建筑材料及非金属矿化学分析作业指导书.docx

1、建筑材料及非金属矿化学分析作业指导书建筑材料及非金属矿化学分析作业指导书1 范围与目的本作业指导书适用于建筑材料的非金属矿化学分析。2 执行标准GB/T176-1996 水泥化学分析方法JC/T4201991 水泥原料中氯的分析方法GB/T54841999 石膏化学分析方法JC/T8501999 水泥用铁质原料化学分析方法GB/T163991996 粘土化学分析方法JC/T3122000 明矾石水泥化学分析方法GB/T57621999 石灰石化学分析方法GB/T2051999 高铝水泥化学分析方法GB/T14563145651993 高岭土及其试验方法3 试验设备及条件3.1分析天平 不低于四

2、级，精度0.0001克，检定周期12个月，安装应防震、防潮。3.2 恒温干燥箱 工作温度10300，带鼓风，检定周期12个月，安装应防潮。3.3 高温炉 常用温度950，最高使用温度1000，安装应防潮；4 检测准备4.1 分析样品采用四分法缩分至约100克，经研磨全部通过80m方孔筛，除铁混匀储存于磨口瓶中。4.2 分析样品除水泥、熟料外应于105110烘干2h，石膏于453烘干2h.4.3认真检查设备、材料、药品、环境温湿度，安全设施等试验条件符合要求。5 试验的基本要求5.1试验次数与要求5.1.1每项测定的试验次数规定为两次。用两次试验平均值表示结果。5.1.2 在进行化学分析时，水泥

3、、熟料必须同时做烧失量的测定；其它各项测定应同时进行空白试验，并对所测结果加以校正。5.2 质量、体积、体积比、滴定度和结果的表示 用“克“表示质量，精确至0.0001g。滴定管体积用”毫升“表示，精确至0.05ml。滴定度单位用毫克/毫升（mg/ml）表示；溶液的体积比以三次测定平均值表示，滴定度和体积比经修约后保留有效数字四位。各项分析结果均以百分数计，表示至小数二位。5.3 允许差5.3.1 本规程所列允许差均为绝对偏差，用百分数表示。5.3.2 同一试验室的允许差是指：同一分析试验室、同一分析人员（或两个分析人员），采用本规程试验方法分析同一试样时，两次分析结果应符合允许差规定。如果超

4、出允许范围，应在短时间内进行第三次测定（或第三者的测定），测定结果与前两次或任一次分析结果之差值符合允许差规定时，则取其平均值，否则，应查找原因，重新按上述规定重新分析。5.3.3不同试验室允许差是指：两个试验室采用本规程试验方法对同一试验各自进行分析时，所得结果的平均值之差应符合允许差规定。如有争议应商定另一单位按采用本规程试验方法进行仲裁分析。以仲裁单位提出的结果为准，与原分析结果比较，若两个分析结果之差值符合允许差规定，则认为原分析结果无误。5.4灼烧将滤纸和沉淀放入预先已灼烧并恒重的坩埚中烘干。在氧化性气氛中慢慢灰化，不使有火焰产生，灰化至无黑色炭颗粒后，放入马弗炉中，在规定的温度下灼

5、烧。在干燥器中冷却至室温，称量。5.5恒量经第一次灼烧、冷却，称量后通过连续的、每次15min的灼烧，然后冷却、称量的方法来检查恒定质量，当连续两次称量之差小于0.0005g时，即达到恒量。5.6检查CI离子（硝酸银检测） 按规定洗涤沉淀次后，用数滴水淋洗漏斗的下端,用数毫升水洗涤滤纸和沉淀，将滤液收集在试管中，加几滴硝酸银溶液，观察试管中溶液是否浑浊。如果浑浊，继续洗涤并定期检查直至用硝酸银检测不再浑浊为止。5.7 试剂和材料5.7.1分析过程中，只应使用蒸馏和同等纯度的水;所用试剂应为分析纯或优级纯试剂。用于标定与配制标准溶液的试剂，除另有说明外，应为基准试剂5.7.2在化学分析中，所用酸

