| ISBN | 9787116007161 | 页数 | 311 |
|---|---|---|---|
| 定价 | 8.05 | 出版社 | 地质出版社 |
| 出版时间 | 1990-09 | 装帧 | 平装 |
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
硅酸盐矿物涂料价格是多少？
硅酸盐矿物普通涂料的价格太多了。而且一般每个人理解也不一样，内墙一般100-200的就是好涂料了，外墙300多 保温涂料墙体用的500多，工业用的1000多，都是20KG &n...
硅酸盐是什么材料？
传统的硅酸盐制品有日用陶瓷、砖瓦、玻璃、耐火材料、水泥、搪瓷等，一般都含有硅酸盐，是无机非金属材料的主要构成部分。
什么是硅酸盐墙？
墙面抹灰定额中有个硅酸盐墙，什么是硅酸盐墙？ 应该硅酸盐砌块墙吧，就是用硅酸盐砌块砌的墙
硅酸盐的化学式
原子结构,没有准确的化学式,只用Si符号表示,就好像石墨、钻石用C表示一样
硅酸盐保温
应按照管道保温的厚度范围，以管道保温后的中径计算面积。 最后主材是m3，是正确的。
除了陨石和月岩中形成的硅酸盐矿物以外，在地壳中无论是内生、表生，还是变质作用的几乎所有成岩、成矿过程中普遍地都有硅酸盐矿物的形成。在岩浆作用中，随着结晶分异作用的演化发展，硅酸盐矿物的结晶顺序有自岛状、链状、向层状、架状过渡的趋势。
岩浆期后的接触交代作用和热液蚀变作用所产生的硅酸盐矿物与原始围岩的成分密切有关。变质作用(主要指区域变质作用)形成的硅酸盐矿物，一方面取决于原岩成分，另一方面取决于变质作用的物理化学条件。硅酸盐矿物及其组合在变质作用中的演变是变质作用的重要标志。表生作用形成的硅酸盐矿物以粘土矿物为主，多属于层状硅酸盐，它们在表生作用条件下是最稳定的。
组成硅酸盐矿物的元素达40余种。其中除了构成硅酸根所必不可少的Si和O以外，作为金属阳离子存在的主要是惰性气体型离子(如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+等)和部分过渡型离子(如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等)的元素，铜型离子(如Cu+、Zn2+、Pb2+、Sn4+等)的元素较少见 。此外 ，还有 (OH)-、O2-、F-、C1-、[CO3 ]2-、[SO4] 2-等以附加阴离子的形式存在。在硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代，除金属阳离子间的替代非常普遍外，经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+，从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物 。此外，少数情况下还可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。
由于在矿物中仅有硅灰石膏(或再加上斯石英)属于六氧硅酸盐，因而硅酸盐矿物的分类实际上只限于四氧硅酸盐矿物。通用的分类法是以W.L.布拉格1930年提出的晶体化学分类为基础，根据硅氧络阴离子骨干中[zo4]四面体(Z主要为Si4+，还可为类质同象替代Si4+的Al3+、Be2+、B3+等)的连接形式而划分为岛状、环状、链状、层状和架状结构硅酸盐五类(也有人从岛状结构硅酸盐中再分出一类群状结构硅酸盐)。
