水泥中三氧化硫的測(cè)定

水泥熟料在粉磨過(guò)程中，必須加入適量的石膏起到緩凝的作用。石膏與C3A反應(yīng)形成鈣礬石包裹在C3A表面，阻止了其快速水化和閃凝。鈣礬石的形成吸收了大量結(jié)晶水，如果水泥中含有過(guò)量的三氧化硫，水泥水化后發(fā)生該反應(yīng)，則在硬化的水泥體中形成針棒狀的鈣礬石晶體造成水泥石的膨脹，引起水泥安定性不良。第四節(jié)水泥中三氧化硫的測(cè)定方法摟居撂于點(diǎn)驗(yàn)藝冗桂緩行版猶堰疆扁疽戚壽耪勛猩驗(yàn)幫笑持肖旺壁牲鵲糊水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定硫酸鋇質(zhì)量法測(cè)定水泥中三氧化硫（1）測(cè)定原理

由于在磨制水泥中，需加入于定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO42-離子的數(shù)量上。所以可采用BaCl2作沉淀劑，用鹽酸分解，控制溶液濃度在0.2~0.4mol/L的條件下，用BaCl2沉淀SO42-離子，生成BaSO4沉淀。此沉淀的溶解度很小(其KSPSO4＝1.1×10-10)，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，灼燒后所得的稱(chēng)量形式BaSO4符合質(zhì)量分析的要求。反應(yīng)式為：Ba2++SO2-4＝BaSO4

(白色)想羊訓(xùn)塢服官胳蹄疆餃笨后誘闌慈矛我豁古認(rèn)襄僚涂咨抉扯嗆送披只咸髓水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定鹽酸(1+1)；氯化鋇溶液[10%(W／V)]；硝酸銀溶液[10％(W／V)]。（2）試劑胃沿愿逐侯革又岡貳茍夾醬思糞前稍駕滔擲埃坷世嘿霓陵基霸垢攢在不憨水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.5g水泥試樣，置于300ml燒杯中，加入30~40ml水及10ml鹽酸，加熱至微沸，并保持微沸5min，使試祥充分分解。以中速濾紙過(guò)濾，用溫水洗滌10~12次。調(diào)整濾液體積至200m1，煮沸，在攪拌下滴加10ml氯化鋇溶液[10％(W／V)]，并將溶液煮沸數(shù)分鐘，然后移至溫?zé)崽庫(kù)o止4h或過(guò)夜(此溶液體積應(yīng)保持在200ml)。用慢速濾紙過(guò)濾，以溫水洗至無(wú)氯根反應(yīng)(用硝酸銀溶液檢驗(yàn))。將沉淀及濾紙一并移入已灼燒恒量的瓷坩堝中，灰化后在800℃的高溫爐中灼燒30min。取出坩堝，置于干燥器中冷卻至室溫，稱(chēng)量。如此反復(fù)灼燒，直至恒量。（3）分析步驟哆畝義丘撞妖瑤詐顯軌?mèng)~砰撈評(píng)療知匙囤臣箱甘枕談勵(lì)添蜒菜柑存釁陡鐳水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定（4）結(jié)果計(jì)算三氧化硫的百分含量按下式計(jì)算：SO3％＝(1—4)式中m1——灼燒后沉淀的質(zhì)量(g)；m——試樣質(zhì)量(g)；0.5g0.3430——硫酸鋇對(duì)SO3的換算系數(shù)。規(guī)怨芽跋窩鞘五舶陛邵撲避鋸昧縷汽奧屈蔣茨辛斡議伺溯狙褥瓣嘶蠅堰奧水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定2.離子交換法分析水泥中三氧化硫含量離子交換法是采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換的樹(shù)脂(Ionexchangeresin)與硫酸鈣進(jìn)行離子交換，生成硫酸。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的硫酸，從而推算出三氧化硫的含量。按操作方法不同，又可分為靜態(tài)離子交換法和動(dòng)態(tài)離子交換法。將過(guò)量的離子交換樹(shù)脂放在交換溶液中攪拌，待交換反應(yīng)達(dá)到平衡后，濾出樹(shù)脂，這種交換方法稱(chēng)為靜態(tài)離子交換法。使交換溶液不斷流往交換柱內(nèi)的離子交換樹(shù)脂，在流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行離子交換，此法稱(chēng)為動(dòng)態(tài)離子交換法。哲狼訂陽(yáng)鷗械搜縣藹暑飽降屆滬狐怒記塹凈關(guān)刑琢阻潮木存俺減懷沉虛燒水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定離子交換法屬快速方法。二次靜態(tài)離子交換法還被列為GBl76－76《水泥化學(xué)分析方法》中測(cè)定三氧化硫的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。實(shí)踐表明，它對(duì)摻加二水石膏的水泥是適用的。然而不少工廠使用硬石膏、混合石膏(二水石膏與硬石膏的混合物)作緩凝劑，由于硬石膏溶解速度較慢，靜態(tài)離子交換往往不夠完全，使分析結(jié)果偏低。用動(dòng)態(tài)法雖能提高離子交換率，但分離手續(xù)將增加，時(shí)間也較長(zhǎng)。此外，使用含氟、氯、磷的石膏(如工業(yè)副產(chǎn)石膏、鹽用石膏等)或含有其他可被交換鹽類(lèi)的石膏作緩凝劑，以及使用螢石和石膏作復(fù)合礦化劑時(shí)．水泥中將含F(xiàn)-、PO43-、Cl-等離子，它們將與回滴生成硫酸的NaOH作用，使三氧化硫分析結(jié)果偏高。因此，離子交換法適應(yīng)性還較差。十覽胞蹤兼淚素袁隆鴨餐涌嗚釬種哲翌吾具瘍菜酣圈核桃內(nèi)奎粘酣魄均隨水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定（1）基本原理

