水泥中氧化鈣含量測定的控制要點分析

劉琪

摘 要：氧化鈣是水泥中的重要成分，水泥中氧化鈣的含量決定著水泥的強(qiáng)度，同時如果其含量過高時在水泥的生產(chǎn)過程中會生成“游離鈣”從而影響水泥的安定性。因此，要嚴(yán)格控制水泥中氧化鈣含量。準(zhǔn)確的測定出水泥中的氧化鈣含量不僅能夠提高水泥的性能，而且水泥生料的質(zhì)量得到了保證。煅燒的熟料在質(zhì)量和產(chǎn)量上都有很大的提高。該文對氧化鈣測定過程中的各個要點進(jìn)行分析，對于溶液的pH值、不同的指示劑、掩蔽劑的用量的不同和其他干擾離子對于水泥中氧化鈣含量測定的影響進(jìn)行了準(zhǔn)確的分析，并得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：水泥 氧化鈣 分析

中圖分類號：TU528.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0078-02

水泥中氧化鈣含量測定根據(jù)水泥化學(xué)分析方法的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T176-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，溶解試樣的方法有氫氧化鈉銀坩堝法和碳酸鈉鉑坩堝法，在測定的過程中，對試驗條件也要求控制的十分嚴(yán)格，否則就影響結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1 溶液PH與氧化鈣含量測定的關(guān)系

為了分析水泥中氧化鈣含量的測定與溶液PH值的關(guān)系，采用了在滴定完氫氧化鉀溶液后將實驗溶液的pH值調(diào)節(jié)至10、11、12、13、14這5個數(shù)值，以探究他們之間的關(guān)系，調(diào)節(jié)不同PH值對水泥中氧化鈣含量測定的影響如表格1

從表格1中可以看出：當(dāng)實驗溶液的pH值小于13時，水泥中氧化鈣含量的測定數(shù)據(jù)偏低。分析其原因：可能是水泥實驗溶液的pH值低于12.5，水泥中的氧化鎂沒有完全生成氫氧化鎂沉淀，及鎂離子的干擾沒有完全消除，所以是的氧化鈣的含量測定偏高。而當(dāng)將實驗溶液的pH值調(diào)至高于13時，水泥中氧化鈣的含量測定趨于平衡。因此我們在測定水泥中氧化鈣含量時候通常將溶液pH值調(diào)至大于12.5，呈強(qiáng)堿性，使鎂離子離子生成氫氧化鎂沉淀而消除。

2 干擾離子與氧化鈣含量測定的關(guān)系

鐵、鈦、鋁、鎂和硅離子的干擾。

2.1 鎂離子的干擾

在試驗中消除鎂離子的干擾主要是通過調(diào)節(jié)實驗溶液的PH值，使其生成氫氧化鎂沉淀，但是氫氧化鎂會吸附實驗溶液周圍少量的鈣離子，終點時易反色。從而影響到鈣離子含量的測定。對此我們應(yīng)該在調(diào)整pH值時，氫氧化鉀不要一次加入，并在滴定終點時充分?jǐn)嚢瑁绻麑溲趸浺淮涡约尤氲脑挕?/p>

從表格2中可以發(fā)現(xiàn)：如果在測定水泥中氧化鈣含量對鎂離子驚醒掩蔽的時候，加入氫氧化鉀溶液不可以一次快速加入，如果一次性加入會使水泥中氧化鈣含量測定結(jié)果偏小，而應(yīng)該在充分?jǐn)嚢柘卵責(zé)诼尤霘溲趸浫芤骸Ｒ苑乐股杉?xì)小的氫氧化鎂的沉淀顆粒，吸附過多的鈣離子，影響鈣離子含量測定的準(zhǔn)確性。同時在滴定近終點時應(yīng)充分?jǐn)嚢瑁稳隕DTA溶液，以使被氫氧化鎂沉淀吸附的鈣離子能脫離下來與EDTA充分發(fā)生配位反應(yīng)。

2.2 硅離子的干擾（此實驗是用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的）

采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液，如果在不分離硅酸的條件下用EDTA配位滴定法測氧化鈣含量的話，在pH>12.5的強(qiáng)堿性介質(zhì)中，硅酸根離子會與鈣離子生成硅酸鈣沉淀。

從表格3可以發(fā)現(xiàn)：在采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液測定水泥中氧化鈣的含量時我們應(yīng)在加入氟化鉀溶液之前滴加含有氟離子溶液對硅離子進(jìn)行掩蔽。否則的話水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果將會偏低。其原理為：