原生矿物在风化与成土过程中原生矿物供给土壤水分以可溶性成分，并为植物生长发育提供矿质营养元素如磷、钾、硫、钙、镁和其他微量元素。土壤原生矿物主要包括硅酸盐和铝硅酸盐类、氧化物类、硫化物、磷酸盐类和某些特别稳定的原生矿物。
次生矿物吸收性强，是土壤中无机胶体的重要来源，给土壤带来了吸收性、胀缩性、黏结性、黏着性等物理化学特性。
扩展资料：
原生矿物的分类
1、硅酸盐及铝硅酸盐类
硅酸盐及铝硅酸盐类矿物是土壤中最主要的原生矿物，它们一般为晶质矿物。常见的有长石类、云母类、辉石类、角闪石类和橄榄石类等。
2、云母类矿物
云母类矿物占地壳重量的38%，按其颜色可分为白云母、金云母和黑云母。在土壤中白云母不易风化，而黑云母极易风化分解，故在土壤细砂或粉粒中常有云母碎片。云母风化是植物钾素的最重要来源。
3、橄榄石类矿物
橄榄石是基性和超基性岩浆岩的重要造岩矿物，在土壤中极易被风化变成蛇纹石。橄榄石类矿物因含铁多少不同可由浅黄绿至深绿色。
参考资料来源：百度百科-原生矿物
参考资料来源：百度百科-土壤次生矿物
实训准备
岩石矿物分析
任务分析
一、硅酸盐中铝的测定方法简述
铝的测定方法很多，有重量法、滴定法、光度法、原子吸收分光光度法和等离子体发射光谱法等。重量法的程序繁琐，已很少采用。光度法测定铝的方法很多，出现了许多新的显色剂和新的显色体系，特别是三苯甲烷类和荧光酮类显色剂的显色体系的研究很活跃。原子吸收分光光度法测定铝，由于在空气-乙炔焰中铝易生成难溶化合物，测定的灵敏度极低，而且共存离子的干扰严重，因此需要笑气-乙炔焰，这限制了它的普遍应用。在硅酸盐中铝含量常常较高，多采用滴定分析法。如试样中铝含量很低时，可采用铬天青S比色法。
二、配位滴定法
铝与EDTA等氨羧配位剂能形成稳定的配合物（Al-EDTA的Pk＝1613；Al-CYDTA的Pk＝176），因此，可用配位滴定法测定铝。但是由于铝与EDTA的配位反应较慢，铝对二甲酚橙、铬黑T等指示剂有封闭作用，故采用EDTA直接滴定法测定铝有一定困难。在发现CYDTA等配位剂之前，滴定铝的方式主要有直接滴定法、返滴定法和置换滴定法。其中，以置换滴定法应用最广。
1直接滴定法
直接滴定法的原理是：在pH＝3左右的制备溶液中，以Cu-PAN为指示剂，在加热条件下用EDTA标准溶液滴定。加热是为了加速铝与EDTA的配位反应，但操作更加麻烦。
滴定剂除 EDTA 外，还常采用 CYDTA。由于 Al -CYDTA 的稳定常数很大，而且CYDTA与铝的配位反应速率比EDTA快，因此，在室温和大量钠盐的存在下，CYDTA能与铝定量反应，并且能允许试液中含有较高量的铬和硅。
无论采用何种滴定方法，酸度是影响EDTA与Al3＋进行配位反应的主要因素。铝与EDTA的配位反应将同时受酸效应和水解效应的影响，并且这两种效应的影响结果是相反的。因此，必须控制好适宜的酸度。按理论计算，在pH＝3～4时形成配位离子的百分率最高。但是，返滴定法中，在适量的EDTA存在下，溶液的pH可大至45，甚至6。然而，酸度如果太低，Al3＋将水解而生成动力学上惰性的铝的多核羟基配合物，从而妨碍铝的测定。为此，可采用如下方法解决：
在pH＝3左右，加入过量EDTA，加热促使Al3＋与EDTA的配位反应进行完全。加热的时间取决于溶液的pH、其他盐类的含量、配位剂的过量情况和溶液的来源等。
在酸性较强的溶液中（pH＝0～1 ）加入EDTA，然后用六亚甲基四胺或缓冲溶液等弱碱性溶液来调节试液的pH＝4～5，而不用氨水、氢氧化钠溶液等强碱性溶液。