水泥中的三氧化硫主要來(lái)自石膏(gypsum)，在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂R-SO3·H的作用下．石膏在水中迅速溶解，離解成Ca2+和SO42-離子。Ca2+離子迅速與樹(shù)脂酸性基團(tuán)的H+離子進(jìn)行交換，析出H+離子，它與石膏中SO42-作用生成H2SO4(硫酸)，直至石膏全部溶解。其離子交換反應(yīng)式為CaSO4(固體)Ca2++SO42-+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+2H++

SO42-

或CaSO4+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+H2SO4銻踴哉稿舀白昌掛酞迄異憚斥瞻膚悉訝式造葫撐銀鋒薪衷攝糕瑣砰范圈琵水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定

在石膏與樹(shù)脂發(fā)生離子交換的同時(shí)，水泥中的C3S等礦物將水解，生成氫氧化鈣與硅酸3CaO·SiO2+nH2OCa(OH)2+SiO2·mH2O所得Ca(OH)2一部分與樹(shù)脂發(fā)生離子交換，另一部分與H2SO4作用，生成CaSO4，再與樹(shù)脂交換，反應(yīng)式為Ca(OH)2+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+2H2OCa(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O

CaSO4+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+H2SO4熟料礦物水解而水解產(chǎn)物與離子交換達(dá)到平衡時(shí)，并不影響石膏與樹(shù)脂進(jìn)行交換生成的H2SO4量，但使樹(shù)脂消耗量增加，同時(shí)溶液中硅酸含量的增多，使溶液pH值減小，用NaOH滴定濾液時(shí)，所用指示劑必須與進(jìn)入溶液的硅酸含量相適應(yīng)。稽娃進(jìn)腎掩姨沾章臆篙駭協(xié)嚏葦趣餞音傻裝注鑿億訊擲揚(yáng)君洋投囤兆斷混水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定當(dāng)石膏全部溶解后，將樹(shù)脂及殘?jiān)鼮V除所得濾液，由于C3S等水解的影響，使其中尚含Ca(OH)2和CaSO4。為使存在于濾液中的Ca(OH)2中和，并使濾液中尚未轉(zhuǎn)化的CaSO4全部轉(zhuǎn)化成等當(dāng)量的H2SO4，必須在濾除樹(shù)脂和殘?jiān)蟮臑V液中再加入樹(shù)脂進(jìn)行第二次交換，其反應(yīng)按式如上。然后濾除樹(shù)脂，用已知濃度的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的硫酸，根據(jù)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)，計(jì)算試樣中三氧化硫百分含量2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O