6、和氨水,凡未注浓度者均指市售的浓酸或浓氨水用体积比表示试剂稀释程度。如：盐酸（+1）表示：1份体积的浓盐酸与1份体积水相混合.6作业流程6.1分析溶液的制备（氟硅酸钾法系列）称取约0.5g试样（m），精确至0.0001g,置于银坩锅中，加入6g 7g氢氧化锅, 在650 750的高温下溶融20min。取出冷却，将坩锅放入已盛有100ml近沸腾水的烧杯中，盖上表面皿，电热板上适当加热，待熔块完全浸出后，取出坩锅，用水洗涤坩锅和盖，在搅拌下一次加入25ml 30ml盐酸，再加入1ml硝酸。用热盐酸（15）洗涤坩锅和盖，将溶液加热至沸腾，冷却，然后移入250ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液

7、供测定二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化锰用。6.2二氧化硅的测定6.2.1步骤吸取25ml（50 ml）深液放入250 ml300 ml塑料杯中，加入10 ml15 ml硝酸搅拌，冷却至30以下。加入氯化钾，仔细搅拌至饱和并有少量氯化钾析出，再加2g氯化钾及10 ml氟化钾（150g/L）溶液，仔细搅拌（如氯化溶液析出量不够，应再补充加入），放置15min20min。用中速滤纸过滤，用氯化钾溶液（50g/L）洗涤塑料杯及沉淀3次。将滤纸连同沉淀取下，置于原塑料杯中，沿杯壁加入10 ml30以下的氯化钾一乙醇溶液（50g/L）及1 ml酚酞指示溶液（10g/L），

8、用C（NaOH）=0.15mol/L氢氧化钠标准滴定溶液中和未洗净的酸，仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁直至溶液呈红色。向杯中加入200 ml沸水（煮沸并用氯化钠溶液中和至酚酞呈微红色），用C（NaOH）=0.15mol/L氢氧化钠标准滴定溶液定到微红色.6.2.2结果表示二氧化硅的质量百分数X sio2按下式计算：Xsio2=式中：Xsio2二氧化硅的质量百分数，%Tsio2每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于二氧化硅的毫克数，mg/mlV滴定的消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mlm试料的质量，g10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比6.2.3允许差同一试验室的允许差为0.20%；不同试验室的允许差

9、为0.35%。6.3三氧化二铁的测定6.3.1步骤吸取25 ml溶液放于300 ml烧杯中，加水稀至约100 ml，用氨水（1+1）和盐酸（1+1）调节溶液PH值在1.82.0之间（用精密pH试纸检测）。将溶液加热至70，加10滴磺基水杨酸钠指示剂溶液（100g/L），用C（EDTA）=0.015mol/LEDTA标准滴定溶液缓慢地滴定至亮黄色(终点时溶液温度应不低于60).保留此溶液供测定三氧化二铝用。6.3.2结果表示三氧化二铁的质量百分数XFe2O3按下式计算：XFe2O3=式中：XFe2O3三氧化二铁的质量百分数，% TFe2O3每毫升ECTA标准滴定溶液相当于三氧二化铁的毫克数，mg

10、/ml V滴定的消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml m试料的质量 10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比6.3.3允许差同一试验室的允许差为0.15%；不同试验室的允许差为0.20%。6.4三氧化二铝的测定6.4.1步骤 滴完铁的溶液中加入C（EDTA）=0.015mol/LEDTA标准滴定溶液至过量1015 ml（对铝、钛合量而言），用水稀释至150 ml200 ml。将溶液加热至7080后，加数滴氨水（1+1）使溶液pH值在3.03.5之间,加15 mlpH4.3的缓冲溶液,煮沸1minmin,取下稍冷,加入4滴PAN指示剂溶液(2g/L),以C(CuSO4)=0.015mol/L硫酸