在酸性溶液中加入一定量的氟離子，可將聚合狀態(tài)的硅酸解聚，生成不會聚合的氟硅酸：

H2SiO+6H++6F-==H2SiF6+3H2O

在下一步以氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH值大于12.5以后，氟硅酸被堿中和生成硅酸；

H2SiO+6OH-==H2SiO3+6F-+3H2O

但此時生成的硅酸是單分子硅酸，周圍被一層水分子較牢固的包圍著，表面能很低，不會同鈣離子反應(yīng)生成硅酸鈣，從而消除了聚合硅酸對鈣離子的干擾。從而我們可以對硅離子進(jìn)行掩蔽。因為后面還要加入氫氧化鉀，按照不可以帶入新的化學(xué)成分的原理，所以掩蔽硅離子時，選用的掩蔽劑為氟化鉀溶液。

2.3 鐵、鈦、鋁離子的干擾

在測定水泥中氧化鈣含量時，通常用三乙醇胺掩蔽鐵、鈦、鋁離子。本實驗將以無三乙醇胺來驗證鐵、鈦、鋁離子對測定水泥中氧化鈣含量的影響。

從表4中我們可以發(fā)現(xiàn)：在沒用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽時水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果與用三乙醇胺進(jìn)行掩蔽的結(jié)果偏大，因此我們可以總結(jié)出在測定水泥中氧化鈣含量時應(yīng)該用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽，防止測定的結(jié)果偏大，從而影響水泥的性能。

3 掩蔽劑用量的不同與氧化鈣含量測定的

從表格5中可以得出結(jié)論：在測定水泥中氧化鈣的含量時，用于掩蔽硅酸的掩蔽劑氟化鉀的加入量無論是超過標(biāo)準(zhǔn)還是少于標(biāo)準(zhǔn)的加入量，氧化鈣的含量的測定都變小，因此氟化鉀的加入量要適中，若加入量不足，則不能夠完全消除硝酸的干擾；若氟化鉀的加入量過多，則氟離子會與鈣離子生成氟化鈣沉淀，影響終點的判斷。這兩種情況都將使水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果偏低。

從表格6中我們可以發(fā)現(xiàn)，在測定水泥中氧化鈣含量時，減少三乙醇胺的加入量那么水泥中氧化鈣的含量將會偏大，因此在測定水泥中氧化鈣含量的時候三乙醇胺的滴定量應(yīng)該選擇在5ml最為合適。

參考文獻(xiàn)

[1] 周國治，彭寶利.水泥生產(chǎn)工藝概論[M].1版.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005.

[2] 張紹周，辛志軍，倪竹君，等.水泥化學(xué)分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 王瑞海.水泥化驗室手冊[M].中國建材工業(yè)出版社，2012.

[4] 倪竹君，夏莉娜，張紹周.水泥企業(yè)統(tǒng)計手冊[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[5] 水泥化學(xué)分析.GB/T176---2008[S].endprint

摘 要：氧化鈣是水泥中的重要成分，水泥中氧化鈣的含量決定著水泥的強(qiáng)度，同時如果其含量過高時在水泥的生產(chǎn)過程中會生成“游離鈣”從而影響水泥的安定性。因此，要嚴(yán)格控制水泥中氧化鈣含量。準(zhǔn)確的測定出水泥中的氧化鈣含量不僅能夠提高水泥的性能，而且水泥生料的質(zhì)量得到了保證。煅燒的熟料在質(zhì)量和產(chǎn)量上都有很大的提高。該文對氧化鈣測定過程中的各個要點進(jìn)行分析，對于溶液的pH值、不同的指示劑、掩蔽劑的用量的不同和其他干擾離子對于水泥中氧化鈣含量測定的影響進(jìn)行了準(zhǔn)確的分析，并得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：水泥 氧化鈣 分析

中圖分類號：TU528.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0078-02

水泥中氧化鈣含量測定根據(jù)水泥化學(xué)分析方法的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T176-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，溶解試樣的方法有氫氧化鈉銀坩堝法和碳酸鈉鉑坩堝法，在測定的過程中，對試驗條件也要求控制的十分嚴(yán)格，否則就影響結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1 溶液PH與氧化鈣含量測定的關(guān)系

為了分析水泥中氧化鈣含量的測定與溶液PH值的關(guān)系，采用了在滴定完氫氧化鉀溶液后將實驗溶液的pH值調(diào)節(jié)至10、11、12、13、14這5個數(shù)值，以探究他們之間的關(guān)系，調(diào)節(jié)不同PH值對水泥中氧化鈣含量測定的影響如表格1

