T0811—1994石灰中有效氧化鈣測(cè)定方法

1  適用范圍

本方法適用于測(cè)定各種石灰的有效氧化鈣含量。

2  儀器設(shè)備

2.1    方孔篩：0.15mm,1 個(gè)。

2.2 烘箱：50～250℃,1臺(tái)。

2.3    干燥器：φ250mm,1個(gè)。

2.4    稱量瓶：φ30mm×50mm,10  個(gè)。

2.5    瓷研缽：φ120～130mm,1個(gè)。

2.6 分析天平：量程不小于50g,感量0.0001g,1臺(tái)。

2.7    電子天平：量程不小于500g, 感量0.01g 。1臺(tái)。

2.8    電爐：1500W,1 個(gè)。

2.9    石棉網(wǎng)：200mm×200mm,1塊。

2.10    玻璃珠：φ3mm,一袋(0.25kg)。

2.11    具塞三角瓶：250mL,20個(gè)。

2.12 漏斗：短頸，3個(gè)。

2.13 塑料洗瓶：1個(gè)。

2.14    塑料桶：20L,1 個(gè)。

2.15    下口蒸餾水瓶：5000mL,1 個(gè)。

2.16   三角瓶：300mL,10個(gè)。

2.17    容量瓶；250mL、1000mL,各1個(gè)。

2.18   量筒：200mL、100mL、50mL、5mL,各1個(gè)。

2.19    試劑瓶：250mL、1000mL,各5個(gè)。

2.20    塑料試劑瓶：1L,1 個(gè)。

2.21   燒杯：50mL,5個(gè)；250mL(或300mL),10 個(gè)。

2.22    棕色廣口瓶：60mL,4個(gè)；250mL,5個(gè)。

2.23    滴瓶：60mL,3個(gè)。

2.24    酸滴定管：50mL,2支。

2.25    滴定臺(tái)及滴定管夾：各一套。

2.26 大肚移液管：25mL、50mL,各1支。

2.27    表面皿：70mm,10 塊。

2.28    玻璃棒：8mm×250mm及 4mm×180mm各10支。

2.29 試劑勺：5個(gè)。

2.30 吸水管：8mm×150mm,5 支。

2.31 洗耳球：大、小各1個(gè)。

3 試劑

3.1    蔗糖(分析純)。

3.2    酚酞指示劑：稱取0.5g酚酞溶于95%乙醇50mL中。

3.30.1%甲基橙水溶液：稱取0.05g甲基橙溶于50mL蒸餾水(40～50℃)中。

3.4 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(相當(dāng)于0.5mol/L): 將42mL濃鹽酸(相對(duì)密度1.19)稀釋至1L, 按下述方法標(biāo)定其摩爾濃度后備用。

稱取約0.8~1.0g(精確至0.0001g)已在180℃烘干2h的碳酸鈉(優(yōu)級(jí)純或基準(zhǔn)級(jí)) 記錄為m, 置于250mL三角瓶中，加100mL水使其完全溶解；然后加入2~3滴0.1%甲基 橙指示劑，記錄滴定管中待標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V?,用待標(biāo)定的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定， 至碳酸鈉溶液由黃色變?yōu)槌燃t色；將溶液加熱至沸騰，并保持微沸3min,然后放在冷水中 冷至室溫，如此時(shí)橙紅色變?yōu)辄S色，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液出現(xiàn)穩(wěn)定橙紅色時(shí)為止，記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V?、V?、V?的差值即為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量M=m/(V×0.053)。

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度①按下式計(jì)算：

M=m/(V×0.053)                                         (T  0811-1)

式中：M——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液摩爾濃度；

m——稱取碳酸鈉的質(zhì)(g);

V——滴定時(shí)鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量(mL)。

0.053——與1.00ml鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[C(HCl)=1.000mol/L]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜臒o(wú)水碳酸鈉的質(zhì)量。

注①:該處的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度相當(dāng)于1mol/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的一半左右。

4  準(zhǔn)備試樣

4.1 生石灰試樣：將生石灰樣品打碎，使顆粒不大于1.18mm。拌和均勻后用四分法縮減至200g左右，放入瓷研缽中研細(xì)。再經(jīng)四分法縮減至20g左右。研磨所得石灰樣品，使通過(guò)0.15mm(方孔篩)的篩。從此細(xì)樣中均勻挑取10余克，置于稱量瓶中在105℃±1℃烘箱內(nèi)烘至恒重，貯于干燥器中，供試驗(yàn)用。