在酸性溶液中加入酒石酸，使其与Al3＋形成配合物，即可阻止羟基配合物的生成，又不影响Al3＋与EDTA的配位反应。
2返滴定法
在含有铝的酸性溶液中加入过量的EDTA，将溶液煮沸，调节溶液pH＝45，再加热煮沸使铝与EDTA的配位反应进行完全。然后，选择适宜的指示剂，用其他的金属的盐溶液返滴定过量的EDTA，从而得出铝的含量。用锌盐返滴时，可选用二甲酚橙或双硫腙为指示剂；用铜盐返滴时，可选用PAN或PAR为指示剂；用铅盐返滴时，可选用二甲酚橙作指示剂。返滴定法的选择性较差，需预先分离铁、钛等干扰元素。因此，该法只适用于简单的矿物岩石中铝的测定。
返滴定剂的选择，在理论上，只要其金属离子与EDTA的配合物的稳定性小于铝与EDTA的配合物的稳定性，又不小于配位滴定的最低要求，即可用作返滴定剂，例如Mn2＋、La3＋、Ce3＋等盐。但是，由于Mn与EDTA的配位反应在pH＜54时不够完全，又无合适的指示剂，因而不适用；同时，La3＋、Ce3＋等盐的价格较贵，也很少采用。相反，Co、Zn、Cr、Pb、Cu等盐类，虽然其金属离子与EDTA形成的配合物的稳定性比Al与EDTA形成的配合物接近或稍大，但由于Al-EDTA不活泼，不易被它们所取代，故常用作返滴定剂。特别是锌盐和铜盐应用较广。而铅盐，由于其氟化物和硫酸盐的溶解度较小，沉淀的生成将对滴定终点的观察产生一定的影响。
3氟化铵置换滴定法
氟化铵置换滴定法单独测得的氧化铝是纯氧化铝的含量，不受测定铁、钛滴定误差的影响，结果稳定，一般适于铁高铝低的试样（如铁矿石等）或含有少量有色金属试样。此法选择性较高，目前应用较普遍。
向滴定铁后的溶液中，加入10mL 苦杏仁酸溶液（100g/L）掩蔽 TiO2＋，然后加入EDTA标准滴定溶液至过量10～15mL（对铝而言），调节溶液pH＝60，煮沸数分钟，使铝及其他金属离子和EDTA配合，以半二甲酚橙为指示剂，用乙酸铅标准滴定溶液回滴过量的EDTA。再加入氟化铵溶液使Al3＋与F-生成更为稳定的配合物［AlF6］3-，煮沸置换Al-EDTA 配合物中的 EDTA，然后再用铅标准溶液滴定置换出的 EDTA，相当于溶液Al3＋的含量。
该方法应注意以下问题：
（1）由于TiO-EDTA配合物也能被F-置换，定量的释放出EDTA，因此若不掩蔽Ti，则所测结果为铝钛合量。为得到纯铝量，预先加入苦杏仁酸掩蔽钛。10mL苦杏仁酸溶液（100g/L）可消除试样中2%～5% 的TiO2的干扰。用苦杏仁酸掩蔽钛的适宜pH为35～6。
（2）以半二甲酚橙为指示剂，以铅盐溶液返滴定剩余的EDTA恰至终点，此时溶液中已无游离的EDTA存在，因尚未加入NH4F进行置换，故不必记录铅盐溶液的消耗体积。当第一次用铅盐溶液滴定至终点后，要立即加入氟化铵溶液且加热，进行置换，否则，痕量的钛会与半二甲酚橙指示剂配位形成稳定的橙红色配合物，影响第二次第定。
（3）氟化氨的加入量不宜过多，因大量的氟化物可与Fe3＋-EDTA中的Fe3＋反应而造成误差。在一般分析中，100mg以内的Al2O3，加1g氟化铵（或10mL100g/L的溶液）可完全满足置换反应的需要。
三、酸碱滴定法综述
在pH＝5左右时，Al（Ⅲ）与酒石酸钾钠作用，生成酒石酸钾钠铝配合物，再在中性溶液中加入氟化钾溶液，使铝生成更稳定的氟铝配合物，然后用盐酸标准溶液滴定，即可确定铝的含量。其主要反应如下：
岩石矿物分析
岩石矿物分析
该法可直接单独测定铝，操作较简便，但必须注意以下问题。
