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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)。
三氧化硫的测定——离子交换法（代用法）
1.方法提要
在水介质中，用氢型阳离子交换树脂对水泥中的硫酸钙进行两次静态交换，生成等物质的量的氢离子，以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定。
本方法只适用于参加天然石膏并且不含有氟、氯、磷的水泥中三氧化硫的测定。
2.分析步骤
称取约0.2g试样（m40）,精确至0.0001g,置于已放有5g树脂、10ml热水及一根磁力搅拌子的150ml烧杯中，摇动烧杯使试样分散。
然后加入40ml沸水，立即置于磁力搅拌器上，加热搅拌10分钟。
取下，以快速滤纸过滤，用热水洗涤烧杯和滤纸上的树脂4-5次，滤液及洗液收集于放有2g树脂及一根搅拌子的150ml烧杯中（此时溶液体积在100ml左右）。
将烧杯再置于磁力搅拌器上，搅拌3分钟。
取下，以快速滤纸将溶液过滤于300ml烧杯中，用热水洗涤烧杯和滤纸上的树脂5-6次。
向滤液中加入5-6滴酚酞指示剂溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色。
保存滤纸上的树脂，可以回收处理后再利用。
3.结果的计算于表示
三氧化硫的质量分数ωSO3按下式计算：
T SO3×V×0.1
ωSO3=----------------------------------
m
4.试验允许误差
水泥SO3同一试验室不大于±0.15%
水泥SO3不同试验室不大于±0.20%
龙海水泥厂
二〇一一年九月二十三日。
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。
水泥三氧化硫含量试验硫酸钡重量法1. 引言水泥是一种广泛应用于建筑行业的重要材料，而其中的三氧化硫（SO3）含量是评估水泥质量的重要指标之一。
高含量的SO3会导致水泥熟料矿物相组成发生变化，从而对混凝土的强度和耐久性产生不利影响。
准确测定水泥中的SO3含量对于保证建筑物的结构安全和使用寿命至关重要。
本文将介绍一种常用的试验方法——硫酸钡重量法，用于测定水泥中三氧化硫的含量。
该方法基于SO3与BaCl2反应生成沉淀的原理，通过称量沉淀物得出SO3含量。
2. 实验步骤2.1 准备工作•将所需试剂准备好，包括稀盐酸（HCl）、硝酸银（AgNO3）、硝酸钡（Ba(NO3)2）等。
•准备所需仪器设备，包括天平、热板、玻璃容器等。
2.2 样品处理•将水泥样品研磨成细粉，并过筛以确保颗粒均匀。
•取约2克水泥样品，加入250毫升的稀盐酸中，用热板进行加热，使其完全溶解。
•加入适量硝酸银溶液，使其中的氯离子全部与硝酸银反应生成沉淀。
•过滤沉淀物，并用去离子水洗涤至无氯离子残留。
2.3 沉淀生成•将过滤后的溶液转移至锥形瓶中，加入适量的硝酸钡溶液。
•用去离子水将锥形瓶中的溶液稀释至一定体积，并充分搅拌。
2.4 沉淀收集•将锥形瓶中的溶液静置一段时间，待沉淀充分生成。
•将沉淀物用滤纸过滤，并用去离子水洗涤至无杂质残留。
•将滤纸与沉淀物一起转移到预先称重的钢模中。
2.5 沉淀干燥•将钢模放入烘箱中，以恒定的温度和时间进行干燥。
•取出钢模，冷却至室温后，用天平称量沉淀物的质量。
3. 结果计算3.1 确定SO3质量•记录沉淀物的质量（m1）。
•计算SO3的质量（m2）：m2 = m1 × (233.4/233)。
3.2 计算SO3含量•根据水泥样品的质量（m0）和SO3的质量（m2），计算SO3含量：SO3含量= m2/m0 × 100%。
4. 实验注意事项•操作过程中需佩戴防护手套和护目镜，避免试剂接触皮肤和眼睛。
离子交换法测定水泥中SO3应注意的问题邹立四川万源市大巴山水泥有限公司，万源市 636350在磨制水泥中，需要加入一定量的石膏于熟料中，以缓和水泥的凝结时间，即石膏作为水泥的缓凝剂，如果石膏加入量不足则不能起到缓凝作用，但是如果石膏加入量过多，将会引起水泥膨胀而使水泥安定性不良。
加入石膏对于矿渣水泥来说不仅起缓凝作用，同时石膏还会对矿渣起激发其活性的作用，因此，石膏的加入量对水泥的质量关系很大，所以必须控制石膏的掺加量，国家标准规定水泥中SO3含量不得超过3.5%。