11、铜标准滴定溶液定至亮紫色。6.4.2结果表示三氧化二铝的质量百分数XA12O3按下式计算：XA12O3=式中：XA12O3三氧化二铝的质量百分数，%TA12O3每毫升EDTA标准滴定溶液相当于三氧化二铝的毫克数，mg/mlV1加入EDTA标准滴定溶液的体积，mlV2滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积，mlK每毫升硫酸铜标准滴定溶液相当于EDTA标准滴定溶液的毫升数m试料的质量，g6.4.3允许差同一试验室的允许差为0.20%；不同试验室的允许差为0.30%。6.5氧化钙的测定6.5.1步骤 吸取25 ml溶液于400 ml烧杯中，加入7 ml氟化钾溶液（20g/L），搅拌并放置2min以上，加

12、水稀释至约200 ml，加5 ml三乙醇胺（1+2）及少许的钙黄绿素一甲基百里香酚蓝一酚酞混合指示剂，在搅拌下加入氢氧化钾溶液（200g/L）至出现绿色荧光后再过量5 ml8 ml，此时溶液的pH在13以上，用C（EDTA）=0.015molEDTA标准滴定溶液定至绿色萤光消失并现红色.6.5.2结果表示氧化钙的质量百分数XCaO按下式计算:XCaO=式中: XCaO氧化钙的质量百分数，%TCaO每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数，mg/mlV滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mlm试料的质量，g6.5.3允许差同一试验室的允许差为0.25%；不同试验室的允许差为0.40%。6

13、.6氧化镁的测定6.6.1步骤 a当试样中一氧化锰含量在0.5%以上时,在盐酸羟存在下,测定钙、镁总量，用差减法求得氧化镁含量。 b吸取25 ml溶液放入400 ml烧杯中，加水稀释至约200 ml，加1 ml酒石酸钾钠液（100g/L），5 ml三乙醇胺（1+2）溶液，搅拌，然后加入25 mlpH10缓冲溶液及少许酸性铬蓝K蔡酚绿B混合指示剂，用C（EDTA）=0.015mol/LEDTA标准滴定溶液滴定,近终点时应缓慢滴定至纯蓝色。6.6.2结果表示 氧化镁的质量百分数XMgo按下式计算：XMgO= 式中：XMgO氧化镁的质量百分数，%TMgO每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化镁的毫克数

14、，mg/ml V1滴定钙、镁总量时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml V2滴定氧化钙时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml m试料的质量，g6.6.3允许差 同一试验室的允许差为：含量时，0.15； 含量2%时，0.20%； 不同试验室的允许差为：含量2%时,0.25%； 含量2%时,0.30%。6.7氧化锰的测定6.7.1步骤吸取25ml溶液放入400ml烧杯中，加水稀释至约200ml，加1ml酒石酸钾钠溶液（100g/L），10ml三乙醇胺（1+2）溶液，搅拌，然后加入25mlpH10缓冲溶液，1g盐酸羟胺及少许酸性铬蓝K蔡酚绿B混合指示剂，用C（EDTA=0.015mol/L）EDTA

15、标准滴定溶液滴定，近终点时应缓慢滴定至纯蓝色。6.7.2结果表示 氧化锰的质量百分数XMno按下式计算： XMnO= 式中：XMnO氧化锰的质量百分数，% TMnO每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化锰的毫克数，mg/ml V3滴定钙、鲜、锰总量消耗EDTA标准滴定溶液的体积，1 V1滴定钙、镁总量消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml V2滴定钙时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mlm试料的质量，g6.7.3允许差 同一试验室的允许差为0.01%; 不同试验室的允许差为0.15%。6.8二氧化钛的测定6.8.1步骤 吸取25ml溶放入100ml容量瓶中，加入10ml盐酸（1+2）及10ml抗坏

16、血酸溶液（50g/L），放置5min。加5ml95%（V/V）乙醇、20ml二安替比林甲烷溶液（30g/L），用水稀释至标准，摇匀。放置40min后，使用分光光度计，10mm比色皿，以水作参比，于420nm处测定溶液的吸光度。在工作曲线上查出二氧化钛的含量（ml）。6.8.2结果表示 二氧化钛的质量百分数XTiO2按下式计算： XTiO2= 式中：XTiO2二氧化钛的质量百分数，% m1100ml测定溶液中二氧化钛的含量，mg m试料的质量，g6.8.3允许差 同一试验室的允许差为0.05%; 不同试验室的允许差为0.10%。6.9三氧化硫的测定（硫酸钡重量法）6.9.1步骤 a称取约0.5g

