水泥三氧化硫
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水泥中三氧化硫含量评估方法1范围本文件规定了水泥中三氧化硫含量评估方法的原理、仪器设备、材料、试验样本、试验方法、评估过程、评估报告等。
本文件适用于通用硅酸盐水泥中三氧化硫含量的评估,其他品种水泥可参考使用。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
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GB175通用硅酸盐水泥GB/T176水泥化学分析方法GB/T1345水泥细度检验方法筛析法GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定检验方法GB/T5483天然石膏GB/T5484石膏化学分析方法GB/T8074水泥比表面积测定方法勃氏法GB/T12959水泥水化热测定方法GB/T17671水泥胶砂强度检验方法(ISO)GB/T21371用于水泥中的工业副产石膏GB/T21372硅酸盐水泥熟料JC/T603水泥胶砂干缩试验方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理在水泥凝结时间满足标准要求下,通过强度、胶砂干缩率、水化热中其中一个或多个物理性能参数评估水泥中最佳SO3含量。
强度、水化热随水泥中SO3含量的增大先升高后降低,当强度或水化热最大时,对应的水泥中SO3含量为最佳值。
胶砂干缩率随水泥中SO3含量的增大先降低后升高,当胶砂干缩率最小时,对应的水泥中SO3含量为最佳值。
可根据需求采用其中一种或多种物理性能参数评估水泥中最佳SO3含量。
5仪器和设备5.1球磨机符合GB/T21372中规定的化验室统一小磨。
6材料6.1石膏6.1.1天然石膏天然石膏应符合GB/T5483中规定的G类石膏或M类混合石膏,品位(质量分数)≥55%。
6.1.2工业副产石膏工业副产石膏应符合GB/T21371规定的技术要求。
6.1.3分析纯石膏分析纯石膏中CaSO4·2H2O质量分数应大于99.0%。
实验水泥中三氧化硫含量的测定适量的SO3可调节水泥的凝结时间,还具有增强、减缩等作用。
制造膨胀水泥时,石膏还是一种膨胀组分,赋予水泥膨胀的性能。
但水泥中石膏量过多,却会导致水泥安定性不良。
因此,水泥中三氧化硫含量是水泥重要的质量指标,在生产过程中必须予以严格控制。
由于水泥中石膏的存在形态及其性质不同,测定水泥中三氧化硫的方法有很多种,如经典的硫酸钡重量法及其改进方法、离子交换法、磷酸溶样-氯化亚锡还原——碘量滴定法、燃烧法(与全硫的测定相同)、分光光度法、离子交换分离一EDTA配位滴定法等。
目前多采用硫酸钡重量法、磷酸溶样—氯化亚锡还原—碘量滴定法(还原—碘量法)、离子交换法。
经典的硫酸钡重量法较准确,常作为仲裁分析。
硫酸钡重量法测定水泥中三氧化硫一、实验目的掌握硫酸钡重量法测定原理和方法。
了解晶型沉淀的沉淀条件、原理和沉淀方法。
沉淀水泥中三氧化硫的含量,并用换算因数计算测定结果。
二、基本原理硫酸钡重量法不仅在准确性方面,而且在适应性和测量范围方面都优于其它方法,但其最大缺点是手续繁琐,费时,不宜作为生产控制例行分析方法。
其改进方法虽然简化了离子分离手续,但是过滤、沉淀、洗涤……,直至恒重等一系列手续,便使这一方法有所逊色。
硫酸钡质量法是通过氯化钡使硫酸根结合成难溶的硫酸钡沉淀,以硫酸钡的质量折算水泥中的三氧化硫含量。
由于在磨制水泥中,需加入一定量石膏,加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。
