石灰中有效钙的测定

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源-于-网-络-收-集 石灰石中钙的测定(高锰酸钾法)

1 实验目的

(1) 进行沉淀过滤和滴定分析实验技术的综合训练。

(2) 掌握 KMnO4 溶液的配制和标定方法。

(3) 掌握 KMnO4 法间接测定 Ca2+ 的原理和方法。

2 实验原理

石灰石的主要成份是碳酸钙，含氧化钙约 40~50% ，较好的石灰石含 CaO 约 45~53% 。此外还有

SiO2 、 Fe2O3 、 Al2O3 及 MgO 等杂质。测定石灰石中钙的含量时将样品溶于盐酸，加入草酸铵溶液，在中性或碱性介质中生成难溶的草酸钙沉淀 (CaC2O4·H2O)，将所得沉淀过滤、洗净，用硫酸溶解，用标准高锰酸钾溶液滴定生成的草酸，通过钙与草酸的定量关系，间接求出钙的含量。

Ca2+ + C2O42-= CaC2O4 ¯

CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4

5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

CaC2O4 沉淀颗粒细小，易沾污，难于过滤。为了得到纯净而粗大的结晶，通常在含 Ca2+的酸性溶液中加入饱和 (NH4)2C2O4 ，由于 C2O42- 浓度很低，而不能生成沉淀，此时向溶液中滴加氨水，溶液中 C2O42-

浓度慢慢增大，可以获得颗粒比较粗大的 CaC2O4 沉淀。沉淀完毕后，pH应在3.5~4.5，这样可避免其他难溶钙盐析出，又不使 CaC2O4 溶解度太大。

3 试剂

(l) KMnO4固体： AR

(2) Na2C2O4 固体基准试剂： 110C烘干2小时，干燥器中冷却至室温。

(3) 氨水：1:1水溶液。

(4) 盐酸：1:1水溶液，约 6 mol/L。

(5) 硫酸：1:1水溶液(约9 mol/L)，1:5 水溶液(约 3.6 mol/L)

石灰中有效氧化钙含量的测定

石灰中有效氧化钙及其它钙是指游离状态的氧化钙，它不包括石灰中的碳酸钙、硅酸钙及其它钙。石灰的优劣品质依有效氧化钙含量而定，优质石灰氧化钙含量应达到95%，而低质的仅为50%以下，工业用的应达到60%。

石灰中的有效氧化钙，简称“有效钙”，是指能迅速水解形成氢氧化钙的、具有活性的那部分氧化钙。由于煅烧温度的原因，有的氧化钙遇水后并不能迅速发生水解反应，仍然以游离的氧化钙形态存在，这种游离在水中的氧化钙又称为过烧氧化钙；此外，石灰中一般还含有少量的硅酸钙、铝酸钙、铁酸钙等钙的化合物，他们都属于非活性的钙盐，因此都不属于有效钙。

活性氧化钙溶于水后能与蔗糖反应生成蔗糖钙，其反应的化学方程式如下：

生成的蔗糖钙易溶于水，能与稀盐酸反应：

而稀盐酸在常温下一般不与过烧氧化钙等非活性钙发生化学反应，利用这两者的异就可采取滴定分析出石灰中有效氧化钙的含量。

另外，如石灰中镁、铝、铁等金属元素含量较高时，利用稀盐酸滴定有效钙时会因副反应而发生较大偏差。因此，比较准确地测定石灰中有效氧化钙时，宜采用EDTA络合滴定法更为靠，因为EDTA的络合反应只能对溶解在水中的、自由水合Ca

才能发生络合反应。实验方法如下：

钙黄绿素—甲基百里香酚蓝—酚酞（1+1+0.2）混合指示剂（CMP）

准确称取约0.5g试样（精确至1mg），将其置于250ml磨口锥形瓶中，加入4g蔗糖（分析纯），并放入一颗磁力搅拌子，加40~50ml新煮沸的已冷却的蒸馏水，立即加盖，然后置于电磁搅拌器上搅拌10min。打开瓶盖，将溶液及残渣立即全部转移至250ml容量瓶内。按少量多次的原则洗净锥形瓶，并将洗液也倒入容量瓶中，然后以水稀释至容量瓶标线，摇匀。

