水泥化学分析技巧

水泥的化学分析技巧及要领误差，也称测量误差，是测量结果减去被测量的真值所得的差。测量结果是人们认识的结果，不仅与量的本身有关，而且与测量程序、测量仪器、测量环境以及测量人员有关。所以在分析过程中，我们一定要严格按照标准中的程序进行操作，还要确保测量仪器的准确性，测量环境的控制，及一些人为的误差。这样才能确保检测的准确性，杜绝不合格品的使用从而确保建筑工程的质量；同时不致于把合格品检测成不合格品，造成生产厂家的损失。检测机构对水泥化学分析的强制性检测项目，主要有烧失量、不溶物、三氧化硫、氧化镁等，下面就来谈一谈在检测这几个项目时所积累的一些经验和教训，以便大家减少检测误差并且对这几个项目的检测能力有所提高。1烧失量（LOI）烧失量的测定就是把试样在９５０℃左右的高温炉中灼烧至恒量，即驱除水分和二氧化碳，同时将存在的易氧化元素氧化），计算灼烧掉物质的质量百分数。烧失量操作步骤比较简单，存在的人为误差比其它项目要少得多。只要注意以下几个方面就可以把误差降到最小：⑴每次测定前都要把测定用瓷坩埚洗净后，预先在９５０℃下灼烧至恒量。⑵加热应使用电阻丝高温炉而不应使用硅碳棒电炉，并应将坩埚放在高温炉的恒温区，保证温度波动不大。高温炉的炉门处温度最低，而炉壁附近处温度最高，注意不要放在这些位置上。⑶应定期计量高温炉上的温度控制器，以确保温度的准确性，防止温度偏低，样品灼烧不完全而造成测试结果偏低或者温度偏高，灼烧过度样品分解，造成测试结果偏高。⑷灼烧时高温炉温度应从低温（低于４００℃）升起，以防止水泥中挥发性物质（如碱、氯化物、硫化物等等）因急剧受热，猛烈排出而使水泥样飞溅，造成结果偏低。同时一定要确保灼烧温度控制在９５０～１０００℃之间。⑸灼烧完毕坩埚盖打开后应及时将样品放在干燥器中密封保存，防止样品吸收空气中的水分和二氧化碳使测试结果偏高。⑹瓷坩埚的标识不能象我们标识玻璃器皿，用蜡笔，因为蜡在高温下会熔化，所以我们要用能耐高温９５０～１０００℃的物质。可用小刀在坩埚上划出数字再用三氯化铁来着色，其颜色经９５０～１０００℃灼烧后能永久保留。2不溶物（IR）不溶物的测定是先以盐酸溶液处理，滤出的不溶残渣再以氢氧化钠处理，经盐酸中和、过滤后，残渣在高温９５０℃下灼烧至恒量，称量剩余物质的质量算出不溶物的质量百分数。不溶物不是化学成分，它的测定结果与试验条件密切相关，所以在测定过程应注意：⑴用盐酸溶解水泥样品时，须先加入２５ｍＬ水，并立即搅拌使试样完全分散，再在搅拌下加入盐酸，以免二氧化硅呈胶体析出使测定结果偏高。⑵加热时间须严格控制为５分钟。⑶加热方式非常重要。应该在沸水蒸气浴（就是放在恒温水浴锅）中加热，而不能直接在电热板或电炉上加热，因为这样会由于加热温度过高而使残渣分解导致结果严重偏低。加热时，把烧杯伸入蒸汽浴的内部，也即杯底部和侧部全部被水蒸汽所包围，烧杯不能浸入水中（水浴锅中水不要加得太多），以保证加热温度稳定在１００℃。也不能将烧杯放在水浴锅的出气孔上，因为这样会使得烧杯受热面积太小，加热温度不足而使水泥分解不完全，导致结果严重偏低。3三氧化硫三氧化硫的测定是在酸性溶液中，用氯化钡溶液沉淀硫酸盐，经过滤灼烧后，以硫酸钡形式称量，再换算得三氧化硫的百分数。在测定中应注意以下几个方面：⑴样品应置于干燥烧杯中，加入适量水后要快速搅拌，使样品完全分散，防止样品结块。⑵加入的盐酸体积要准确以便控制好溶液酸度（溶液酸度应控制在０．３～０．４ｍｏＬ／Ｌ之间），这样可使硫酸钡沉淀完全，消除共沉淀干扰，如Ｆｅ等离子的干扰。＋（共沉淀就是当一种难溶物质从溶液中沉淀析出时，溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中的现象）。⑶加入氯化钡溶液时速度不能太快，应该用滴管滴加，而不能一次性倒入。