所以可采用BaCl2作沉淀剂,用盐酸分解,控制溶液浓度在0.2-0.4mol/L的条件下,用BaCl2沉淀SO42-离子,生成BaSO4沉淀。
沉淀经过滤、洗涤、和灼烧,以BaSO4形式称量,从而求得S、SO3、或SO42-离子含量。
BaSO4的溶解度很小(其K sp=l.lx10-10),其化学性质非常稳定,灼烧后的组分与分子式符合。
反应式为Ba2+ + SO42- = BaSO4↓(白色)三、试剂1. 盐酸(1+1);2. 氯化钡溶液(100g/L);3. 硝酸银溶液(5g/L)。
水泥中三氧化硫含量得测定水泥中得三氧化硫就是由石膏、熟料(特别就是以石膏作矿化剂煅烧得熟料)或混合材料引入,在水泥制造时加入适量石膏可以调节凝结时间,还具有增强、减缩等作用。
制造膨胀水泥时,石膏还就是一种膨胀组分,赋予水泥以膨胀等性能,但水泥中得三氧化硫含量过多,却会引起水泥体积安定性不良等问题,因此,在水泥生产过程中必须严格控制水泥中得三氧化硫含量。
测定水泥中三氧化硫含量得方法多种,如硫酸钡质量法、磷酸溶样-氯化亚锡还原-碘量法以及离子交换法等。
一、 测定原理1. 硫酸钡质量法得测定原理用盐酸分解试样,时试样中不同形态得硫酸全部转变成可溶性得硫酸盐 ,以氯化钡沉淀剂,使之生成硫酸钡沉淀。
该沉淀得溶解度极小,化学性质非常稳定,经灼烧后称重,再换算得出三氧化硫得含量,反应式如下:=↓(白色)2. 碘量法得测定原理水泥中得硫主要以硫酸盐硫(石膏)存在,部分硫存在于硫化钙、硫化亚锰、硫化亚铁等硫化物中。
用磷酸溶解水泥试样时,水泥中得硫化物与磷酸发生下列反应,生成磷酸盐与硫化氢气体,其反应式如下:3CaS +2=+3S ↑3MnS+2=+3S ↑3FeS+2=+3S ↑在有还原剂并加热得条件下,用浓磷酸溶解试样时,不仅硫化物与磷酸发生上述反应,硫酸盐也将与磷酸反应,生成得硫酸与还原剂氯化亚锡发生氧化还原反应,放出硫化氢气体。
根据碘酸钾溶液(加有碘化钾)在酸性溶液中析出碘得性质,在H2S 得吸收液中加入过量得碘酸钾标准溶液,使在溶液酸化时析出碘,并与硫化氢作用,剩余得碘则用硫代硫酸钠回滴,其反应式如下:利用上述反应,先用磷酸处理试样,使水泥中得硫化物生成硫化氢溢出,然后用氯化亚锡-磷酸溶液处理试样,测定试样中得硫酸盐。
3.离子交换法得测定原理水泥中得三氧化硫主要来自石膏,在强酸性阳离子交换树脂R-SO 3·H 得作用下,石膏在水中迅速溶解,离解成Ca 2+与,Ca 2+迅速与树脂酸性基团得H +进行交换,析出H +,它与石膏离解所得生成硫酸,直至石膏全部溶解,其离子交换反应式为:2+2-44332CaSO Ca +SO +2R-SO H)R-SO )Ca+2H (固体)(( ⑴ ⑵在石膏与树脂发生离子交换得同时,水泥中得C 3S 等矿物将发生水解,生成氢氧化钙与硅酸:⑶所得Ca(OH)2,一部分与树脂发生离子交换;另一部分与H2SO4作用,生成CaSO4再与树脂交换,反应式为:⑷⑸⑹熟料矿物水解,当水解产物参与离子交换达到平衡时,并不影响石膏与树脂进行交换生成得H2SO4量,但使树脂消耗量增加,同时,溶液中硅酸含量得增加,使溶液PH值减少,用NaOH 滴定滤液时,所用指示剂必须与进入溶液得硅酸量相适应。
用硫酸钡法测水泥中三氧化硫含量一、目的意义硫酸钡重量法不仅在准确性方面,而且在适应性和测量范围方面都优于其他方法,但其最大特点是手续繁琐,费时很长,不宜作为生产控制例行分析方法。
其改进方法虽然局化了离子分离手续,但是过滤、沉淀、洗涤……,直至恒重等一系列手续,仍使这一方法有所逊色。