17、度样(ml),精确至0.001g,置于300ml烧杯中,加入30ml40ml水使其分散.加10ml盐酸(1+1),用平头玻璃棒压碎块状物,慢慢地加热溶液,直至水泥分解完全.将溶液加热微沸5min。用中速滤纸过滤，用热水洗涤1012次。调整滤液体积至20ml，煮沸，在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液（100g/L），继续煮沸数分钟，然后移至温热处静止4Hak过夜（此时溶液的体积应保持在200ml）。用慢速滤纸过滤，用温水洗涤，直至检测无氯离子为止用硝酸银溶液（10g/L）检测。 b将沉淀及滤纸一并移入已灼烧至恒量的瓷坩埚中，灰化后在800的马弗炉内灼烧30min，反出坩埚置于干燥器中冷却至室温，称量

18、。反复灼烧，直到恒量。6.9.2结果表示 三氧化硫的质量百分数XSO3按下式计算： XSO3=式中：XSO3三氧化硫的质量百分数，%m2灼烧后沉淀的质量，gm1试料的质量，g0.343硫酸钡对三氧化硫的换算系数6.9.3允许差同一试验室的允许差为0.15%；不同试验室的允许差为0.20%。6.10三氧化硫的测定（离子交换法）6.10.1步骤a本方法只适用于掺天然石膏并且不含有氟、磷、氯的水泥中三氧化硫的测定。b称取约0.2g试样(m1),精确至0.0001g,置于已盛有5g树脂、一根搅拌子及10ml热水的150ml烧杯中，摇动烧杯使其分散。向烧杯中加入40ml沸水，置于磁力搅拌器上，加热搅拌1

19、0min，以快速滤纸过滤，并用热水洗涤烧杯及滤纸上的树脂45次。滤液及洗液收集于另一装有2g树脂及一根搅拌子的150ml烧杯中（此时溶液体积在100ml左右）。再将烧杯置于磁场力搅拌器上搅拌3min，用快速滤纸过滤，用热水冲洗烧杯与滤纸上的树脂56次，滤液及洗液收集于300ml烧杯中。c向溶液中加入56滴酚酞指示剂溶液（10g/L），用C（NaOH）=0.06mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色.保存用过的树脂以备再生。6.10.2结果表示 三氧化硫的质量百分数Xso3按下式计算：Xso3= 式中：Xso3三氧化硫的质量百分数，% Tso3每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于三氧化硫的毫克数

20、，mg/ml V滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml m1试料的质量，g 三氧化硫的检测也可用符合标准要求的仪器设备进行检测，但必须定期与重量法结果比较。6.11氧化钾和氧化钠的测定6.11.1步骤 称取约0.2g试样(m1),精确至0.0001g,置于铂皿中,用少量水润湿,加5 ml7 ml氢氟酸及1520滴硫酸(1+1),置于低温电热板上蒸发.近干时摇动铂皿,以防溅失,待氢氟酸驱尽后逐渐升高温度,继续将三氧化硫白烟赶尽.取下放冷,加入50 ml热水,压碎残渣使其溶解,加1滴甲基红指示剂溶液(2g/L),用氨水(1+1)中和至黄色,加入10 ml碳酸铵溶液(100g/L),搅拌,置电热

21、板上加热20min30min.用快速滤纸过滤,以热水洗涤,滤液及洗液盛于100 ml容量瓶中,冷却至室温.用盐酸(1+1)中和至溶液呈微红色,用水稀释至标线,摇匀.在火焰光度计上,按仪器使用规程进行测定.6.11.2结果表示 氧化钾和氧化钠的质量百分数XK2O和XNa2O按下式计算: XK2O= XNa2O=式中: XK2O氧化钾的质量百分数，% XNa2O氧化钠的质量百分数，%EK测试K时的相对值ENa测试Na时的相对值GKK标准测试时相对发射强度值GNaNa标准测试时相对发射强度值CKK标准溶液浓度CNaNa标准溶液浓度m试料质量，g6.11.3允许差同一试验室的允许差：K2O和Na2均为