1.石膏的成分为硫酸钙（CaSO4.2H2O）,所以在水泥生产中测定SO3的含量来控制石膏的掺加量。
由于经典的分析方法－硫酸钡重量法需要较长的时间，不能满足生产控制的需要，用离子交换法测定水泥中SO3，由于操作简便，分析速度快，结果准确，所以目前许多厂家广泛应用静态离子交换法测定水泥中SO3的含量来控制石膏的掺加量。
但是某些厂家没有严格执行国家标准分析方法——GB/T176-1996（eqv ISO 680:1990）《水泥化学分析方法》，擅自改动方法中的一些步骤，使分析结果的准确性受到严重影响。
比如在第一次交换时，标准规定树脂的加入量为5g，但其改为4g；第一次交换加热搅拌时间，标准规定10min，但其改为4min；第二次交换时标准规定树脂加入量为2g，但其改为3克。
笔者认为一个标准方法的发布，必定经过了千百次的试验，是比较成熟的，如果任意改动其中的步骤，必将对分析结果的准确性，分析方法的严肃性产生严重的影响。
因此，必须按照国家标准规定的操作步骤进行检测，而不能随意去改动其中的步骤。
2.离子交换法测定水泥中三氧化硫的方法原理硅酸盐水泥的主要矿物是C3S、C2S、C3A、C4AF和少量的石膏（CaSO4）。
用强酸性阳离子交换树脂进行交换时，其交换情况是：C3A、C4AF基本上不被树脂交换，保留于残渣中，C2S只有少量被交换；C3S的绝大部分能水化生成Ca(OH)2被树脂交换。
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。
三氧化硫测定规程（离子交换法）
1.目的
为保证水泥分析的准确性和操作的规范性，特制定本规程。
2.范围
用于水泥分析。
3.引用标准
水泥及其原材料化学分析
GB176-2008 水泥化学分析
4.内容
准确称取约0.2g 水泥试样,精确至0.0001g,置于预先放入5g 树脂100ml 热水及一根磁力搅拌棒的150ml 烧杯中,摇动烧杯使试样分散，然后加40ml 沸水，立即置于电磁搅拌器上搅拌10 min ，取下以快速定性滤纸过滤，用热水洗涤树脂残渣4-5次（每次洗液不超过15ml 并过滤），滤液收集于预先放有2 g 树脂及一根磁力搅拌棒的150ml 烧杯中（此时溶液体积在100ml 左右）。
将烧杯再置于电磁搅拌器上，搅拌3 min ，取下以快速定性滤纸过滤，以热水冲洗烧杯与滤纸的树脂5-6次，滤液及洗液收集与300 ml 烧杯中。
向溶液中加5-6滴酚酞指示剂（1%（W/V ））乙醇溶液，用0.06mol/L 氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色,保存滤纸上的树脂当下次分析第一次交换用。
三氧化硫的百分含量按下式计算:
式中: T SO3-----每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化硫的毫克数;
V---滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积;
M----试料的质量
100
33⨯⨯=m V
T SO SO
5.附则
5.1 本规程由品质处起草并归口管理。
5.2 本规程于2004年6月发布并实施，2009年6月第二次修订再版。
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:
⑷
⑸
⑹
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。
当石膏全部溶解后,将树脂与残骸滤除,所得得滤液,由于CaS等矿物水解得影响,使其中尚含Ca(OH)2与CaSO4。
为使存在于滤液中得Ca(OH)2中与,并使滤液中尚未转化得CaSO4全部转化成等量得H2SO4,必须在滤除树脂与残渣后得滤液中再加入树脂进行第二次交换,其反应按式(4)与式(6)进行,然后滤除树脂,用已知浓度得氢氧化钠标准溶液滴定生成得硫酸,根据消耗氢氧化钠标准溶液得体积(mL),计算试样中三氧化硫得百分含量:
在强酸性阳离子交换树脂中,若为含钠型树脂时,它提供交换得阳离子为Na+,与石膏交换得结果将生成Na2SO4,使交换产物H2SO4得量减少,由NaOH溶液滴定酸得SO3含量偏低,强酸性阳离子交换树脂出厂时一般为钠型,所以在使用时需先用酸处理成氢型。
用过得树脂(主要就是钙型),可用酸进行再生,使其重新转变成氢型以继续使用。