本实验目的:1.了解硫酸钡重量法测定SO3的原理及方法;2.测定水泥中的SO3的含量二、基本原理硫酸钡重量法是通过氯化钡使硫酸根结合成难溶的硫酸钡沉淀,以硫酸钡的重量折算水泥中的三氧化硫含量。
由于在磨制水泥中,需加入一定量石膏,加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。
所以可采取BaCl2沉淀剂,用盐酸分解,控制溶液浓度在0.2~0.4mol/l的条件下,用BaCl2沉淀SO42-离子,生成BaSO4沉淀。
的溶解度很小(其K sp=1.1×10-10,其化学性质非常稳定,灼烧后的组分与分子式符合。
反应式为:Ba2++SO42-====BaS O4↓(白色)三、实验器材(一)仪器与材料1分析天平,不低于四级2磁力搅拌机200~300r·min-13箱式电阻炉4其他:坩埚、烧杯、量筒、锥形瓶、快速定性滤纸、过滤漏斗等。
(二)试剂1盐酸(一体积盐酸与一体积水配置而成);2氯化钡溶液的质量浓度(10%);3硝酸银溶液的质量浓度(10%)。
四.分析步骤1、准确称取约0.5水泥试样,至于锥形瓶中,加入40ml水及10ml盐酸(一体积盐酸与一体积水配置而成),加热至沸腾,停止加热保持五分钟;2、在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液(10%),并将溶液煮沸两分钟;3、停止加热溶液并静置四小时;4、四小时后,用快速定性滤纸过滤,反复洗涤沉淀数次(洗涤滤纸上的沉淀,直到沉淀中没有Cl-为止),然后用硝酸银溶液检验滤后液,直至没有白色沉淀为止(目的是为了把沉淀中Cl-洗涤干净,滤后液中没有Cl-也就没有Ba2+);5、将沉淀和滤纸一并移入坩埚中,在箱式电阻炉中灰化(加热温度设定为300℃,保持温度半小时);6、将灰化后放入设置温度为800℃的箱式电阻炉中灼烧,恒温保持半小时;7、冷却后,取出坩埚,称量。
实验名称:水泥中三氧化硫含量的测定水泥中的SO3可以有效地控制和调节水泥的凝结时间, 还可以提高强度,降低收缩性, 改善抗冻、耐蚀和抗渗性等物理性能。
但SO3超过一定限量后, 会引起水化后水泥石的体积膨胀, 破坏水泥石结构。
因此在水泥检测中, 三氧化硫的测定比较重要。
一.实验目的1.了解硫酸钡重量法测定SO3的原理及方法;2.测定水泥中SO3的含量;二.实验原理将水泥试样经酸溶后, 一次分离不溶残渣等, 加入适量的氯化钡溶液, 使溶液中的SO42-和加入的Ba2+离子生成BaSO4沉淀。
=↓(白色)沉淀经过样品溶解、沉淀、过滤、洗涤、灰化、灼烧和称量后,即可得到硫酸钡的质量, 进而可计算出试样中的三氧化硫的含量。
三.实验器材:实验仪器:一个500mL烧杯、一个250mL烧杯、一个100mL烧杯、一个50ml 量筒、定性/定量滤纸、过滤漏斗、玻璃棒、高温炉、胶头滴管、分析天平、铁架台、坩埚、马弗炉;实验原料:盐酸(1+1)、氯化钡溶液(100g/L)、硝酸银溶液(5g/L)、水泥、蒸馏水;四.实验过程⒈试样制备取具有代表性的均匀样品,采用四分法缩分至100g左右,经0.08mm方孔筛筛析,用磁铁吸去筛余物中的金属铁,将筛余物经过研磨后使其全部通过0.08mm 方孔筛,将样品充分混匀后,装入带有磨口塞的瓶中并密封。