（1）本法存在非线性效率，即铝量达到某一数值时，盐酸消耗量与铝不成线性相关。铝量越高，结果越偏低。因此，必须用不同浓度的铝标准溶液来标定盐酸标准溶液的浓度，最好做出校正曲线，并使待测样品的铝量处于曲线的直线部分。
（2） 和铵盐对中和反应起缓冲作用，应避免引入。氟因严重影响铝与酒石酸形成配合物的效力，对测定有干扰。小于10mg的Fe（Ⅲ）不干扰测定。凡是能与酒石酸及氟形成稳定配合物的离子均有正干扰，例如，Th、Ti、U（Ⅳ）、Ba 和Cr 的量各为2mg时，将分别给出相当于05mg、05mg、035mg、036mg、005mg Al2O3的正误差。
四、铬天青S比色法
铝与三苯甲烷类显色剂普遍存在显色反应，且大多在pH＝35～60的酸度下进行显色。在pH＝45～54的条件下，铝与铬天青S（简写为CAS）进行显色反应生成1：2的有色配合物，且反应迅速完成，可稳定约1h。在pH＝54时，有色配合物的最大吸收波长为545nm，其摩尔吸光系数为4×104L/（mol·cm）。该体系可用于测定试样中低含量的铝。
该方法应注意以下问题：
（1）在Al-CAS法中，引入阳离子或非离子表面活性剂，生成 Al -CAS -CPB 或Al-CAS-CTMAB等三元配合物，其灵敏度和稳定性都显著提高。例如，Al-CAS -CTMAB的显色条件为pH＝55～62，λmax＝620nm，ε620＝13×105L/（mol·cm），配合物迅速生成，能稳定4h以上。
（2）Be（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Th（Ⅳ）、Zr（Ⅳ）、Ni（Ⅱ）、Zn、Mn（Ⅱ）、Sn（Ⅳ）、V（Ⅴ）、Mo（Ⅵ）和U存在时干扰测定。F的存在，与Al生成配合物而产生严重的负误差，必须事先除去。Fe（Ⅲ）的干扰可加抗坏血酸消除，但抗坏血酸的用量不能过多，以加入2mL 抗坏血酸溶液（1%）为宜，否则会破坏Al-CAS配合物。少量Ti（Ⅳ）、Mo（Ⅳ）的干扰可加入磷酸盐掩蔽，2mL的磷酸二氢钠溶液（05%）可掩蔽100μg的SiO2。低于500μg的Cr（Ⅲ）、100μg的V2O5不干扰测定。
技能训练
一、直接法检测三氧化二铝
（一）检测流程
岩石矿物分析
（二）试剂配制
（1）氨水溶液（1＋2）。
（2）盐酸溶液（1＋2）。
（3）缓冲溶液（pH＝3）：将32g无水乙酸钠溶于水中，加120mL冰乙酸，用水稀释至1L，摇匀。
（4）PAN指示剂溶液：将02g 1-（2-吡啶偶氮）-2 -萘酚溶于100mL乙醇（95%，体积分数）中。
（5）EDTA-铜溶液：用浓度各为0015mol/L的EDTA标准溶液和硫酸铜标准溶液等体积混合而成。
（6）溴酚蓝指示液：将02g溴酚蓝溶于100mL乙醇（1＋4）中。
（7）EDTA标准溶液：C（EDTA）＝0015mol/L。
（三）操作步骤
1EDTA标准溶液标定
标定方法见配位滴定法检测三氧化二铁：
TEDTA/Al2O3＝ C（EDTA）×5098（mg/mL）
2测定
将测定完铁的溶液用水稀释至约200mL，加1～2滴溴酚蓝指示剂溶液（2g/L），滴加氨水（1 ＋2）至溶液出现蓝紫色，再滴加盐酸（1 ＋2）至，加入15mL pH＝3的缓冲溶液，加热至微沸并保持1min，加入10滴EDTA-铜溶液及2～3滴PAN指示剂溶液（2g/L），用EDTA标准滴定溶液滴定至红色消失，继续煮沸，滴定，直至溶液经煮沸后红色不再出现并呈稳定的为止。
3计算
Al2O3的质量分数按下式计算：
岩石矿物分析