從表格1中可以看出：當(dāng)實驗溶液的pH值小于13時，水泥中氧化鈣含量的測定數(shù)據(jù)偏低。分析其原因：可能是水泥實驗溶液的pH值低于12.5，水泥中的氧化鎂沒有完全生成氫氧化鎂沉淀，及鎂離子的干擾沒有完全消除，所以是的氧化鈣的含量測定偏高。而當(dāng)將實驗溶液的pH值調(diào)至高于13時，水泥中氧化鈣的含量測定趨于平衡。因此我們在測定水泥中氧化鈣含量時候通常將溶液pH值調(diào)至大于12.5，呈強(qiáng)堿性，使鎂離子離子生成氫氧化鎂沉淀而消除。

2 干擾離子與氧化鈣含量測定的關(guān)系

鐵、鈦、鋁、鎂和硅離子的干擾。

2.1 鎂離子的干擾

在試驗中消除鎂離子的干擾主要是通過調(diào)節(jié)實驗溶液的PH值，使其生成氫氧化鎂沉淀，但是氫氧化鎂會吸附實驗溶液周圍少量的鈣離子，終點時易反色。從而影響到鈣離子含量的測定。對此我們應(yīng)該在調(diào)整pH值時，氫氧化鉀不要一次加入，并在滴定終點時充分?jǐn)嚢瑁绻麑溲趸浺淮涡约尤氲脑挕?/p>

從表格2中可以發(fā)現(xiàn)：如果在測定水泥中氧化鈣含量對鎂離子驚醒掩蔽的時候，加入氫氧化鉀溶液不可以一次快速加入，如果一次性加入會使水泥中氧化鈣含量測定結(jié)果偏小，而應(yīng)該在充分?jǐn)嚢柘卵責(zé)诼尤霘溲趸浫芤骸Ｒ苑乐股杉?xì)小的氫氧化鎂的沉淀顆粒，吸附過多的鈣離子，影響鈣離子含量測定的準(zhǔn)確性。同時在滴定近終點時應(yīng)充分?jǐn)嚢瑁稳隕DTA溶液，以使被氫氧化鎂沉淀吸附的鈣離子能脫離下來與EDTA充分發(fā)生配位反應(yīng)。

2.2 硅離子的干擾（此實驗是用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的）

采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液，如果在不分離硅酸的條件下用EDTA配位滴定法測氧化鈣含量的話，在pH>12.5的強(qiáng)堿性介質(zhì)中，硅酸根離子會與鈣離子生成硅酸鈣沉淀。

從表格3可以發(fā)現(xiàn)：在采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液測定水泥中氧化鈣的含量時我們應(yīng)在加入氟化鉀溶液之前滴加含有氟離子溶液對硅離子進(jìn)行掩蔽。否則的話水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果將會偏低。其原理為：

在酸性溶液中加入一定量的氟離子，可將聚合狀態(tài)的硅酸解聚，生成不會聚合的氟硅酸：

H2SiO+6H++6F-==H2SiF6+3H2O

在下一步以氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH值大于12.5以后，氟硅酸被堿中和生成硅酸；

H2SiO+6OH-==H2SiO3+6F-+3H2O

但此時生成的硅酸是單分子硅酸，周圍被一層水分子較牢固的包圍著，表面能很低，不會同鈣離子反應(yīng)生成硅酸鈣，從而消除了聚合硅酸對鈣離子的干擾。從而我們可以對硅離子進(jìn)行掩蔽。因為后面還要加入氫氧化鉀，按照不可以帶入新的化學(xué)成分的原理，所以掩蔽硅離子時，選用的掩蔽劑為氟化鉀溶液。

2.3 鐵、鈦、鋁離子的干擾

在測定水泥中氧化鈣含量時，通常用三乙醇胺掩蔽鐵、鈦、鋁離子。本實驗將以無三乙醇胺來驗證鐵、鈦、鋁離子對測定水泥中氧化鈣含量的影響。

從表4中我們可以發(fā)現(xiàn)：在沒用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽時水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果與用三乙醇胺進(jìn)行掩蔽的結(jié)果偏大，因此我們可以總結(jié)出在測定水泥中氧化鈣含量時應(yīng)該用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽，防止測定的結(jié)果偏大，從而影響水泥的性能。