⒉测定步骤1) 称取约0.5g 试样(m ),精确至0.0001g :2) 置于100mL 烧杯中,加入30~40mL 水使其分散;3) 加10mL 盐酸(1+1),用平头玻璃棒压碎块状物,慢慢地加热溶液,直至水泥分解完全;4) 将溶液加热微沸5min ,用定量滤纸过滤,用热水洗涤10~12次;5) 凋整滤液体积至200mL ~250mL ,煮沸,在搅拌下滴加10mL 热的氯化钡溶液,继续煮沸10分钟;6) 移至温热处静置4h 或过夜(此时溶液的体积应保持在200mL 左右);7) 用定性滤纸过滤,用温水洗涤,用硝酸银溶液直至检验无氯离子为止;8) 将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量的瓷坩埚中,灰化后在800℃的马弗炉内灼烧60min ;9) 取出坩埚置于干燥器中冷却至室温,称量;试样中三氧化硫含量按式(1)计算: 13m 0.343SO (%=100%m⨯⨯) (1) 式中 m 1——灼烧后沉淀的质量,g ;m ——试样的质量,g ;0.343——硫酸钡对三氧化硫的换算系数;同一试样应分别测两次,两次结果的绝对误差应在0.15%以内,如超出允许范围,应在短时间内进行第三次测定,若结果与前两次或任一次分析结果之差符合规定,则取平均值,否则,应查找原因,重新按上述规定进行分析。
重量法测定三氧化硫时应注意的几个问题≯;麓薰雹霉零露熏.辞=一.一..三氧化硫是水泥的重要指标之一,水泥中三氧化硫含量不符合标准要求时,该水泥将被判定为废品水泥三氧化硫也是石膏的重要指标,三氧化硫的含量是评定石膏品位高低的重要依据.因此,测定三氧化硫的含量在生产,商业,安全及法律上有重要作用.这里主要谈谈硫酸钡霞量法测定水泥中三氧化硫时应注意的几个问题.一,掌握沉淀硫酸钡的条件硫酸钡结晶初生成时比较细小,应严格遵守晶形沉淀的沉淀条件,以便获得相对大的晶形沉淀,便于过滤和洗涤.为了得到相对大的颗粒结晶,必须减小沉淀开始时溶液中硫酸钡的相对过饱和度,使沉淀剂与溶液中sOz一相遇的瞬间,生成较少的晶核,才能使较少的晶核逐渐长大成为较大的晶体:如果相对过饱和度大,瞬间生成很多晶核,在此后加入沉淀剂时,各晶核竟相生长,必然得到极多的极细小的晶体,甚至成为无定形沉淀,将很难过滤和洗涤,给分析结果造成误差.要取得理想的晶形沉淀,其沉淀条件主要有以下几点:1.稀溶液中进行沉淀.试验溶液及沉淀剂溶液均应为适当的稀溶液,以减小沉淀反应开始时溶液中硫酸钡的相对过饱和度.在测定水泥试样中三氧化硫时,0.5g试样最后制成约200ml溶液,沉淀剂为10%氯化钡溶液.但溶液也不能过稀,以免BaSO沉淀溶解损失增大.2.在热溶液中进行沉淀.试验溶液应在微沸条件下用氯化钡溶液进行沉淀.在热溶液中BaSO的溶解度略有增大,从而降低了溶液的相对过饱和度.同时,在热溶液中还可减少BaSO沉淀对杂质的吸附作用.沉淀完毕后冷却至室温,可减少BaSO沉淀在热溶液中的溶解损失.3.慢慢滴加沉淀剂,可用滴支吸取后慢慢加入热溶液中,切不可将IOm]BaCL溶液一次全倒入试验溶液中.4.在不断搅拌下加入氯化钡溶液,防止因试验溶液中氯化钡局部过浓而生成过多的晶核.在上述条件下沉淀完毕后,还要对沉淀进行"陈化"处理,即将沉淀连同溶液一起在温热处放置4h以上或过夜.陈化可使小晶体不断溶解,大晶体不断长大.因为小晶体的溶解度比大晶体大,在同一溶液中,对大晶体为饱和溶液时,对小晶体则为未饱和溶液,因此,小晶体就要溶解,溶解到一定程度时,溶液对小晶体为饱和溶液,对大晶体则为过饱满和溶液,沉淀就在大晶体上折出,直至饱和为止.此时溶液对小晶体又不饱和了,于是小晶体继续溶解.如此反复进行,小晶体逐渐消失,大晶体不断长大. "陈化"作用不仅使沉淀颗粒长大,而且使沉淀变得更加纯净,因为小品体吸附和包藏的杂质在陈化过程中被排除到溶液中,大晶体总表面积小,吸附的杂质也就减少.二,注意过滤,洗涤要求在过滤中要严防漏滤现象的发生,以免测定结果失去准确性,所谓"漏滤",是漏斗壁接触处漏到滤液中去.发生漏滤现象的原因主要是1.