式中：w（Al2O3）为Al2O3的质量分数，%；T为EDTA标准滴定溶液对Al2O3的滴定度，mg/mL；V为分取试样溶液消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；m为称取试料的质量，g。
实验指南与安全提示
用EDTA直接滴定铝，不受TiO2＋和Mn2＋的干扰。因为在pH＝3的条件下，Mn2＋基本不与EDTA配位。TiO2＋水解为TiO（OH）2沉淀，所得结果为纯铝含量。因此，若已知试样中锰含量高时，应采用直接滴定法。
该法最适宜的pH范围为25～35之间。若溶液的pH＜25，Al3＋与EDTA的配位能力降低；当pH＞35时，Al3＋水解作用增强，均会引起铝的测定结果偏低。但如果Al3＋的浓度太高，即使在pH＝3的条件下，其水解倾向也会很大，所以，含铝和钛高的试样不应采用直接滴定法。
TiO2＋在pH＝3、煮沸的条件下能水解生成TiO（OH）2沉淀。为使TiO2＋充分水解，在调整溶液pH＝3之后，应先煮沸1～2min，再加入EDTA-Cu和PAN指示剂。
PAN指示剂的用量，一般在200mL溶液中加入2～3滴为宜。如指示剂加入太多，溶液颜色较深。不利于终点的观察。
EDTA直接滴定法测定铝，应进行空白试验。
技能训练
二、返滴定法检测三氧化二铝
（一）检测流程
岩石矿物分析
（二）试剂配制
（1）氨水溶液（1＋2）。
（2）盐酸溶液（1＋2）。
（3）EDTA 标准溶液（0015mol/L）：称取 14g EDTA 加水微热溶解，定容250mL。
（4）PAN指示剂（02%）：称取02g指示剂溶于100mL乙醇中。
（5）HAc-NaAc缓冲溶液（pH＝42）：称取133g三水合乙酸钠溶于水中，加125mL冰醋酸，用水稀释至250mL。
（6）CuSO4标准溶液（约0015mol/L）：称取10g CuSO4·5H2O 溶于水中，加1滴H2SO4（1＋1），用水稀释至250mL。
（三）操作步骤
1标定
（1）EDTA标定。标定方法见配位滴定法检测三氧化二铁。
（2）EDTA标准滴定溶液与CuSO4标准滴定溶液的体积比的标定。用移液管准确吸取20mL EDTA标准溶液，置于锥形瓶中，加水稀至100mL，加10mL HAc -NaAc缓冲溶液，加热至沸，取下稍冷，加4～6滴PAN指示剂，用CuSO4标准溶液滴定至亮紫色。计算CuSO4溶液的准确浓度。
EDTA标准滴定溶液与CuSO4标准滴定溶液的体积比按下式计算：
岩石矿物分析
式中：K为每毫升CuSO4标准滴定溶液相当于EDTA标准滴定溶液的体积比；V1为加入 EDTA 标准滴定溶液的体积，mL；V2为滴定消耗 CuSO4标准滴定溶液的体积，mL。
2测定
在滴定Fe3＋后的溶液中，用移液管准确加入EDTA标准溶液20mL，摇匀。用水稀释至150～200mL。将溶液加热至70～80℃后，加数滴氨水（1＋1）使溶液pH在30～35 之间，然后再加入10mL HAc -NaAc 缓冲溶液，煮沸，取下稍冷至90℃左右，加入4～6滴02% PAN指示剂，以CuSO4标准溶液滴定，溶液由变为紫色即为终点。
3计算
Al2O3的质量分数按下式计算：
岩石矿物分析
式中：w（Al2O3）为Al2O3的质量分数，%；T为EDTA标准滴定溶液对Al2O3的滴定度，mg/mL；V1为加入EDTA标准滴定溶液的体积，mL；V2为分取试样溶液消耗CuSO4标准滴定溶液的体积，mL；m 为称取试料的质量，g；064 为 TiO2对Al2O3的换算系数；w（TiO2）为TiO2的质量分数，%。