22、0.10%；不同试验室的允许差：K2P和Na2O均为0.15%。6.12烧失量的测定6.12.1步骤 称取约1g试样（m1），精确到0.0001g,置于已灼烧怛量的瓷坩埚中,将盖斜置于坩埚上,放在马弗炉内从低温开始逐渐升高温度,在9501000下灼烧1h(水泥试样灼烧15min20min),取出坩埚置于干燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧，直至恒量。6.12.2结果表示 烧失量的质量百分数X10SS按下式计算：XLoss=式中：XLoss烧失量的质量百分数，%m1试料的质量，gm2灼烧后试料的质量，g6.13游离氧化钙的测定6.13.1步骤 称取约0.5g试样(m1),精确度至0.0001g,置

23、于150ml干燥的锥形瓶中,加入15ml甘油无水乙醇溶液,摇匀.装上回流冷凝器,在放有石棉网的电炉上加热煮沸10min,至溶液呈红色时取下锥形瓶,立即以C(C6GSOOH)=0.1mol/L苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液滴定至红色消失.将冷凝器装上,继续加热煮沸至红色出现,再取下滴定.如此反复操作,直至在加热10min后不出现红色为止。6.13.2结果表示游离氧化钙的质量百分数XfCaO按下式计算:XfCaO=式中: XfCaO_游离氧化钙的质量百分数,%TCaO每毫升苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数，mg/mlm1试料的质量，g6.13.3允许差 同一试验室的允许差为：含量2%时，

24、0.10%;同一试验室的允许差为:含量2%时,0.20%。6.14氟的测定6.14.1步骤准确称取0.0750试样,精确至0.0001g,置于已烘干的石英蒸馏管中,将锥形瓶置于石英冷凝管出口的下端,用以承接蒸馏液.,打开冷却水,向石英蒸馏秋中加入5ml磷酸(以碳酸盐为主体的样品,磷酸应事先加入,以使碳酸盐充分分解),立即塞上石英磨口塞,将石英管置于已升温至一定温度的炉膛中(炉膛温度应严格控制,石英管内蒸馏物的最终温度为205210),迅速地连接好蒸馏管的进出口部分,盖上炉盖,调节蒸馏速度为每分钟3.5ml4ml蒸馏液,蒸馏15min后,取出石英蒸馏管,将其置于试管架中,由冷凝管下取下锥形瓶,向

25、盛有蒸馏液的锥形瓶中加入(10g/L)的酚酞指示剂15滴,以C(NaOH)=0.04ml/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色,在30S内不褪色即为终点.(做样的同进进行空白试验.)6.14.2结果表示氟的质量百分数按下式计算:XF-=式中:XF-氟的质量百分数，% TF每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于氟的毫克数，mg/mlV滴定样品蒸馏液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积；mlV0滴定空白蒸馏液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积；mlm1试料的质量，g6.14.3允许差 同一试验室允许差为0.10%; 不同试验室允许差为0.15%.6.15 氯的制定6.15.1步骤 准确称取0.3g0.5g试样,

26、精确至0.0001g,置于已烘干的石英蒸馏管中.向50ml锥形瓶中加入约2ml水及5滴0.5ml/L硝酸,将锥形瓶置于抽气瓶中,塞紧橡皮塞,将固定架套在石英蒸馏管上,向蒸馏管中加入5滴过氧化氢(30%)溶液及5ml磷酸(85%),待试料分解产生的二氧化磷气体大部他逸出后,立即套上磨口塞,并将其置于170280温度梯度的加热炉内,迅速地以硅橡胶管连接好蒸馏管的进、出口部分（先连出气管，后连进气管），盖上炉盖。开动气泵，调节气流速度在230ml/min5ml/min。蒸馏5min后关闭抽气泵，拆下连接管，取出蒸馏管置于试管架内。用95%乙醇吹洗连接抽气瓶的细玻璃管及其下端正于锥形瓶内（乙醇用量约1