移取25.00ml 上层澄清溶液于400ml烧杯中，加入200ml蒸馏水，放入适量（约黄豆粒大小）CMP混合指示剂（即钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂，配制方法风《水泥化学分析方法》GB/T176-1996第4.73条），以2000g/LKOH溶液调至绿色荧光出现并过量5~7ml，然后以0.015mol/LEDTA标准溶液滴定至荧光消失，并出现稳定的淡红色为止。

石灰石中碳酸钙的测定方法

石灰石里的碳酸钙咋测定呢？其实方法不难哦！先把石灰石样品磨成粉末，越细越好，就像面粉一样。然后称取一定量的粉末，加入过量的稀盐酸。哇塞，这时候就会看到有气泡冒出来，就像汽水开瓶一样热闹。等反应完全后，再通过一些计算就能得出碳酸钙的含量啦。

在这个过程中安全不？那肯定安全呀！只要你小心操作，别把稀盐酸弄得到处都是，就没啥问题。稳定性也杠杠的，只要按照步骤来，结果一般都很准确呢。

那这测定方法有啥用呢？应用场景可多啦！比如在建筑行业，要知道石灰石的质量，就得测碳酸钙含量呀。还有化工行业，也经常用到呢。它的优势就是简单易行，成本也不高。

我给你说个实际案例哈。有个建筑公司，在采购石灰石的时候，就用这个方法测了碳酸钙含量。结果发现有一批货不太对劲，含量比标准低好多。幸亏及时发现，不然用在工程上，那可就麻烦大啦。

所以呀，石灰石中碳酸钙的测定方法真的很重要呢！大家一定要掌握好，为自己的工作和生活带来便利。

石灰石中钙含量的测定

天然石灰石是工业生产中重要的原材料之一，它的主要成分是 CaCO3 ，此外还含有

SiO2 、 Fe2O3 、Al2O3 及 MgO 等杂质。石灰石中 Ca2+ 含量的测定主要采用配位滴定法和高锰酸钾法。前者比较简便但干扰也较多，后者干扰少、准确度高。但较费时。

①配位滴定法测定石灰石钙的含量

1.试样的溶解：一般的石灰石、白云石，用盐酸就能使其溶解，其中钙、镁等以Ca2+、Mg2+等离子形式转入溶液中。有些试样经盐酸处理后仍不能全部溶解，则需以碳酸钠熔融，或用高氯酸处理，也可将试样先在950-1050①的高温下灼烧成氧化物，这样就易被酸分解(在灼烧中粘土和其他难于被酸分解的硅酸盐会变为可被酸分解的硅酸钙和硅酸镁等)。

2.干扰的除去：白云石、石灰石试样中常含有铁、铝等干扰元素，但其量不多，可在pH值为5.5-6.5的条件下使之沉淀为氢氧化物而除去。在这样的条件下，由于沉淀少，因此吸咐现象极微，不致影响分析结果。

3.钙、镁含量的测定：将白云石、石灰石溶解并除去干扰元素后，调节溶液酸度至pH≥12，以钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，即得到钙量。再取一份试液，调节其酸度至pH≈10，以铬黑T(或K-B指示剂)作指示剂，用EDTA标准溶液滴定，此时得到钙、镁的总量。由此二量相减即得镁量，其原理与EDTA溶液之标定相同，此处从略。

仪器药品

0.02mol/LEDTA标准溶液

1+1HCl溶液

1+1氨水

10%NaOH溶液

钙指示剂

0.2%甲基红指示剂

过程步骤

一、试液的制备

准确称取石灰石或白云石试样0.5～0.7g，放入250ml烧杯中，徐徐加入8-10ml 1+1HCl溶液，盖上表面皿，用小火加热至近沸，待作用停止，再用1+1HCl溶液检查试样溶解是否完全?(怎样判断?)如已完全溶解，移开表面皿，并用水吹洗表面皿。加水50ml，加入1-2滴甲基红指示剂，用1+1的氨水中和至溶液刚刚呈现黄色。(为什么?) 煮沸1～2min，趁热过滤于250ml容量瓶中，用热水洗涤7～8次。冷却滤液，加水稀释至刻度，摇匀，待用。