滤纸和漏斗壁之间接触不密实,沉淀从滤纸和漏斗之间的缝隙滑落,漏到滤液中去,这种情况的外观特征是,滤纸和漏斗壁间有气泡存在,如发现这种情况,应设法排除滤纸和漏斗壁之间的气泡,使滤纸紧贴在漏斗壁上,再重新过滤,具体办法,可用手指轻轻压紧滤纸,排除滤纸和漏斗壁之间的气泡,让滤纸紧贴在漏斗壁上,再用洗涤液冲净手指即可.2.滤纸选用不合理,过滤所用滤纸与沉淀性质不匹配.重量分析中,应根据沉淀的性质选用合适的滤纸.一般来说,快速滤纸纸张组织松软,过滤速度最快,适用于保留粗度沉淀物,如非晶形沉淀Fe(0H),AL(0H)等,均可选用较为疏松的快速滤纸,以免过滤速度太慢中速滤纸纸张组织较紧密,过滤速度适中,适用于保留中等细度沉淀一●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●③⑧⑧⑤物,如水泥中二氧化硅沉淀的过滤,选用的就是中速滤纸慢速滤纸纸张组织最为紧密,过滤速度最慢,适用于保留细度沉淀物,如Cas.0,Bas0等细晶形沉淀.另外,根据灰分的多少,滤纸又可分为定性滤纸和定量滤纸两种,定性滤纸含有较多的灰分,所以多用于沉淀或残渣不需要进行灼烧称量的过滤而定量滤纸经过了盐酸和氢氟酸处理,蒸馏水洗涤,灼烧后灰分极少,可忽略不计,因此BaSO沉淀应选用慢速定量滤纸进行过滤.沉淀经陈化后,会粘附在烧杯壁上,洗涤的时候,可用带橡皮管的玻棒擦洗烧杯,然后用热蒸馏水洗涤直至用I%AgNO.溶液检验,无白色AgCL沉淀为止.用同样方法检验滤纸是否洗净,洗涤次数不可过多,因为BaSO沉淀有一定的溶解度,洗涤次数过多会因BaSO溶液而使结果偏低.三,掌握沉淀的灰化,灼烧,称量要点l_将沉淀连同滤纸放入已恒重的坩埚内,斜盖上坩埚盖,置于电炉上,用低温小心烘去水分,待滤纸干燥后再提高温度灰化,使滤纸灰化完全.灰化时特别注意不要使滤纸着火,否则会因气流的强烈流动使沉淀飞失.如已着火,应立即切断电炉电源,并将坩埚盖盖上,让其自行熄灭后再继续灰化,切忌用嘴吹灭火焰,以防沉淀飞失.2.沉淀灰化后应放入800—850℃高温炉内进行灼烧.沉淀灼烧好后,将坩埚取出放在石棉板或耐火瓷板上,在空气中稍冷后再放入干燥器中.坩埚放入干燥器时,应预先使干燥器与盖子间留有一条缝,以放出热空气,稍候才关闭,至室温后称量.恒量空坩埚和恒量沉淀时,掌握的条件如灼烧温度,冷却时间应保持一致,反复灼烧的时间,应控制在l5nlin左右.掌握了以上几个操作要点后,硫酸钡重量法测定三氧化硫通常都能获得理想的,准确的检测结果.●●●●一●●●●●●●●●●●●●●●●■●近期.山东省枣庄市峄城区质监分局根据群众举报.连续蠕掉2个无证生产酱油的黑窝点.共查封劣质酱油78吨,货值近万元.(李勇)=监譬l^£Yt』^N蓐鼯茸选鼙一2004年第12期~。
水泥生产 Cement production6水泥中三氧化硫的作用及掺量韩杰(山东工程技师学院山东省聊城市 252027)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2017)05-0006-01摘要:在水泥生产中,三氧化硫(分子式SO3’’主要由石膏CaSO4..提供)的作用很大,它虽然不是水泥中最主要的化学成分,但是它的作用确实非常关键,没有合适的三氧化硫含量,几乎不能生产出性能良好的水泥,但是在水泥煅烧前后前后加入三氧化硫所起的作用不同,不同品种的水泥三氧化硫的掺加量也不完全相同。
关键词:水泥;三氧化硫;掺量水泥建筑行业最主要的基础性建筑材料,俗称“建筑行业用的粮食”,水泥的重要性可见一斑,水泥中最主要的熟料矿物是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,其含量约占95%,而其他成分含量约占5%,称为少量成分,三氧化硫或者说石膏虽然含量少,但作用很大,下面就三氧化硫的作用及掺量进行和作用原理进行介绍。
