三氧化硫的测定

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Ksp=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)

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。 434342242424223CaSO+2HPO=CaPO+3HPO3HSO+12SnCl=6SnCl+6SnO+)3H(S

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：

--+322222232246IO+5I+6H=3I+3HO HS+I=2HI+S2NaSO+I=2NaI+NaSO

烟气中三氧化硫含量的测定

烟气制酸作业指导书

烟气中三氧化硫含量的测定

1.适用范围

本方法适用于硫酸车间烟气管道中SO 3含量的测定。

2.方法提要

硫酸烟气通过润湿的棉花塞时，其中三氧化硫即与水结合成酸雾而被棉花吸收下来，将棉花塞溶于水中，用碘标准溶液将棉花吸附的少量SO 2转为SO 3，以氢氧化钠标准滴定溶液滴定总酸量，根据消耗的氢氧化钠标准溶液、碘标准溶液的量及通过的气体体积，计算出烟气中三氧化硫的含量。

反应式如下： SO 3+H 2O=H 2SO 4

SO 2+I 2+ 2H 2O =H 2SO 4+2HI

2NaOH+H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O

HI+NaOH=NaI+H 2O

3.仪器及试剂

3.1. 采样管（直径6—8mm ）硬质玻璃管。

3.2. 六连球管或两个三连球管。

3.3 氢氧化钠标准溶液C （NaOH ）=0.0100mol/L 。

3.4 硫代硫酸钠标准溶液C （Na2S2O3）=0.0100mol/L 。

3.5 碘标准溶液)2

1(2I c =0.0100mol/L

3.6 淀粉（5g/L ）。

3.7.甲基红（1g/L ）：称取0.1g 甲基红于150ml 烧杯中，加入20%的洒精100ml ，混匀。

3.8.中性脱脂棉。

3.9转子流量计或湿式流量计。

4.测定准备 4.1称取中性脱脂棉3g ，均匀装入六连球管或两个三连球管中，入口表层棉加2ml 水使其均匀润湿。 4.2打开气体管道阀门，在不连接采样管的情况下排气数分钟。

4.3关闭气体管道阀门，将采样管（采样管的旋塞此时关闭）进气孔正对气流方向的部分插入管道1/3处，如图连接好测定装置。打开气体管道阀门，如此时转子流量计（或湿式流量

计）的读数为零，则表明整个测定装置不漏气。

5.分析步骤

5.1 打开气体管道阀门及采样管的旋塞，开启真空泵，用转子流量计调节进样气体流速为2.0L/min~2.5L/min，连续采样150ml（30min-40min）左右。

水泥厂化验室三氧化硫的测定（树脂交换法）

1、方法提要：

试样中的Ca-SO4与阳离子交换树脂在溶液中进行离子交换，树脂中的H+被交换出来进入溶液中，用氢氧化钠标准溶液滴定即可得出试样中三氧化硫的含量。

2、分析步骤

准确称取试样0.5g（精确至0.0003g），置于150ml烧杯中（预先放入5g阳离子交换树脂和一根电磁搅拌棒），然后加40ml沸水，立即置于磁力搅拌器上搅拌5分钟，取下以快速定量滤纸过滤，用沸水洗涤树脂及残渣2—3次（溶液总体积在70ml左右），保存滤纸上的树脂以备再生。

滤液收集于200ml烧杯中（预先放入2g阳离子交换树脂和一根电磁搅拌棒），将烧杯再置于电磁搅拌器上搅拌2分钟，用滤布再次过滤，并洗涤3~4次，将滤液收集于300ml烧杯中，保存树脂以备再生。

向收集滤液的烧杯中加入5—6滴酚酞指示剂（10g/l），以0.05mol/l的NaOH标准滴定溶液滴定至溶液出现微红色（30秒不消失）。

3、结果表示：

三氧化硫的百分含量按下式计算：

TSO3×V

SO3= ×100

m

式中： TSO3------每毫升NaOH标准溶液相当于三氧化硫的克数（g/ml）

V-------滴定消耗NaOH标准溶液的毫升数（ml）

m-------试样质量（g）

f-CaO的测定

方法A：甘油酒精法：

1、方法提要

熟料与甘油混合后，熟料中的游离钙与甘油化合（MgO不与甘油发生反应），生成弱酸性的甘油酸钙，并溶于溶液中，酚酞指示剂使溶液呈红色，用苯甲酸无水乙醇溶液滴定生成的甘油酸钙至溶液退色，由苯甲酸消耗量可求出游离钙的含量。

2、分析步骤

准确称取熟料试样0.5g，置于150ml洁净干燥锥形瓶中，加15ml无水甘油无水乙醇溶液，摇动使试样分散均匀，装上循环冷凝器，放在有石棉网的低温电炉上加热到微沸，并保持30分钟，加热完毕,关上电炉。取下锥形瓶立即用0.10mol/l的苯甲酸无水乙醇溶液滴定至红色消失。