3 掩蔽劑用量的不同與氧化鈣含量測定的

從表格5中可以得出結(jié)論：在測定水泥中氧化鈣的含量時，用于掩蔽硅酸的掩蔽劑氟化鉀的加入量無論是超過標(biāo)準(zhǔn)還是少于標(biāo)準(zhǔn)的加入量，氧化鈣的含量的測定都變小，因此氟化鉀的加入量要適中，若加入量不足，則不能夠完全消除硝酸的干擾；若氟化鉀的加入量過多，則氟離子會與鈣離子生成氟化鈣沉淀，影響終點的判斷。這兩種情況都將使水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果偏低。

從表格6中我們可以發(fā)現(xiàn)，在測定水泥中氧化鈣含量時，減少三乙醇胺的加入量那么水泥中氧化鈣的含量將會偏大，因此在測定水泥中氧化鈣含量的時候三乙醇胺的滴定量應(yīng)該選擇在5ml最為合適。

參考文獻(xiàn)

[1] 周國治，彭寶利.水泥生產(chǎn)工藝概論[M].1版.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005.

[2] 張紹周，辛志軍，倪竹君，等.水泥化學(xué)分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 王瑞海.水泥化驗室手冊[M].中國建材工業(yè)出版社，2012.

[4] 倪竹君，夏莉娜，張紹周.水泥企業(yè)統(tǒng)計手冊[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[5] 水泥化學(xué)分析.GB/T176---2008[S].endprint

摘 要：氧化鈣是水泥中的重要成分，水泥中氧化鈣的含量決定著水泥的強(qiáng)度，同時如果其含量過高時在水泥的生產(chǎn)過程中會生成“游離鈣”從而影響水泥的安定性。因此，要嚴(yán)格控制水泥中氧化鈣含量。準(zhǔn)確的測定出水泥中的氧化鈣含量不僅能夠提高水泥的性能，而且水泥生料的質(zhì)量得到了保證。煅燒的熟料在質(zhì)量和產(chǎn)量上都有很大的提高。該文對氧化鈣測定過程中的各個要點進(jìn)行分析，對于溶液的pH值、不同的指示劑、掩蔽劑的用量的不同和其他干擾離子對于水泥中氧化鈣含量測定的影響進(jìn)行了準(zhǔn)確的分析，并得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：水泥 氧化鈣 分析

中圖分類號：TU528.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0078-02

水泥中氧化鈣含量測定根據(jù)水泥化學(xué)分析方法的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T176-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，溶解試樣的方法有氫氧化鈉銀坩堝法和碳酸鈉鉑坩堝法，在測定的過程中，對試驗條件也要求控制的十分嚴(yán)格，否則就影響結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1 溶液PH與氧化鈣含量測定的關(guān)系

為了分析水泥中氧化鈣含量的測定與溶液PH值的關(guān)系，采用了在滴定完氫氧化鉀溶液后將實驗溶液的pH值調(diào)節(jié)至10、11、12、13、14這5個數(shù)值，以探究他們之間的關(guān)系，調(diào)節(jié)不同PH值對水泥中氧化鈣含量測定的影響如表格1

從表格1中可以看出：當(dāng)實驗溶液的pH值小于13時，水泥中氧化鈣含量的測定數(shù)據(jù)偏低。分析其原因：可能是水泥實驗溶液的pH值低于12.5，水泥中的氧化鎂沒有完全生成氫氧化鎂沉淀，及鎂離子的干擾沒有完全消除，所以是的氧化鈣的含量測定偏高。而當(dāng)將實驗溶液的pH值調(diào)至高于13時，水泥中氧化鈣的含量測定趨于平衡。因此我們在測定水泥中氧化鈣含量時候通常將溶液pH值調(diào)至大于12.5，呈強(qiáng)堿性，使鎂離子離子生成氫氧化鎂沉淀而消除。

2 干擾離子與氧化鈣含量測定的關(guān)系

鐵、鈦、鋁、鎂和硅離子的干擾。

2.1 鎂離子的干擾

在試驗中消除鎂離子的干擾主要是通過調(diào)節(jié)實驗溶液的PH值，使其生成氫氧化鎂沉淀，但是氫氧化鎂會吸附實驗溶液周圍少量的鈣離子，終點時易反色。從而影響到鈣離子含量的測定。對此我們應(yīng)該在調(diào)整pH值時，氫氧化鉀不要一次加入，并在滴定終點時充分?jǐn)嚢瑁绻麑溲趸浺淮涡约尤氲脑挕?/p>

