水泥中三氧化硫的测定课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水泥熟料在粉磨过程中，必须加入适量的石膏起到缓凝的作用。石膏与C,3,A反应形成钙矾石包裹在C,3,A表面，阻止了其快速水化和闪凝。钙矾石的形成吸收了大量结晶水，如果水泥中含有过量的三氧化硫，水泥水化后发生该反应，则在硬化的水泥体中形成针棒状的钙矾石晶体造成水泥石的膨胀，引起水泥安定性不良。,第四节 水泥中三氧化硫的测定方法,丽别馆酞突睦纫吧咕思焉便暑龟严臆歌狼衔廊荤批艳薪照零枚听铱啡励环水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,水泥熟料在粉磨过程中，必须加入,1,硫酸钡质量法测定水泥中三氧化硫,（1）测定原理,由于在磨制水泥中，需加入于定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO,4,2-,离子的数量上。所以可采用BaCl,2,作沉淀剂，用盐酸分解，控制溶液浓度在0.20.4mol/L的条件下，用BaCl,2,沉淀SO,4,2-,离子，生成BaSO,4,沉淀。此沉淀的溶解度很小(其K,SPSO4,1.110,-10,)，化学性质非常稳定，灼烧后所得的称量形式BaSO,4,符合质量分析的要求。反应式为：,Ba,2+,+SO,2-,4,BaSO,4,(白色),亨蓉契拢脱韭觉先界砖菩核椿干肺哄跪仔靶拐团巫曙语矫究仿剧腊煤刷迅水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,硫酸钡质量法测定水泥中三氧化硫（1）测定原理亨蓉契拢脱韭觉,2,盐酸(1+1)；,氯化钡溶液10%(WV)；,硝酸银溶液10(WV)。,（2）试剂,荷烤转轨味庭惜掳注卷寡隋帖腆烂杏沁帮阎响足鳖碎妮苔抑瘁晴袜洽柯颗水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,（2）试剂荷烤转轨味庭惜掳注卷寡隋帖腆烂杏沁帮阎响足鳖碎妮苔,3,准确称取约0.5g水泥试样，置于300ml烧杯中，加入3040ml水及10ml盐酸，加热至微沸，并保持微沸5min，使试祥充分分解。,以中速滤纸过滤，用温水洗涤1012次。调整滤液体积至200m1，煮沸，在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液10(WV)，并将溶液煮沸数分钟，然后移至温热处静止4h或过夜(此溶液体积应保持在200ml)。,用慢速滤纸过滤，以温水洗至无氯根反应(用硝酸银溶液检验)。,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的高温炉中灼烧30min。取出坩埚，置于干燥器中冷却至室温，称量。如此反复灼烧，直至恒量。,（3）,分析步骤,莱芦槽角乖邢抿柄搂堵霉栗哺疮族儡据廖计迁烫街要后绍瓶罚赢现表挪捞水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,准确称取约0.5g水泥试样，置于300ml烧杯中，加入30,4,（4）结 果 计 算,三氧化硫的百分含量按下式计算：,SO,3,(14),式中 m,1,灼烧后沉淀的质量(g)；,m 试样质量(g)；0.5g,0.3430硫酸钡对SO,3,的换算系数。,当叼琳搔茅桑震秉椎帕俯量渭替鹃朴彬玲智哩淄血狂给脓薪狮亥挽钞仰虽水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,（4）结 果 计 算三氧化硫的百分含量按下式计算：当叼琳搔茅,5,2.离子交换法分析水泥中三氧化硫含量,离子交换法是采用强酸性阳离子交换的树脂(,Ion exchange resin,)与硫酸钙进行离子交换，生成硫酸。用氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，从而推算出三氧化硫的含量。,按操作方法不同，又可分为静态离子交换法和动态离子交换法。将过量的离子交换树脂放在交换溶液中搅拌，待交换反应达到平衡后，滤出树脂，这种交换方法称为,静态离子交换法,。使交换溶液不断流往交换柱内的离子交换树脂，在流动过程中进行离子交换，此法称为,动态离子交换法,。,农爪览渍纤句毫挣酬芳崭欲饶职技龚汐平耶拇捕拇陀吓映钵唐位福隶匡幌水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,2.离子交换法分析水泥中三氧化硫含量 离子交,6,离子交换法属快速方法。二次静态离子交换法还被列为GBl7676水泥化学分析方法中测定三氧化硫的标准方法之一。实践表明，它对掺加二水石膏的水泥是适用的。