一、水泥中三氧化硫的作用和来源石膏的作用即为三氧化硫的作用,在水泥生产中的可作为以下使用:缓凝剂、矿化剂和硫酸盐激发剂。
缓凝剂:石膏在水泥中最主要的作用是缓凝剂,就是调节和控制水泥的凝结时间、适量的石膏延缓水泥的凝结,使建筑施工中的搅拌、运输、振捣、砌筑等工序得以顺利进行,防止水泥因快速凝结而影响施工,同时适量的石膏还能提高水泥的强度。
矿化剂:就是在水泥煅烧的时候加入,有利于降低液相出现的温度、促进硅酸三钙的形成,加速水泥的煅烧,节省热量能源等,即为催化剂;硫酸盐激发剂:是用在特殊的矿渣水泥中,和水泥中的碱发生反应加速矿渣水泥的硬化过程。
石膏的主要种类分为天然二水石膏,其分子式为CaSO4..2H2O、硬石膏其分子式为CaSO4..,水泥生产中一般一般用它们的混合物。
有时候也可以用高品位的磷石膏,除此之外还有半水石膏其分子式为CaSO4.. H2O。
二、石膏在水泥中的掺加量生产中一般依据水泥国家标准控制水泥中石膏就三氧化硫的产量。
重量法测定水泥中三氧化硫的方法1.基本原理[1]在酸性溶液中,用氯化钡溶液沉淀硫酸盐,即采用Ba2+离子将SO42-离子沉淀为BaSO4,沉淀经过滤、洗涤和灼烧后,以硫酸钡形式称量。
从而求得S、SO3或SO42-离子含量,测定结果以三氧化硫计。
2.仪器和试剂仪器:高温炉、坩埚、定量滤纸、电炉试剂:盐酸溶液:1:1(体积比)氯化钡溶液:10%(质量与体积之比)硝酸银溶液:1%(质量与体积之比)为克服硝酸银在水中发生水解和预防硝酸银见光分解,须将1g硝酸银溶解在适量水中,而后加入10ml浓硝酸,再稀释至100ml,并储存在棕色瓶中。
3.分析步骤3.1称取试样0.5g于200ml烧杯中,加40ml蒸馏水分散湿润试样,搅拌使试样完全分解,在搅拌下加入10ml盐酸溶液(1:1),用平头玻璃棒压碎块状物,置于电炉上微沸(5±0.5)min,取下冷却,用定量中速滤纸过滤,用热水洗涤10~12次,滤液及洗液收集于400ml 烧杯。
加水稀释至约250ml,加热煮沸3.2滤液于电炉上微沸时,从杯口缓慢逐滴加入10ml热的氯化钡溶液,继续微沸3min以上使沉淀良好地形成,然后在常温处静置12h~24h或温热处静置至少4h,此时溶液体积应保持在约200ml。
3.3进行第二次过滤,用定量慢速滤纸过滤,以温水洗涤,洗至无白色沉淀,用1%的硝酸银溶液检验。
3.4将滤纸移入已灼烧恒量的坩埚中,于电炉中灰化完全后,放入800℃~950℃的高温炉内灼烧30min,取出坩埚,置于干燥器中冷却至室温,称量。
反复灼烧直至恒量。
3.5计算: 3.6操作流程:称样→分解→第一次过滤→沉淀→第二次过滤→灰化→灼烧→称量沉淀→数据处理4.操作要求及注意事项4.1测定条件 4.1.1除去酸不溶物由于试样中含有SiO2.,用盐酸溶解试样时SiO2可能部分成硅酸凝胶析出影响测定,因此试样分解后,用中速定量滤纸过滤除去酸不溶物。
4.1.2控制溶液酸度在0.25~0.3mol/l左右(1)在这种酸度下进行沉淀,可防止生成BaCO3、Ba(PO4)2、BaHPO4、Ba(OH)2等沉淀。
浅析水泥中三氧化硫含量测定的方法摘要:三氧化硫的测定方法很多,CB/T176-2008《水泥化学分析方法》标准中给出了五种三氧化硫测定方法。
本文针对硫酸钡重量法(基准法)通过大量的试验操作,对测定三氧化硫的方法原理、试验步骤、影响因素和试验中易出现的问题进行了分析总结。
对容易产生问题的步骤给出相应的操作要点,以提高测定的准确度和精确度。
关键词:三氧化硫;测定;硫酸钡重量法;操作要点水泥中的三氧化硫含量是评定水泥品质的重要指标和出厂检验的必要项目。