实验指南与安全提示
铜盐返滴定法选择性较差，主要是铁、钛的干扰，故不适于复杂的硅酸盐分析。溶液中的TiO2＋可完全与EDTA配位，所测定的结果为铝钛合量。一般工厂用铝钛合量表示A12O3的含量。若求纯的A12O3含量，应采用以下方法扣除TiO2的含量：①在返滴定完铝＋钛后，加入苦杏仁酸（学名：β-羟基乙酸）溶液，使其夺取TiY2-中的TiO2＋，而置换出等物质的量的EDTA，再用CuSO4标准滴定溶液返滴定，即可测得钛含量；②另行测定钛含量；③加入钽试剂、磷酸盐、乳酸或酒石酸等试剂掩蔽钛。
在用EDTA滴定完Fe3＋的溶液中加入过量的EDTA之后，应将溶液加热到70～80℃再调整pH 为30～35 后，加入pH ＝43 的缓冲溶液。这样可以使溶液中的少量TiO2＋和大部分Al3＋与EDTA配位完全，并防止其水解。
EDTA（0015mol/L）加入量一般控制在与Al和Ti配位后，剩余10～15mL，可通过预返滴定或将其余主要成分测定后估算。控制EDTA过剩量的目的是：①使Al、Ti与EDTA配位反应完全；②滴定终点的颜色与过剩EDTA的量和所加PAN指示剂的量有关。正常终点的颜色应符合规定操作浓度比（蓝色的CuY2-和红色的 Cu2＋-PAN），即亮紫色。若EDTA剩余太多，则CuY2-浓度高，终点可能成为蓝紫色甚至蓝色；若EDTA剩余太少，则Cu2＋-PAN 配合物的红色占优势，终点可能为红色。因此，应控制终点颜色一致，以免使滴定终点难以掌握。
锰的干扰。Mn2＋与EDTA定量配位最低pH＝52，对于配位滴定Al3＋的干扰程度随溶液的pH和Mn2＋浓度的增高而增强。在pH＝4左右，溶液中共存Mn2＋约一半能与EDTA配位。如果MnO含量低于05mg，其影响可以忽略不计；若达到1mg以上，不仅是Al2O3测定结果明显偏高，而且是滴定终点拖长。一般对于MnO含量高于05%的试样，采用直接滴定法或氟化铵置换EDTA配位滴定法测定。
氟的干扰。F-能与Al3＋逐级形成［AlF］2＋，［AlF2］＋，，［AlF6］3-等稳定的配合物，将干扰Al3＋与EDTA的配位。如溶液中F-的含量高于2mg，Al3＋的测定结果将明显偏低，且终点变化不敏锐。一般对于氟含量高于5% 的试样，需采取措施消除氟的干扰。
技能训练
三、置换法检测三氧化二铝
（一）检测流程
岩石矿物分析
（二）试剂配制
（1）氟化钾溶液（100g/L）：贮于塑料瓶中。
（2）EDTA标准溶液（0015mol/L）：14g用水溶解后稀释至250mL。
（3）二甲酚橙指示剂（02%）：水溶液。
（4）HAc-NaAc缓冲溶液（pH＝55）：200g乙酸钠（NaAc·3H2O）溶于水中，加6mL冰乙酸，用水稀释至1 L。
（5）乙酸锌标准溶液（0015mol/L）：称取09g Zn（Ac）2·2H2O溶于水中，加冰乙酸（1＋1）调整pH＝55，用水稀释至刻度250mL。
（6）铝标准溶液（1000mg/mL Al2O3）：准确称取05293g高纯金属铝片（预先用盐酸（1＋1）洗净表面，然后用水和无水乙醇洗净，风干后备用）置于烧杯中，加20mL盐酸（1＋1）溶解，移入至1000mL容量瓶中，冷却至室温，用水稀释至刻度。
（三）操作步骤
1乙酸锌对三氧化二铝的滴定度测定