因为加入氯化钡速度太快会形成小颗粒硫酸钡沉淀，而这些小颗粒沉淀易透过滤纸使沉淀损失，造成结果偏低。⑷加入氯化钡溶液后，应煮沸３～５分钟，在温热处静止４小时以上或过夜，这样能使沉淀完全，这也即是沉淀的陈化，这样不仅能得到较大颗粒的沉淀，还能使沉淀变得更纯净（这是因为大晶体的比表面积小，吸附杂质量少，同时，由于小晶体溶解，原来吸附、吸留或包藏的杂质，将重新进入溶液中，因而提高了沉淀的纯度。⑸过滤硫酸钡沉淀时，应仔细清洗烧杯，将硫酸钡沉淀全部转移到滤纸上，如果转移不完全则会使结果偏低。⑹过滤硫酸钡沉淀一定要用最紧密的慢速滤纸（不能为赶时间而用疏松的快速滤纸或是较紧密的中速滤纸），这是因为ＢａＳＯ４为较细粒的沉淀，用最紧密的慢速滤纸可防沉淀穿过滤纸，防止沉淀损失。⑺过滤用的漏斗应为长颈的，锥形顶角应为６０°，滤纸应紧贴漏斗，不能有气泡。如果有气泡，可以用手指轻压滤纸，把气泡赶掉。这样，在过滤时，才能使漏斗颈中充满滤液，利用液柱下坠曳引漏斗内滤液来加速过滤。若漏斗颈不能保留水柱，可以用手指堵住漏斗下口，掀起滤纸，向滤纸和漏斗间加水，直到漏斗颈及锥体的大部分全被水充满，并且把气泡完全排出，然后把滤纸边按紧，再放开下面堵住出口的手，此时水柱即可形成。盛接滤液的烧杯，其内壁应与漏斗颈末端接触，以防滤液溅失。过滤时应采用倾斜法过滤（即将沉淀上澄清液沿玻棒小心倾入漏斗，尽可能使沉淀留在杯内），这样可使滤纸不致迅速被沉淀堵塞。⑻洗涤沉淀时，应用温水而不能用热水，这是因为硫酸钡的溶解度会随温度升高而增大。洗涤开始时，一般仍采用倾斜法，即加适量温水于盛有沉淀的烧杯中，充分搅和，放置澄清，将澄清液用倾斜法过滤；如此洗涤几次，每次应尽可能将澄清液滗出；洗涤若干次后，才将沉淀转移至滤纸上。洗涤必须连续进行，一次完成，不能将沉淀干涸放置太久，否则不易洗净。另外还要注意用适当少的温水，分多次洗涤，每次加入温水前，使前次洗液尽量流尽，以免增加沉淀的溶解损失。⑼滤纸沉淀要灰化完全，防止硫酸钡还原成碳化钡，造成结果偏低。灼烧温度要严格控制在８００～８５０℃。灼烧可以去掉沉淀中的水分和易挥发物。若温度高于８５０℃时，硫酸钡发生分解反应，会造成结果偏低。若温度低于８００℃则灼烧不完全，造成结果偏高。4氧化镁氧化镁的测定采用ＥＤＴＡ络合滴定法（以络合反应为基础的一种滴定分析方法）：把水泥样制备成样液后，先测出氧化钙所耗ＥＤＴＡ的体积（即在酸性样液中加入适量氟化钾，以抑制硅酸的干扰，然后在ｐＨ１３以上强碱性溶液中，以三乙醇胺为掩蔽剂，以抑制铁、铝等离子的干扰，用ＣＭＰ指示剂以ＥＤＴＡ标准溶液滴定，得出氧化钙所耗ＥＤＴＡ的体积）；再测出钙镁总量所耗ＥＤＴＡ的体积（即在ｐＨ１０的溶液中，以三乙醇胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂，用ＫＢ混合指示剂，以ＥＤＴＡ标准溶液滴定，得出钙镁总量所耗ＥＤＴＡ的体积），差减法来求出氧化镁的含量。由于氧化镁的测定操作步骤较为繁琐，存在的人为误差较多。所以测定过程中除严格按标准操作外还应注意：⑴水泥样熔融时高温炉温度应从低温（低于４００℃）升起，以防止水泥样因急剧受热，飞溅而造成结果不准确。⑵ＮａＯＨ银坩埚熔样制备的试样溶液，加入氟化钾溶液的量要适当。加入量过多时，容易形成氟化钙沉淀；加入量不足时，不能完全消除硅酸干扰而生成硅酸钙沉淀，这两种情况均会使氧化钙所耗ＥＤＴＡ量减少而造成结果偏高。⑶测定氧化钙及钙镁总量时，都应同时进行空白试验，并对测试结果进行校正。如果测定钙的结果不扣除空白值，则会造成最终氧化镁结果偏低；如果测定钙镁总量不扣除空白值，则会造成最终结果偏高。⑷指示剂最好是买成品，而且要购买正规厂家，质量好的产品；尽量不要自己配。