4.2 消石灰試樣：將消石灰樣品四分法縮減至10余克。如有大顆粒存在，須在瓷研缽中磨細(xì)至無(wú)不均勻顆粒存在為止。置于稱量瓶中在105℃±1℃烘箱內(nèi)烘至恒重，貯于干燥器中，供試驗(yàn)用。

5  試驗(yàn)步驟

5.1 稱取約0.5g(用減量法稱量，精確至0.0001g) 試樣，記錄為 m?,放入干燥的250mL具塞三角瓶中，取5g蔗糖覆蓋在試樣表面，投入干玻璃珠15粒，迅速加入新煮沸并已冷卻的蒸餾水50mL,立即加塞振蕩15min(如有試樣結(jié)塊或粘于瓶壁現(xiàn)象，則應(yīng)重新取樣)。

5.2 打開(kāi)瓶塞，用水沖洗瓶塞及瓶壁，加入2~3滴酚酞指示劑，記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V?,用已標(biāo)定的約0.5mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定速度以每秒2～3滴為宜),至溶液的粉紅色顯著消失并在30s內(nèi)不再?gòu)?fù)現(xiàn)即為終點(diǎn)，記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V?。V?、V?的差值即為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V?。

6  計(jì) 算

按式(T 0811-2)計(jì)算有效氧化鈣的含量。

(T 0811-2)

式中：X——有效氧化鈣的含量(%);

V?——滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL); 

0.028——氧化鈣毫克當(dāng)量；

m?——試樣質(zhì)量(g);

M——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液摩爾濃度(mol/L)。

7  結(jié)果整理

對(duì)同一石灰樣品至少應(yīng)做兩個(gè)試樣和進(jìn)行兩次測(cè)定，并取兩次結(jié)果的平均值代表最終結(jié)果。石灰中氧化鈣和有效鈣含量在30%以下的允許重復(fù)性誤差為0.40,30%～50% 的為0.50,大于50%的為0.60。

8  報(bào) 告

報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

(1)石灰來(lái)源；

(2)試驗(yàn)方法名稱；

(3)單個(gè)試驗(yàn)結(jié)果；

(4)試驗(yàn)結(jié)果平均值。

9  記 錄

本試驗(yàn)的記錄格式如表T   0811-1。

表T 0811-1 石灰中有效氧化鈣測(cè)定記錄表

工程名稱                                  試驗(yàn)方法                       

路段范圍                              石灰來(lái)源                       

試樣標(biāo)號(hào)                         

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度滴定

石灰的有效氧化鈣滴定

試驗(yàn)：                          校核：                           試驗(yàn)日期：

條文說(shuō)明

本試驗(yàn)是根據(jù)石灰活性氧化鈣與蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁ 化合而成水溶性的蔗糖鈣CaO·C₁₂H₂₂O₁₁·2H₂O, 而石灰中其他非活性的鈣鹽則不與蔗糖作用，氧化鎂則與蔗糖反應(yīng)緩慢的原理，應(yīng)用此不同的反應(yīng)條件，采用中和滴定法，用已知濃度的鹽酸進(jìn)行滴定(以酚酞為指示劑),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，按鹽酸消耗量計(jì)算出有效氧化鈣的含量。

分析化學(xué)中，在配制和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，注意盡量降低操作誤差。使用足夠量的基準(zhǔn) 物，以保證測(cè)量相對(duì)誤差不超過(guò)許可限度；普通分析天平的稱量絕對(duì)誤差兩次讀數(shù)為 ±0.0002g 和滴定管的體積測(cè)量絕對(duì)誤差為±0.02mL。所以基準(zhǔn)物用量必須大于0.2g和20.00mL,才能保證測(cè)量相對(duì)誤差不大于±0.1%。0.4g 碳酸鈉用0.5mol/L 鹽酸滴定 約消耗15mL 左右，故將碳酸鈉用量改為0.8～1.0g, 準(zhǔn)確至0.0005g改為準(zhǔn)確至0.0002g,滴定所需的0.5mol/L 鹽酸溶液約30mL。

生石灰打碎，原規(guī)程是過(guò)2mm 圓孔篩，現(xiàn)為統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)方孔篩，篩孔為1.18mm。

該試驗(yàn)的操作關(guān)鍵有以下幾條：(1)取樣時(shí)，若是消石灰，用四分法縮至10g 左右研 細(xì)取得，而不是通過(guò)0.15mm篩取得；(2)蔗糖要迅速覆蓋試樣，以防試樣被碳化；加熱蒸餾水是為了排除二氧化碳，故冷卻后馬上進(jìn)行下一步操作。另外，在試驗(yàn)檢測(cè)中要注意石灰的有效鈣含量隨著其存放時(shí)間的增長(zhǎng)在減少(尤其是野外露天存放)。