T   0361—2024  填 料 碳 酸 鈣 含 量 試 驗

1  適用范圍

本方法適用于測定石灰?guī)r類礦粉的碳酸鈣含量，以評價礦粉的質(zhì)量。

2  儀具與材料

2.1   高溫電爐：能夠加熱并恒溫在950℃±25℃。

2.2  鉑坩堝：內(nèi)部釉完整，表面光滑；帶蓋，容量30mL。

2.3  蒸發(fā)皿：瓷蒸發(fā)皿，容量150～200mL。

2.4  玻璃容量器皿：250mL 容量瓶、150mL 燒杯、300mL 燒杯，以及滴定管、移液管等若干。

2.5  烘箱：鼓風(fēng)干燥箱，恒溫105℃±5℃,并滿足T0302中2.4要求。

2.6  天平：稱量不小于500g, 感量不大于0.01g; 分析天平，稱量不小于100g, 感量不大于0.1mg。

2.7  干燥器：內(nèi)裝變色硅膠。

2.8  濾紙：滿足 GB/T1914的快速定量濾紙。

2.9  電爐和蒸汽水浴。

2.10  試驗用水：蒸餾水或去離子水。

2.11  化學(xué)試劑：均為分析純。

2.12  其他：膠頭擦棒、細玻璃棒、刷子、表面皿、平頭玻璃棒、玻璃三角架等。

3  試驗準(zhǔn)備

3.1  試樣準(zhǔn)備

將樣品縮分至10g±1g子樣一份，105℃±5℃的烘干至恒重，放入干燥器中冷卻至室溫。試驗時縮分0.5g 試樣兩份。

3.2  無水碳酸鈉(Na₂CO₃)

將無水碳酸鈉用瑪瑙研缽研細至粉末狀，儲存于密封瓶中。

3.3  鹽酸(1+1)、鹽酸(3+97)

按照1:1和3:97的體積比分別將高濃度鹽酸分析純?nèi)芙獾剿械玫降柠}酸水溶液。

3.4  硫酸(1+4)

按照1:4的體積比分別將高濃度硫酸分析純?nèi)芙獾剿械玫降牧蛩崴?/span>溶液。

3.5  焦硫酸鉀(A₂S₂O)

  將焦硫酸鉀在蒸發(fā)皿中加熱熔化，加熱至無氣泡產(chǎn)生，冷卻后壓碎、儲存于密封瓶中。

3.6  三乙醇胺溶液(1+2)

按照1:2體積比將三乙醇胺分析純?nèi)芙獾剿械玫降娜?/span>醇胺溶液。

3.7  鈣黃綠素-甲基百里香酚藍-酚酞混合指示劑(簡稱CMP混合指示劑)

稱取1.00g 鈣黃綠素、1.00g 甲基百里香酚藍、0.20g 酚酞與50g 的105℃~110℃烘干硝酸鉀(KNO₃)  粉末，混合研細，保存在磨口瓶中。

3.8  氫氧化鉀溶液(200g/L)

將200g 氫氧化鉀(KOH) 溶于水中，加水稀釋至1L, 儲存于塑料瓶中。

3.9  碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液

稱取0.6g的105℃~110℃烘干2h 的碳酸鈣(CaCO₃,基準(zhǔn)試劑)粉末，置于300mL 燒杯中，加入100mL水；蓋上表面皿，沿杯口慢慢加入6mL 鹽酸(1+1),攪拌至碳酸鈣全部溶解，加熱煮沸并微沸1min～2min 。冷卻至室溫后，移入250mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻.

3.10  EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制

稱取5.6g EDTA(乙二胺四乙酸二鈉，C₁₀H₄N₂O₈Na₂·2H₂O)置于燒杯中，加入 200mL水，加熱溶解，加水稀釋至1L,搖勻，必要時過濾后使用。

3.11  EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的標(biāo)定

吸取25.00mL 碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液放入300mL 燒杯中，加水稀釋至200mL 水，加入適量的CMP 混合指示劑，在攪拌下加入氫氧化鉀溶液至出現(xiàn)綠色熒光后再過量2mL～3mL,  用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光消失并呈現(xiàn)紅色(V?)。

4  試驗步驟

4.1  取一份試樣，稱取質(zhì)量(m?)  后置于鉑坩堝中，蓋上坩堝蓋，并留有縫隙，在950~1000℃下灼燒5min,取出坩堝冷卻。加入0.30～0.32g已磨細的無水碳酸鈉，用細玻璃棒壓碎塊狀物并攪拌均勻，把黏附在玻璃棒上的顆粒全部刷回坩堝內(nèi)，再將坩堝置于950~1000℃下灼燒10min, 取出坩堝冷卻。

