酸度的度量就是用氫離子的濃度。pH、Redox電極常識貯存：

●

注意防壓、防潮?！褓A存于10—30℃的干燥環(huán)境?！耠姌O敏感膜浸于3.0MKCl的溶液中。（2）校準和測量：●如果pH電極貯存在干燥條件下，使用前必須在3.0MKCl的溶液中浸泡24小時以上，否則難于校正?！耠姌O不用時，不要放在蒸餾水中浸泡，須放在3.0MKCl的溶液中?！衩恐щ姌O在使用前都必須進行校準，對pH電極要進行兩點校準，校準時使用標(biāo)準緩沖液。（3）電極的校準方法：●首先將電極放在pH=6.86的緩沖液中進行（零點）校準?！駧в凶詣訙囟妊a償?shù)碾姌O，校準時溫度傳感器必須同時浸入緩沖液中。（用調(diào)零鍵調(diào)節(jié)pH=6.86）●用蒸餾水清洗電極，然后將電極浸入第二種用于校準的緩沖液中。注意如果被測介質(zhì)是酸性則放在pH=4.00的緩沖液中，相反如果被測介質(zhì)為堿性則放在pH=9.18的緩沖液中。（用斜率鍵調(diào)節(jié)pH=9.18）●通過以上校準的電極可以與此pH計配合來進行pH值的測定。（4）清洗：●電極使用一段時間后必須進行清洗?！裼臀郏河帽砻婊钚詣??！疋}沉淀物和金屬氧化物：用10%的HCl?！窳蚧锍恋恚ㄎ鬯幚碇杏茫河?0%的HCl和飽和硫脲的混合物?！癞?dāng)pH電極反應(yīng)遲緩時，可用10%的HNO3和50g/L的NH4F混合物再生。（5）其他：●測定時電極必須垂直（夾角不能小于80°），水平的電極不能用于測量和校準?！癖仨毐ＷC電極連線（包括屏蔽線）的完好性，否則測量電極上將會產(chǎn)生分流現(xiàn)象，這樣會出現(xiàn)沒有斜率或斜率變小的現(xiàn)象?！駊H電極的敏感玻璃球泡（膜）非常的薄，因此在使用或貯存電極時應(yīng)當(dāng)小心?！裼孟匆呵逑戳穗姌O后，用蒸餾水徹底清洗電極，用3.0MKCl的溶液浸泡。漿液密度和固體物含量的函數(shù)關(guān)系漿液密度的測定：

（1）密度（和濁度）可作為固體含量的函數(shù)。因為在漿液中，（濁度和）溶解的鹽都反映了一個密度值，這是一種適用于可以快速估計漿液內(nèi)物質(zhì)含量的適當(dāng)方法。（2）使用100—150ml的已知精準體積c（ml）和質(zhì)量a（g）的氧量瓶。（3）將氧量瓶裝滿漿液，加上塞子使?jié){液溢流。此時氫量瓶應(yīng)是滿的，其工況溫度為40-70℃。不考慮在溫度冷卻過程中形成的氣泡。所測的密度為該工況溫度下的密度。（4）將氧量瓶在清洗和干燥后稱重(bg)。（5）密度（kg/L）=（b-a）/C漿液固體物含量的測定：

（1）密度測定的漿液樣品重量已經(jīng)稱量，用一個已恒重的，稱量過的玻璃過濾坩鍋G4（也可以是G3)抽取，用丙酮沖洗3次。(當(dāng)氯離子含量超20000mg/L時，應(yīng)先用大約20毫升除鹽水沖洗3次，然后再用丙酮)。（2）置于烘箱內(nèi)于40—50℃進行干燥直至恒重。（3）

a=所取的漿液的重量(g)

b=空的玻璃漏斗的重量(g)

c=在過濾、沖洗和40℃干燥后玻璃漏斗的重量(g)%固體物含量=100（c-b）/a漿液密度和固體物含量的函數(shù)關(guān)系漿液密度和固體物含量的函數(shù)關(guān)系呈線形關(guān)系，因而可以用一元線形回歸方程來表示。測出漿液密度和固體物含量，再按以下的計算可以求得這個線形回歸方程：a=（∑xy—nx(—)

y(—)）/（∑x2—nx(—)2）b=y(—)—ax(—)

注：a、根據(jù)這個關(guān)系建立起來的函數(shù)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)越接近于±1時，其測定的誤差就越小。b、建立函數(shù)關(guān)系時的測定次數(shù)（n）應(yīng)該在6次或以上才能達到精度的要求。

硫酸鋇重量法試樣溶液的制備1）準確稱取約0.8克試樣，置于銀坩堝中，2）加入6克氫氧化鈉，蓋上坩堝蓋，并留有縫隙，放入高溫爐中，從低溫升起至650℃，并在此溫度下熔融20—30分鐘。3）取出，冷卻，