水泥中三氧化硫主要是磨制水泥时掺加石膏带入的,也可能是熟料中掺加矿化物或原燃材料带入的。
适当的三氧化硫可以有效地控制和调节水泥的凝结时间,改善水泥性能,如提高水泥强度,降低收缩性,改善抗冻、抗渗和耐腐蚀性。
但如果水泥中的三氧化硫过高,多余的三氧化硫在水泥硬化后将继续与水和铝酸三钙反应形成钙矾石,会产生膨胀应力,引起水泥石的体积膨胀,破坏水泥石结构而影响水泥的安定性。
所以,要严格控制水泥中三氧化硫的含量。
关于三氧化硫的测定方法很多,GB/T176-2008《水泥化学分析方法》标准中给出了五种三氧化硫测定方法,即硫酸钡重量法(基准法)、碘量法(代用法)、离子交换法(代用法)、铬酸钡分光光度法(代用法)、库仑滴定法(代用法)。
硫酸钡重量法为基准法,是水泥广和检验机构使用最多、最规范的一种方法:优点是测定准确、成本低、受环境影响小、适用范围广。
其它硫化物、硫酸盐和各种悸杏奠不会给测定结果造成误差。
本文主要针对基准法进行详细介绍。
1原理在酸性溶液中,用氧化钡溶液沉淀硫酸盐,经过滤灼烧后,以硫酸钡形式称量。
测定结果以三氧化硫计:其反应式如下:硫酸根与加入的氯化钡反应:Ba2++S042-=BaS04 ↓2仪器和试剂2.1仪器BS210S电子天平、SGM2884人工智能箱式电阻炉、坩埚、快速和中速定量滤纸、电炉。
2.2试剂盐酸溶液(1+1)氯化钡溶液:将100 g氯化钡溶于水中,加水稀释至1L硝酸银溶液:将0.5 g硝酸银溶于水中,加入1mL硝酸.加水稀释至100 mL,贮存于棕色瓶中。
水泥中三氧化硫含量的测定水泥中的三氧化硫是由石膏、熟料(特别是以石膏作矿化剂煅烧的熟料)或混合材料引入,在水泥制造时加入适量石膏可以调节凝结时间,还具有增强、减缩等作用。
制造膨胀水泥时,石膏还是一种膨胀组分,赋予水泥以膨胀等性能,但水泥中的三氧化硫含量过多,却会引起水泥体积安定性不良等问题,因此,在水泥生产过程中必须严格控制水泥中的三氧化硫含量。
测定水泥中三氧化硫含量的方法多种,如硫酸钡质量法、磷酸溶样-氯化亚锡还原- 碘量法以及离子交换法等。
一、测定原理1.硫酸钡质量法的测定原理用盐酸分解试样,时试样中不同形态的硫酸全部转变成可溶性的硫酸盐,以氯化钡沉淀剂,使之生成硫酸钡沉淀。
该沉淀的溶解度极小,化学性质非常稳定,经灼烧后称重,再换算得出三氧化硫的含量,反应式如下:=↓(白色 )2.碘量法的测定原理水泥中的硫主要以硫酸盐硫(石膏)存在,部分硫存在于硫化钙、硫化亚锰、硫化亚铁等硫化物中。
用磷酸溶解水泥试样时,水泥中的硫化物与磷酸发生下列反应,生成磷酸盐和硫化氢气体,其反应式如下:3CaS+2=+3S↑3MnS+2=+3S↑3FeS+2=+3S↑在有还原剂并加热的条件下,用浓磷酸溶解试样时,不仅硫化物与磷酸发生上述反应,硫酸盐也将与磷酸反应,生成的硫酸与还原剂氯化亚锡发生氧化还原反应,放出硫化氢气体。
3CaSO 4 +2H 3 PO 4 =Ca 3 (PO 4 ) 2 +3H 2PO 4 3H 2SO 4 +12SnCl 2 =6SnCl 4 +6SnO 2 +3H 2S根据碘酸钾溶液 (加有碘化钾) 在酸性溶液中析出碘的性质, 在 H2S 的吸收液中加入过量的碘酸钾标准溶液, 使在溶液酸化时析出碘, 并与硫化氢作用, 剩余的碘则用硫代硫酸钠回滴,其反应式如下:IO -3+5I - +6H + =3I 2 +3H 2OH 2S+I 2 =2HI+S2Na 2S 2O 3 +I 2 =2NaI+Na 2S 4 O 6利用上述反应, 先用磷酸处理试样, 使水泥中的硫化物生成硫化氢溢出,然后用氯化亚锡- 磷酸溶液处理试样,测定试样中的硫酸盐。