二、测试方法
1、硫酸钡质量法
⑴试剂及配制盐酸(1+1)、氯化钡溶液(100g/L)、硝酸银溶液(5g/L)。
⑵检查Cl-按规定洗涤沉淀数次后,用数滴水淋洗漏斗得下端,用数毫升水洗涤纸盒沉淀,将滤液收集在试管中,加几滴硝酸银溶液,观察试管中溶液就是否浑浊,如浑浊,继续洗涤并定期检查,直至用硝酸银检验不再浑浊为止。
⑶试样制备取具有代表性得均匀样品,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得金属铁,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,装入带有磨口塞得瓶中并密封。
⑷测定步骤称取约0、5g试样,精确至0、0001g,置于200mL烧杯中,加入30~40mL 水使其分散,加10mL盐酸(1+1),用平头玻璃棒压碎块状物,慢慢地加热溶液,直至水泥完全分解,将溶液加热微沸5min。
用中速滤纸过滤,将热水洗涤1~12次,调整滤液体积至200mL,煮沸,在搅拌下滴加10mL热得氯化钡溶液,继续煮沸数分钟,然后移至温热处静置4h或过夜(此时溶液体积应保持200mL),用慢速滤纸过滤,温水洗涤,直至检验无氯离子为止。
将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒重得瓷坩埚内,灰化后在800℃得炉内灼烧30min取出坩埚置于干燥器中冷却至室温,称量,反复灼烧,直至恒重。
试样中三氧化硫含量按式(5-29)计算:
(5-29)
式中m1——灼烧后沉淀得质量,g;
m——试样得质量,g;
0、343——硫酸钡对三氧化硫得换算系数。
同一试样应分别测两次,两次结果得绝对误差应在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。
⑸注意事项为了减少共存离子得干扰,沉淀应在稀溶液中及加热煮沸得条件下进行过滤,加入氯化钡溶液后,应煮沸3~5min,并在温热处静置4h或过夜。
在灼烧前应将滤纸充分灰化,若有未燃尽得碳粒存在,将沉淀直接置于高温下灼烧时,可能会有部分硫酸钡被还原成硫化钡,使测定结果偏低:
2.离子交换法
⑴试剂及配制H型732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1×12)、酚酞指示剂、NaOH标准溶液(0、06mol/L)。
⑵测定步骤称取0、2g试样,精确至0、0001g,置于已盛有5g树脂、一个搅拌子及10mL 热水得150mL烧杯中,摇动烧杯使其分散,向烧杯中加入40mL沸水,置于磁力搅拌器上,加热搅拌10min,以快速滤纸过滤,并用热水洗涤烧杯与滤纸上得树脂4~5次,滤液及洗液收集与另一个装有2g树脂及一个搅拌子得150mL烧杯中,再将烧杯置于磁力搅拌器上搅拌3min,用快速滤纸过滤,再用热水冲洗烧杯与滤纸上得树脂5~6次,滤液及洗液收集于300mL烧杯中。
向溶液中加入5~6滴酚酞指示剂溶液,用NaOH标准溶液(0、06mol/L)滴定至微红色,保存用过得树脂以便再生。
三氧化硫得百分含量按式(5-30)计算:
(5-30)
式中——每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化硫得质量,mg/mL;
——滴定时消耗得氢氧化钠标准溶液得体积,mL;
m——试样得质量,g。
数据处理方法同硫酸钡质量法。
⑶注意事项为了避免C3S与C2S大量水化,第一次交换时溶液体积不应过大,以50mL 为宜。
树脂用量必须严加控制,因为树脂过少时,交换不完全;而树脂过多时,则大大加速C3S与C2S得水化作用,固树脂量以10g为宜。
第一次交换后,过滤洗涤3~4次足够,次数不宜过多,以防止C3S与C2S水化。
当水泥中掺入得就是钡石膏或混合石膏时,由于某些硬石膏溶解慢,而离子交换时间较短,以至于石膏不能完全提取到溶液中去,使滴定结果偏低,可适当延长搅拌时间,也可适当增加树脂得用量以及将试样研磨得更细一些。
若水泥采用氟石膏、盐田石膏或磷石膏作缓凝剂,由于等离子将与NaOH反应,会使滴定结果偏高,这时宜采用离子交换分离——EDTA返滴定法或硫酸盐返滴定法。
由于上述各种滴定方法得测试原理不同,因而她们得适应性也不同。
硫酸钡质量法测水泥中三氧化硫含量准确、测量范围宽、适应性强;但费时长,不宜作为生产控制例行得分析方法。
