硅酸鹽的分析

1、硅酸鹽的分析2010應(yīng)用化學(xué)二班 王麓雅1 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例62概述硅酸鹽在自然界中的存在 人工：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料、燃料灰 天然：巖石、礦物 （橄欖石、綠簾石、黑云母） 硅酸鹽分析項(xiàng)目 SiO2 Fe2O3 MgO等、稀土元素、貴金屬 水分、燒失量 發(fā)展趨勢(shì) 經(jīng)典法EDTA滴定法現(xiàn)代儀器分析法3 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例64燒失量、水分的測(cè)定燒失量測(cè)定 定義：式樣在950-1000度灼燒

2、后的失量，是樣品中化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量上增加或減少 代數(shù) 和。 方法：馬弗爐中使溫度由室溫升起達(dá)到規(guī)定溫度保溫半小時(shí)以上。水分測(cè)定 吸附水 化合水：結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水 吸附水：低溫烘干 （不是物質(zhì)固有組成，不參加百分試樣計(jì)算） 化合水：結(jié)構(gòu)水以化合狀態(tài)的H或OH基存在于晶格中 結(jié)晶水以水分子狀態(tài)存在于晶格中 2KHSO4 = K2S2O7 + H2O 石膏（CaSO4 2H2O）5 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例66硅酸鹽試樣分析酸溶法 鹽酸+硝酸 大量硅酸溢出加硝酸 氫氟酸（硫酸、過氯酸） 3SiF4 + 3H20

3、 = 2H2SiF6 + H2SiO3 硫酸、過氯酸;揮發(fā)金屬氟化物鹽類（防止揮發(fā)損失）高溫熔融法 碳酸鈉、碳酸鉀 SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 苛性堿 CaAl2Si6O16 + 14NaOH = 6Na2SiO3 + 2NaAlO2 + CaO + 7H2O 過氧化鈉 2Mg3Cr2(SiO4)3 + 12Na2O2 = 6MgSiO3 + 4NaCrO4 + 8Na2O + 3O2 其他：焦硫酸鉀、無水硼砂+無水碳酸鈉7 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例68二氧化硅的測(cè)定

4、質(zhì)量法Diagram 2鹽酸蒸干發(fā)動(dòng)物膠凝聚法氯化銨法 氫氟酸揮發(fā)法 可溶性硅酸生成 氟硅酸鉀的沉淀 洗滌沉淀、中和殘余酸 水解、滴定沉淀 Diagram 2氫氟酸鉀滴定法硅鉬藍(lán)光度法 有色鉬硅雜多酸形成 光度測(cè)定 9 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例610三氧化二鐵的測(cè)定EDTA配位滴定法Diagram 2Diagram 2光度比色法氧化還原滴定法原子吸收分光光度法11三氧化二鐵的測(cè)定EDTA配位滴定法原子吸收分光光度法氧化還原滴定法Fe3+ + H2Y- =FeY- +2H+Fe3+ +SSal2- =

5、Fe(Ssal)+Ssal:磺基水楊酸 Fe(Ssal)+ (紫紅色) + H2Y2- = FeY- (黃色）+ SSal2- +2H+酸度、溫度、終點(diǎn)誤差鐵空心陰極燈 多譜線元素 空氣-乙炔火焰 高溫 重鉻酸鉀法 SnCl2 還原劑 Fe3+ - Fe2+ 重鉻酸鉀標(biāo)定 高錳酸鉀法 SnCl2 還原劑 Fe3+ - Fe2+ 高錳酸鉀標(biāo)定 碘量法KI還原Fe3+ - Fe2+Na2S2O3 滴定I212 概述 Contents1 燒失量、水分的測(cè)定 2 硅酸鹽試樣分析 3 二氧化硅的分析4 三氧化二鐵的分析5 實(shí)驗(yàn)方法舉例613火焰光度法K、Na測(cè)定 原理： K、Na是堿金屬，受激發(fā)后發(fā)射的