從表格2中可以發(fā)現(xiàn)：如果在測定水泥中氧化鈣含量對鎂離子驚醒掩蔽的時候，加入氫氧化鉀溶液不可以一次快速加入，如果一次性加入會使水泥中氧化鈣含量測定結(jié)果偏小，而應(yīng)該在充分?jǐn)嚢柘卵責(zé)诼尤霘溲趸浫芤骸Ｒ苑乐股杉?xì)小的氫氧化鎂的沉淀顆粒，吸附過多的鈣離子，影響鈣離子含量測定的準(zhǔn)確性。同時在滴定近終點時應(yīng)充分?jǐn)嚢瑁稳隕DTA溶液，以使被氫氧化鎂沉淀吸附的鈣離子能脫離下來與EDTA充分發(fā)生配位反應(yīng)。

2.2 硅離子的干擾（此實驗是用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的）

采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液，如果在不分離硅酸的條件下用EDTA配位滴定法測氧化鈣含量的話，在pH>12.5的強(qiáng)堿性介質(zhì)中，硅酸根離子會與鈣離子生成硅酸鈣沉淀。

從表格3可以發(fā)現(xiàn)：在采用氫氧化鈉-銀坩堝熔樣制備實驗溶液測定水泥中氧化鈣的含量時我們應(yīng)在加入氟化鉀溶液之前滴加含有氟離子溶液對硅離子進(jìn)行掩蔽。否則的話水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果將會偏低。其原理為：

在酸性溶液中加入一定量的氟離子，可將聚合狀態(tài)的硅酸解聚，生成不會聚合的氟硅酸：

H2SiO+6H++6F-==H2SiF6+3H2O

在下一步以氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH值大于12.5以后，氟硅酸被堿中和生成硅酸；

H2SiO+6OH-==H2SiO3+6F-+3H2O

但此時生成的硅酸是單分子硅酸，周圍被一層水分子較牢固的包圍著，表面能很低，不會同鈣離子反應(yīng)生成硅酸鈣，從而消除了聚合硅酸對鈣離子的干擾。從而我們可以對硅離子進(jìn)行掩蔽。因為后面還要加入氫氧化鉀，按照不可以帶入新的化學(xué)成分的原理，所以掩蔽硅離子時，選用的掩蔽劑為氟化鉀溶液。

2.3 鐵、鈦、鋁離子的干擾

在測定水泥中氧化鈣含量時，通常用三乙醇胺掩蔽鐵、鈦、鋁離子。本實驗將以無三乙醇胺來驗證鐵、鈦、鋁離子對測定水泥中氧化鈣含量的影響。

從表4中我們可以發(fā)現(xiàn)：在沒用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽時水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果與用三乙醇胺進(jìn)行掩蔽的結(jié)果偏大，因此我們可以總結(jié)出在測定水泥中氧化鈣含量時應(yīng)該用三乙醇胺對水泥中鐵、鈦、鋁離子進(jìn)行掩蔽，防止測定的結(jié)果偏大，從而影響水泥的性能。

3 掩蔽劑用量的不同與氧化鈣含量測定的

從表格5中可以得出結(jié)論：在測定水泥中氧化鈣的含量時，用于掩蔽硅酸的掩蔽劑氟化鉀的加入量無論是超過標(biāo)準(zhǔn)還是少于標(biāo)準(zhǔn)的加入量，氧化鈣的含量的測定都變小，因此氟化鉀的加入量要適中，若加入量不足，則不能夠完全消除硝酸的干擾；若氟化鉀的加入量過多，則氟離子會與鈣離子生成氟化鈣沉淀，影響終點的判斷。這兩種情況都將使水泥中氧化鈣的含量測定結(jié)果偏低。

從表格6中我們可以發(fā)現(xiàn)，在測定水泥中氧化鈣含量時，減少三乙醇胺的加入量那么水泥中氧化鈣的含量將會偏大，因此在測定水泥中氧化鈣含量的時候三乙醇胺的滴定量應(yīng)該選擇在5ml最為合適。

參考文獻(xiàn)

[1] 周國治，彭寶利.水泥生產(chǎn)工藝概論[M].1版.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005.

[2] 張紹周，辛志軍，倪竹君，等.水泥化學(xué)分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 王瑞海.水泥化驗室手冊[M].中國建材工業(yè)出版社，2012.

[4] 倪竹君，夏莉娜，張紹周.水泥企業(yè)統(tǒng)計手冊[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[5] 水泥化學(xué)分析.GB/T176---2008[S].endprint