27、2ml）。由抽气瓶中取出锥形瓶，向其中加入2滴（1g/L）溴酚蓝指示剂及数滴0.5ml/L氢氧化钠至溶液呈蓝色,然后用C(0.5mol/L)硝酚中和至溶液刚好变黄,再过量1滴,加入10滴(10g/L)二苯偶氮碳酰肼指示剂,以C(0.001mol/L) 硝酸汞标准滴定溶液滴定至樱桃红色出现.(进行试样分析时,应同时进行空白试验.)6.15.2结果表示 氯的质量百分数XC1-按下式计算:XCl-=式中: XCl-氯的质量百分数，% TCl-每毫升硝酸氯标准滴定溶液相当于氯的毫克数，mg/ml V滴定时消耗硝酸氯标准滴定溶液的体积，ml V0空折试验消耗硝酸氯标准滴定溶液的体积，mlm1试料质量，g

28、6.15.3允许差同一试验室的允许差为：含量0.10%时,0.002%； 含量0.1%1.0%时,0.020%。不同试验室的允许差为：含量0.10%时,0.002%； 含量0.1%1.0%时,0.030%。6.16五氧化二磷的测定6.16.1步骤 a准确称取约0.5g试样置于铂皿中,用少量水润湿.加10滴硝酸及5ml7ml氢氟酸,放在低温电热板上加热挥发至近干(显湿润状态).加5ml硝酸,再蒸发至近干.取下,加入5ml硝酸及50ml60ml热水,加热煮沸,使可溶性盐类溶解.将溶液转移至300ml烧杯中,加入30ml硝酸铵溶液(350g/L),加热至近沸后,再加入100ml热的钼酸铵一柠檬酸溶液

29、,并在搅拌下煮沸2min3min.取下静止1h.用慢速滤纸过滤,沉淀以硝酸钾溶液(10g/L)倾泻洗涤56次,然后再将沉淀转移到滤纸上,继续洗涤至滤液不呈酸性反应为止. b将滤纸及沉淀一并移入原烧杯中，在不断搅拌下，从滴定管准确加入C(NaOH)=0.15mol/L氢氯化钠标准滴定溶液至黄色沉淀全部溶解后，再过量2ml3ml(记下读数V)。用不含二氧化碳的水冲洗杯壁,然后加入数滴酚酞指示剂溶液(10g/L)，再C(HCl)=0.01mol/L盐酸标准滴定溶液定过量的氢氧化钠至溶液的玫瑰约色消失为止(其消耗量为v1)。6.16.2结果表示 五氧化磷的质量百分数XP2O5按下式计算: XP2O5式

30、中， XP2O5五氧化二磷的质量百分数，% V加入氢氧化钠标准滴定溶液体积，mlC氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/LC1盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/LV1滴定时消耗盐酸标准滴定溶液的体积，ml3.086（1/46 P2O5）的摩尔质量，g/molm试料质量，g6.16.3允许差 同一试验室的允许差为0.20%; 不同试验室的允许差为0.25%.6.17不溶物的测定6.17.1步骤a称取约1g试样(m1),精确至0.0001g,置于1520m烧杯中,加25ml水,搅拌使其分散。在搅拌下加入5ml盐酸,用平头玻璃棒压碎块状物使其分解完全(如有必要可将溶液稍稍加温几分钟)，加水稀释至5ml,盖上表面皿，将烧杯置于蒸汽浴中加热15min，用中速滤纸过滤,用热水充分洗涤10次以上。b将残渣和滤纸一并移入原烧杯中，加入100ml氢氧化钠溶液(10g/L)，盖上表面皿，将烧杯置于蒸汽浴中加热15min，加热期间搅动滤纸及残渣(23)次。取下烧杯，加入(1)滴甲基红指示剂溶液，滴加盐酸(1+1)至溶液呈红色，再过量(8