6、譜線強(qiáng)度與試樣含量（濃度）成 正比，其產(chǎn)生的譜線在可見光區(qū)，分光較容易。因此以火焰為激發(fā)能源的火焰光度法是最佳選擇。優(yōu)點(diǎn)：（1）快速。試樣溶液配制只需幾分鐘。（2）準(zhǔn)確。誤差2%-5% 。（3）靈敏。靈敏度0.10.00001.（4）經(jīng)濟(jì)。儀器費(fèi)用不高。 儀器與試劑 JF12-1B型火焰光度計(jì)、空氣壓縮機(jī)、液化石油氣 H2SO4(1+1)、HF 40%、HNO3 (1+1)、KCl、NaCl(G.R)、K儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)液（1000mg/L)、 Na儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)液（1000mg/L)、Na、K混合溶液標(biāo)準(zhǔn)系列14火焰光度法K、Na測(cè)定 實(shí)驗(yàn)步驟 試液制備：0.1000g試樣置于坩堝，加熱分解。至鹽類完全溶

7、解，冷卻，洗滌至容量瓶中。定容。 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 處理數(shù)據(jù) Na、K質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算 注意事項(xiàng) 分解樣品時(shí)注意趕盡氟離子，避免玻璃儀器受腐蝕 鈉鉀相互影響使得測(cè)量結(jié)果偏高，因此必須采用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液而不能分開配制。一般采用1:1的配制方法。若試樣中含量相差懸殊，最好配制相應(yīng)比例的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 15JF12-1B型火焰光度計(jì)16Fe、Al含量的連續(xù)測(cè)定原理 lgkFeY =25.1, lgkAlY =16.1 滿足lgk=5,可分別測(cè)定兩種組分(滴定Fe時(shí)Al不干擾）。PH范圍1.8-2.2（PH過高鐵離子水解，磺基水楊酸變色范圍，鋁離子不干擾） 將上述溶液PH調(diào)節(jié)到4-6，加入過量EDTA，使Al與E

8、DTA完全配合，以PAN為指示劑，用Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量EDTA,兩組分滴定分別為：Fe3+ 直接用EDTA滴定，Al3+ 用返滴定法。本實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)是利用控制PH達(dá)到無需分離而能夠連續(xù)測(cè)定Fe3+ Al3+ 。儀器與試劑 鹽酸、硝酸、氨水、磺基水楊酸指示劑、PAN指示劑、緩沖溶液、EDTA標(biāo)液、硫酸銅溶液17Fe、Al含量的連續(xù)測(cè)定 實(shí)驗(yàn)步驟 Fe測(cè)定：0.1000g試樣置于坩堝，加熱分解。至鹽類完全溶解，冷卻，洗滌至容量瓶中。定容。 Al測(cè)定 CuSO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、標(biāo)定 處理數(shù)據(jù) 18Fe、Al含量的連續(xù)測(cè)定 Al3+ 與EDTA生成無色配合物，反應(yīng)速度慢。故采用過量EDTA，并加熱煮沸

9、，使反應(yīng)完全。剩余的EDTA用銅或其他金屬離子標(biāo)準(zhǔn)液回滴。 以PAN指示劑為例，用銅標(biāo)準(zhǔn)液回滴過量EDTA時(shí)，由于影響因素多，必須控制好滴定條件。 Al-EDTA無色，PAN在PH=4.2為黃色，所以滴定開始溶液呈現(xiàn)黃色。若不是黃色，則說明PH不再4.2左右范圍內(nèi)。必須調(diào)節(jié)溶液PH。 Cu-EDTA為藍(lán)色，隨著Cu2+ 加入量增加，Cu-EDTA增多，溶液顏色由黃色變?yōu)榫G色。 Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液與過量的EDTA絡(luò)合完全過量的Cu與PAN絡(luò)合成為深紅色的配合物，因?yàn)橛蠧u-EDTA藍(lán)色配合物存在，使溶液呈紫紅色。 滴定至臨終點(diǎn)前，溶液中存在Cu-EDTA,PAN,Cu-PAN三種有色物質(zhì)，且量又不斷改變，重點(diǎn)是否明顯關(guān)鍵是Cu-EDTA濃度大?。ㄋ{(lán)色）。以過量10ml為益（0.015-0.020mol/L)19Fe、Al含量的連續(xù)測(cè)定 滴定溫度若太低也會(huì)影響溶液顏色變化。所以當(dāng)煮沸1-2min后取下，冷卻至90度左右即可補(bǔ)加10ml PH=4.2的緩沖液，再加入PAN指示劑，立即用Cu2+ 標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴定。20Fe、Al含量的連續(xù)測(cè)定21硅酸鹽的微波消解分析法（CaO為例） 原理：微波輻射、加熱令分子高速震蕩，產(chǎn)生的高能量擊 碎 了礦物中穩(wěn)定的硅酸鹽 ED