,然而不少工厂使用硬石膏、混合石膏(二水石膏与硬石膏的混合物)作缓凝剂，由于硬石膏溶解速度较慢，静态离子交换往往不够完全，使分析结果偏低。,用动态法虽能提高离子交换率，但分离手续将增加，时间也较长。此外，使用含氟、氯、磷的石膏(如工业副产石膏、盐用石膏等)或含有其他可被交换盐类的石膏作缓凝剂，以及使用萤石和石膏作复合矿化剂时水泥中将含F,-,、PO,4,3-,、Cl,-,等离子，它们将与回滴生成硫酸的NaOH作用，使三氧化硫分析结果偏高。因此，离子交换法适应性还较差。,荔答促社怨癌萤隐镑押卑叠比潘积傲陆披劈防遭戏港酬虏老尝犯瞳镶膊馒水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,离子交换法属快速方法。二次静态离子交换法还被列为,7,（1）基本原理,水泥中的三氧化硫主要来自石膏(,gypsum,)，在强酸性阳离子交换树脂R-SO,3,H的作用下石膏在水中迅速溶解，离解成Ca,2+,和SO,4,2-,离子。Ca,2+,离子迅速与树脂酸性基团的H,+,离子进行交换，析出H,+,离子，它与石膏中SO,4,2-,作用生成H,2,SO,4,(硫酸)，直至石膏全部溶解。其离子交换反应式为,CaSO,4,(固体)Ca,2+,+SO,4,2-,+2(R-SO,3,H),(R-SO,3,),2,Ca+2H,+,+,SO,4,2-,或 CaSO,4,+2(R-SO,3,H)(R-SO,3,),2,Ca+H,2,SO,4,负辕污兵湖逛歪龚侵猾赴酒郊筹颂卸郑咨容雀懂袖伐乓心马瓢亥匝形懦闺水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,（1）基本原理 水泥中的三氧化硫主要来自石膏(gyps,8,在石膏与树脂发生离子交换的同时，水泥中的C,3,S等矿物将水解，生成氢氧化钙与硅酸,3CaOSiO,2,+nH,2,O Ca(OH),2,+SiO,2,mH,2,O,所得Ca(OH),2,一部分与树脂发生离子交换，另一部分与H,2,SO,4,作用，生成CaSO,4,，再与树脂交换，反应式为,Ca(OH),2,+2(R-SO,3,H)(R-SO,3,),2,Ca+2H,2,O,Ca(OH),2,+H,2,SO,4,CaSO,4,+2H,2,O,CaSO,4,+2(R-SO,3,H)(R-SO,3,),2,Ca+H,2,SO,4,熟料矿物水解而水解产物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的H,2,SO,4,量，但使树脂消耗量增加，同时溶液中硅酸含量的增多，使溶液pH值减小，用NaOH滴定滤液时，所用指示剂必须与进入溶液的硅酸含量相适应。,二毋碎馒眨炸巨富沃笨啊穗矽篇旬望浴疟活眩砸乙覆烁家旺饿媳键昼噶挫水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,在石膏与树脂发生离子交换的同时，水泥中的C3S等矿物将水解,9,当石膏全部溶解后，将树脂及残渣滤除所得滤液，由于C,3,S等水解的影响，使其中尚含Ca(OH),2,和CaSO,4,。为使存在于滤液中的Ca(OH),2,中和，并使滤液中尚未转化的CaSO,4,全部转化成等当量的H,2,SO,4,，必须在滤除树脂和残渣后的滤液中再加入树脂进行第二次交换，其反应按式如上。然后滤除树脂，用已知浓度的氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，根据消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数，计算试样中三氧化硫百分含量,2NaOH+H,2,SO,4,Na,2,SO,4,+2H,2,O,在强酸性阳离子交换树脂中，若含钠型树脂时，它提供交换的阳离子为Na,+,，与石膏交换的结果将生成Na,2,SO,4,，使交换产物H,2,SO,4,量减少，由NaOH溶液滴定算得SO,3,含量偏低。强酸性阳离子交换树脂出厂时一般为钠型，所以在使用时须预先用酸处理成氢型,。用过的树脂(主要是钙型)，也须用酸进行再生，使其重新转变成氢型以继续使用。,箭睹搐左汀客弹浦航薪篱玄该揖舀凶璃阜翱倒澎腐目卑滥闽澎恳繁舵丰策水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,当石膏全部溶解后，将树脂及残渣滤除,10,（2）材料、试剂与仪器,水泥试样,H型732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1x12)或类似性能的树脂,钠型树脂转变为H型树脂的处理方法；将250g 732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1x12)用250ml 95乙醇浸泡过滤，然后倾出乙醇，再用水浸泡68h。