准确移取1000mL铝标准溶液于锥形瓶中，加入20mL EDTA（0015mol/L）。在电热板上加热至80～90℃取下，加1 滴二甲酚橙指示剂，加NH3· H2O（1∶1）至溶液由黄刚变紫红色，再用盐酸（1＋1）调回恰变为，加入pH＝55缓冲溶液10mL。加热煮沸并保持3min，取下冷却，补加1滴二甲酚橙指示剂，用乙酸锌标准溶液滴定至溶液刚变橙红色。该读数不记。然后加入10mL氟化钾溶液，加热煮沸保持3min，取下冷却，补加2滴二甲酚橙。用醋酸锌标准溶液滴至橙红色为终点，记下读数V，则T值：
2硅酸盐中三氧化二铝的测定
准确移取25mL分离二氧化硅后的滤液置于250mL锥形瓶中，加入20mL EDTA（0015mol/L），其余步骤如滴定度。
3结果计算
岩石矿物分析
式中：w（Al2O3）为Al2O3的质量分数，%；T为乙酸锌标准滴定溶液对Al2O3的滴定度，mg/mL；V为分取试样溶液消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；m为称取试料的质量，g；064为TiO2对Al2O3的换算系数；w（TiO2）为TiO2的质量分数，%。
实验指南与安全提示
氟化铵置换滴定法一般适于铁高铝低的试样（如铁矿石等）或含有少量有色金属试样。此法选择性较高，目前应用较普遍，在标准GB/T6730-1986铁矿石化学分析方法中被列为代用法。
其余注意事项参照任务分析方法简述。
硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙（CaO,简写为C）、二氧化硅（SiO2简写为S）、氧化铝（Al2O3简写A）和氧化铁（Fe2O3简写为F）四种氧化物组成通常这四种氧化物总量在熟料中占95％以上每种氧化物含量虽然不是固定不变,但其含量变化范围很小,水泥熟料中除了上述四种主要氧化物以外,还有含量不到5％的其他少量氧化物,如氧化镁、氧化钛、三氧化硫等
氧化钙是熟料中最主要的成分,它与熟料中其他氧化物如Si02、A1203、Fe203等发生化学反应,生成熟料矿物如硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等一般情况下,随着熟料中CaO含量的增加,熟料中矿物成分C3S含量增大,从而可以提高水泥的强度但是CaO的含量不是越多越好,而是有一个最佳含量,即与SiO2、A1203、Fe203等氧化物化合后没有剩余的CaO存在的量假如CaO含量超过其他氧化物与之化合所需的量,则多余的CaO会以游离状态存在于熟料中,从而影响水泥的体积安定性
二氧化硅也是硅酸盐水泥熟料中最主要化学成分之一它在高温下与CaO发生反应,生成硅酸盐矿物硅酸三钙和硅酸二钙假如熟料中SiO2含量低,生成的硅酸盐矿物量就减少,从而影响水泥的强度另外SiO2含量对熟料煅烧也会产生很大影响
熟料中氧化铝可以与CaO、Si02、Fe203发生反应,生成铝酸三钙和铁铝酸四钙当A1203含量增加时,水泥的凝聚、硬化速度加快,但是水泥后期强度增长缓慢,并且降低了水泥的抗硫酸盐性能A1203含量高的水泥,在水化时放热快,而且水泥的水化热较大
氧化铁也是熟料中重要的化学成分之一,可以与CaO、A1203反应生成铁铝酸四钙增加熟料中的Fe203含量,可以降低水泥熟料的熔融温度,但会导致水泥水化和硬化速度变慢
其他少量氧化物的存在,也会不同程度地影响着硅酸盐水泥熟料的煅烧过程和水泥性能
22硅酸盐水泥熟料矿物组成