在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中，若含鈉型樹(shù)脂時(shí)，它提供交換的陽(yáng)離子為Na+，與石膏交換的結(jié)果將生成Na2SO4，使交換產(chǎn)物H2SO4量減少，由NaOH溶液滴定算得SO3含量偏低。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂出廠時(shí)一般為鈉型，所以在使用時(shí)須預(yù)先用酸處理成氫型。用過(guò)的樹(shù)脂(主要是鈣型)，也須用酸進(jìn)行再生，使其重新轉(zhuǎn)變成氫型以繼續(xù)使用?；砣η滗徥程覠┗蜗然晁婪儾判M訝困劍腎濰羅捷凍柄際鄉(xiāng)費(fèi)殆熔穎庶鹿水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定（2）材料、試劑與儀器水泥試樣H型732苯乙烯強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(1x12)或類(lèi)似性能的樹(shù)脂鈉型樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)镠型樹(shù)脂的處理方法；將250g732苯乙烯強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(1x12)用250ml95％乙醇浸泡過(guò)濾，然后傾出乙醇，再用水浸泡6~8h。將樹(shù)脂裝入離子交換柱(直徑約5cm，長(zhǎng)約70cm)中，用1500ml3mol／L鹽酸溶液以5ml/min的流速進(jìn)行淋洗，然后用蒸餾水逆洗交換柱中的樹(shù)脂，直至流出液中的氯根反應(yīng)消失為止(用1％硝酸銀溶液校驗(yàn))。樹(shù)脂倒出，用布氏漏斗以抽氣泵或抽氣管抽濾，然后儲(chǔ)存于廣口瓶中備用。樹(shù)脂在放置過(guò)程中將析出游離酸，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。故使用應(yīng)再用水清洗數(shù)次。樹(shù)脂的再生處理：將用過(guò)的帶有水泥殘?jiān)臉?shù)脂放入燒杯中，用水清洗數(shù)次以除去水泥殘?jiān)?。將?shù)脂浸泡在稀鹽酸中，當(dāng)積至一定數(shù)量后，傾出其中夾帶的殘?jiān)侔粹c型樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)镠型樹(shù)脂的方法進(jìn)行再生。澆喘夜殷什激罷喧精察醛鉻張饋柏料閥獲初腸趨場(chǎng)俯咋軒性贊使炒吠瘍咬水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定0.05mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：將20g氫氧化鈉溶于10L水中，充分搖勻后，儲(chǔ)存于帶膠塞(裝有鈉石灰干燥管)的硬質(zhì)玻璃瓶?jī)?nèi)。標(biāo)定方法：準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.3g苯二甲酸氫鉀置于400ml燒杯中，加入約150ml新煮沸過(guò)的并已用氫氧化鈉溶液中和至酚酞呈微紅色的冷水，攪拌使其溶解，然后加入2～3滴1％酚酞指示劑溶液，用配好的氫氧化鈉溶液滴定至微紅色。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)三氧化硫的滴定度按下式計(jì)算式中TSO3——每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于三氧化硫的毫克數(shù)；G——苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g；V——滴定時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；0.2042——每毫克當(dāng)量苯二甲酸氫鉀的克數(shù)；0.04——每毫克當(dāng)量三氧化硫的克數(shù)。挽樣蝴彝薄羔狀筍侶撫硝竊坤象藤鎬玻呵湖巷部孽聾厚目跋贖火訃牡俘穩(wěn)水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定1％酚酞指示劑溶液：將1g酚酞溶于100ml95％乙醇中。分析天平：不低于四級(jí)。磁力攪拌器：200—300轉(zhuǎn)/分。離子交換柱；長(zhǎng)約70cm，直徑5cm。其他：燒杯、量簡(jiǎn)、快速定性濾紙、過(guò)濾漏斗等。行甥只忍潑咨酷此削灸傾埠腿符倫嫂篇戴郊遠(yuǎn)陶棧項(xiàng)掠錠涼擾雪亮敢摧作水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定（3）分析步驟準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.5g試樣，置于100ml燒杯中(預(yù)先放入2g樹(shù)脂、10ml熱水及一根封閉的磁力攪拌棒)。搖動(dòng)燒杯使試樣分散，加入40ml沸水，立即置于磁力攪拌器上攪拌2min。取下，以快速定性濾紙過(guò)濾。用熱水洗滌樹(shù)脂與殘?jiān)?~3次(每次洗滌用水不超過(guò)150ml)。濾液及洗液收集于預(yù)先放置2g樹(shù)脂及一根封閉的磁力攪拌棒的150ml燒杯中。保存濾紙上的樹(shù)脂，以備再生。將燒杯再置于磁力攪拌器上攪拌3min，取下，以快速定性濾紙將溶液過(guò)濾于300ml燒杯中，用熱水傾瀉洗滌4~5次(盡量不把樹(shù)脂傾出)。保存樹(shù)脂，供下次分析時(shí)第一次交換用。向溶液中加入7~8滴1％酚酞指示劑溶液，用0.05mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色。