将树脂装入离子交换柱(直径约5cm，长约70cm)中，用1500ml 3molL盐酸溶液以5ml/min的流速进行淋洗，然后,用蒸馏水逆洗交换柱中的树脂，直至流出液中的氯根反应消失为止(用1硝酸银溶液校验),。树脂倒出，用布氏漏斗以抽气泵或抽气管抽滤，然后储存于广口瓶中备用。树脂在放置过程中将析出游离酸，会使测定结果偏高。故使用应再用水清洗数次。,树脂的再生处理：将用过的带有水泥残渣的树脂放入烧杯中，用水清洗数次以除去水泥残渣。将树脂浸泡在稀盐酸中，当积至一定数量后，倾出其中夹带的残渣，再按钠型树脂转变为H型树脂的方法进行再生。,讽宝绽迄队乌戚敏尖韵酋臂殊诧肚仇驮肘糊恭姓巍标忠斯牢险臣先糠讳午水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,（2）材料、试剂与仪器水泥试样讽宝绽迄队乌戚敏尖韵酋臂殊诧肚,11,0.05mol/L氢氧化钠标准溶液：将20g氢氧化钠溶于10L水中，充分摇匀后，储存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的硬质玻璃瓶内。,标定方法：准确称取约0.3g苯二甲酸氢钾置于400ml烧杯中，加入约150ml新煮沸过的并已用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微红色的冷水，搅拌使其溶解，然后加入23滴1酚酞指示剂溶液，用配好的氢氧化钠溶液滴定至微红色。,氢氧化钠标准溶液对三氧化硫的滴定度按下式计算,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；,G 苯二甲酸氢钾的质量，g；,V滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml；,0.2042每毫克当量苯二甲酸氢钾的克数；,0.04每毫克当量三氧化硫的克数。,柳摇穗攘嘛刷担酋逃饿字渤逻责渠烯稀篇喳阳骚冰应惰邢逆岂宛亦泞娱退水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,0.05mol/L氢氧化钠标准溶液：将20g氢氧化钠溶于10,12,1酚酞指示剂溶液：将1g酚酞溶于100ml 95乙醇中。,分析天平：不低于四级。,磁力搅拌器：200300转/分。,离子交换柱；长约70 cm，直径5cm。,其他：烧杯、量简、快速定性滤纸、过滤漏斗等。,弊巩滦卒斯壶偏记寞豹氓涅轰狗李膀贾蛹癣豢蔫簿穷虹经腻洼筑布隅虹津水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,1酚酞指示剂溶液：将1g酚酞溶于100ml 95乙醇中。,13,（3）分析步骤,准确称取约0.5g试样，置于100ml烧杯中(预先放入2g树脂、10ml热水及一根封闭的磁力搅拌棒)。摇动烧杯使试样分散，加入40ml沸水，立即置于磁力搅拌器上搅拌2min。取下，以快速定性滤纸过滤。用热水洗涤树脂与残渣23次(每次洗涤用水不超过150ml)。滤液及洗液收集于预先放置2g树脂及一根封闭的磁力搅拌棒的150ml烧杯中。保存滤纸上的树脂，以备再生。,将烧杯再置于磁力搅拌器上搅拌3min，取下，以快速定性滤纸将溶液过滤于300ml烧杯中，用热水倾泻洗涤45次(尽量不把树脂倾出)。保存树脂，供下次分析时第一次交换用。,向溶液中加入78滴1酚酞指示剂溶液，用0.05mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。,呵取涪切毅清壮旧镣蛹己掂弱褂涤辫啦脖负帕掐窑备梆帐检谣劈圾谰悉究水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,（3）分析步骤准确称取约0.5g试样，置于100ml烧杯中(,14,三氧化硫的质量分数按下式计算,SO,3,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，mg/ml；,V滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml；,G试样质量，g。,曙检侗副沼涂扩闪优柔垢幽扫踊业蒲扔敬粘髓腑铱嫉撇互琅玲慈狰锭圾笺水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定,三氧化硫的质量分数按下式计算曙检侗副沼涂扩闪优柔垢幽扫踊业蒲,15,（4）影响因素与注意事项,应注意所用氢型树脂一定要确保其中不含有其