4.2  將燒結(jié)塊移入150~200mL,瓷蒸發(fā)皿中，加入少量水潤濕，蓋上表面皿，從皿口慢 慢加入5mL 鹽酸及2~3滴硝酸，待反應(yīng)停止后取下表面皿，用平頭玻璃棒壓碎塊狀物使 其充分分解，用熱鹽酸(1+1)清洗坩堝數(shù)次，洗液合并于蒸發(fā)皿中。將蒸發(fā)皿置于蒸汽 水浴上，皿上放一玻璃三角架，再蓋上表面血。蒸發(fā)至糊狀后，加入1g 氯化銨，攪勻，在蒸 汽水浴上蒸發(fā)至干后繼續(xù)蒸發(fā)10～15min,期間攪拌并壓碎大顆粒。

4.3  取下蒸發(fā)皿，加入10mL～20mL熱鹽酸，攪拌使可溶性鹽類溶解。立即用中速定 量濾紙過濾，用膠頭擦棒和濾紙片擦洗玻璃棒及蒸發(fā)皿，用熱的鹽酸(3+97)洗滌沉淀3次，然后用熱水洗滌沉淀10～12次，濾液及洗液收集于250mL容量瓶中。

4.4    在沉淀上加入3滴硫酸(1+4),然后將沉淀連同濾紙一并移入鉑坩堝中，蓋上坩 堝蓋，并留有縫隙，在電爐上灰化完全后，放入950℃~1000℃的高溫爐內(nèi)灼燒1h, 取出坩  堝，置于干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒直至恒重。向坩堝中慢慢加入數(shù)滴水潤濕  沉淀，加入3滴硫酸(1+4)和10mL 氫氟酸，放入通風(fēng)櫥內(nèi)的電爐上低溫加熱，蒸發(fā)至干， 升高溫度繼續(xù)加熱至三氧化硫白煙冒盡。將坩堝放入950℃~1000℃的高溫爐內(nèi)灼燒 30min 以上，取出坩堝，置于干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒直至恒重。

4.5  向按4.4經(jīng)過氫氟酸處理后得到的殘渣中加入0 .5～1g 焦硫酸鉀，加熱至暗紅，熔融至雜質(zhì)被分解。熔塊用熱水和3～5mL 鹽酸(1+1)轉(zhuǎn)移到150mL 燒杯中，加熱微沸使熔塊全部溶解，冷卻后，將溶液合并入按4.3得到的濾液和洗液中，用水稀釋至刻度，搖勻。

4.6  從4.5溶液中吸取25.00mL 溶液放入300mL 燒杯中，加水稀釋至約200mL 。加入5mL 三乙醇胺溶液(1+2)及適量的CMP 混合指示劑，在攪拌下加入氫氧化鉀溶液至出現(xiàn)綠色熒光后再過量5~8mL, 用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光完全消失并呈現(xiàn)紅色(V?).

5  結(jié)果整理

5.1  EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按式(T0361-1)計算，準(zhǔn)確至mol/L:

                   (T0361-1)

式中：C_EDTA——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L;

m?—— 按3.9配制碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的碳酸鈣的質(zhì)量，g; 

V?—— 滴定時消耗EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL;

V?—— 空白試驗滴定時消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL; 

100.09——CaCO?的摩爾質(zhì)量，g/mol;

10——全部碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液與所分取溶液的體積比。

5.2    試樣的碳酸鈣含量按式(T0361-2)  計算，準(zhǔn)確至0.1%:

       (T0361-2)

式中：—— 碳酸鈣含量，%;

56.08——CaO的摩爾質(zhì)量，g/mol;

V?-—試樣溶液滴定時消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL; 

V?—— 空白試驗消耗 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL;

m?—— 試樣的質(zhì)量，g;

10——全部試樣溶液與所分取試樣溶液的體積比；

 1.7848——CaCO?和 CaO 摩爾質(zhì)量比。

5.3    取兩份試樣的碳酸鈣含量平均值作為試驗結(jié)果，準(zhǔn)確至0.1%。

6  允許誤差

碳酸鈣含量重復(fù)性試驗允許誤差為0.5%。

7  報告

7.1     試驗項目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

7.2  樣品的編號、名稱、產(chǎn)地和規(guī)格。

7.3  接樣日期、樣品描述。

7.4  試驗日期、樣品縮分方法。

7.5  主要儀器設(shè)備的名稱、型號及編號。

7.6     碳酸鈣含量試驗結(jié)果。

7.7     要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

1  《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JT/G  F40 申礦粉母巖要求石灰?guī)r，但是沒有相應(yīng)的指標(biāo)。為此，增加填料碳酸鈣含量測定方法 .

碳酸鈣含量原理為在PH13以上的強堿性溶液中，以三乙醇胺為掩蔽劑，用鈣黃綠素- 甲基百里香酚藍-酚酞混合指示劑(簡稱CMP混合指示劑),用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。