迢院淺次礙剩侮明州掀蹬擄骸摸材膽汽企猿貯蛀何天駕醫(yī)鋪沿牙伶爸態(tài)儡水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算SO3％＝式中TSO3——每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于三氧化硫的毫克數(shù)，mg/ml；V——滴定時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；G——試樣質(zhì)量，g。柏螞崗卒隧簾疊撂損佃羞耕刀斂放火袍顱揭欄柬悉哆甘輝玉宗辛鞠漱俄萍水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定（4）影響因素與注意事項(xiàng)應(yīng)注意所用氫型樹(shù)脂一定要確保其中不含有其他的鹽型樹(shù)脂(如Na型)，否則在交換過(guò)程中產(chǎn)生下述交換反應(yīng)CaSO4+2（R-SO3）Na(R-SO3)2Ca+Na2SO4生成的硫酸鈉為中性鹽，滴定時(shí)不與氫氧化鈉反應(yīng)，從而導(dǎo)致結(jié)果偏低。為此，在處理樹(shù)脂時(shí)，不應(yīng)使用靜態(tài)交換法，而必須使用動(dòng)態(tài)交換法，這樣才能確保獲得純的氫型樹(shù)脂。已處理好的氫型樹(shù)脂在放置的過(guò)程中，往往會(huì)逐漸析出游離酸。因此，在使用之前應(yīng)將所用的樹(shù)脂以水洗靜，不然會(huì)由此而給分析結(jié)果造成可觀的偏高誤差。咆刃木窗荔漫映刑啊虞萌陰鞋物焉誠(chéng)刮彌便札鈴聯(lián)鳳鹵說(shuō)莊曾犀灣膛嘔件水泥中三氧化硫的測(cè)定水泥中三氧化硫的測(cè)定用離子交換法測(cè)定水泥中的三氧化硫，重要的前提是必須把試樣中的硫酸鈣完全提取到溶液中。當(dāng)水泥中的石膏是硬石膏或混合石膏(二水石膏和硬石膏)時(shí)，由于有些硬石膏溶解速度較慢，用本方法測(cè)定時(shí)因離子交換時(shí)間較短，在此期間石膏往往不能完全提取到溶液中去，使測(cè)定結(jié)果偏低。遇此情況，可將試樣磨細(xì)一些，并將試樣的質(zhì)量由0.5g減為0