在水泥熟料中,氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化铁等都不是以单独的氧化物形式存在,而是经过高温煅烧后,两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体,其结晶细小,通常为30～60μm因此,水泥熟料实际上是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石
硅酸盐水泥熟料主要由以下四种矿物组成：
硅酸三钙3CaOSi02,可简写为C3S；
硅酸二钙2CaOSi2,可简写为C2S；
铝酸三钙3CaOA12O3,可简写为C3A；
铁相固熔体通常以铁铝酸四钙4CaOA12O3Fe203作为其代表式,可简写为C4AF
这四种熟料矿物决定着硅酸盐水泥的主要性能,一般硅酸盐水泥熟料中,这四种矿物组成占95以上,其中硅酸盐矿物C3S和C2S约占75左右,熔剂性矿物C3A和C4AF约占22左右
在硅酸盐水泥熟料中,假如生料配料不当,生料过烧或煅烧不良时,熟料中就会出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙,常称为游离氧化钙另外熟料在煅烧时,其中氧化镁有一部分可以和熟料矿物结合成固熔体以及熔于液相中在硅酸盐水泥熟料中,氧化镁的固熔体量可达2％,多余的氧化镁印结晶出来呈游离状态的方镁石存在,对水泥的体积安定性产生不良影响3、硅酸盐水泥的水化与硬化
水泥的凝聚硬化：水泥加适量的水拌合后,立即发生化学反应,水泥的各个组分开始溶解,并产生了复杂的物理与化学变化,形成包括砂、石集料在内的可塑性浆体,并逐渐失去流动性,转变为具有一定强度的石状体,即为水泥的凝聚硬化水泥凝聚硬化以水化为前提,而水化反应可以持续较长时间,因此,一般情况下,水泥硬化浆体的强度和其他性能也在不断地发生变化下面我们先来讲一下硅酸盐水泥的水化
31硅酸盐水泥的水化：硅酸盐水泥中多种矿物共同存在,有些矿物在遇水的瞬间,就开始溶解、水化,因此,填充在颗粒之间的液相,实际上不是纯水,而是含有各种离子的溶液一般C3S水化会迅速溶出ca2,所掺石膏也很快溶解于水,非凡是水泥粉磨时部分二水石膏可能脱水成半水石膏或可溶性硬石膏,其溶解速率更大熟料中所含的碱溶解也快,甚至％的K2S04可几分钟内溶出,所以水泥的水化作用在开始后,基本上是在含碱的氢氧化钙、硫酸钙饱和溶液中进行
值得注重的是,水泥是一种多矿物、多组分体系、各种熟料矿物不可能单独进行水化,它们之间的相互作用必然对水化进程产生一定影响,因此,应用一般的反应方程式实际很难真实地表示水泥水化过程
硅酸盐水泥的水化是一个放热反应过程,因此可以近似地通过等温量热计来研究水化过程中各个阶段连续反应的情况
硅酸盐水泥水化的快慢用水化速率来表征水化速率是指单位时间内水泥的水化程度或水化深度水化程度是指在一定时间内发生水化作用的量和完全水化量的比值；而水化深度是指水化层的厚度水泥的水化速率必须在颗粒粗细、水灰比以及水化温度等条件基本一致情况下才能加以比较测定水化速率的方法有直接法和间接法两种直接法是利用岩相分析、X射线分析或热分析等方法,定量地测定已水化和未水化部分的数量间接法则是测定结合水、水化热或Ca2生成量的方法不同的测量方法,通常得出的水化速率不尽相同这是因为各种工艺因素影响,而且不同的同种熟料矿物也不可能以完全相同速率进行水化另外,还与熟料中所含杂质的种类和数量有很大关系
硅酸盐水泥水化反应也遵循化学反应动力学的一般原理在其他条件相同的情况下,反应物参与反应的表面积越大,其反应速率越快提高水泥细度,增大表面积,早期水化速度明显加快,放热量提高而较粗的颗粒则相反,各阶段反应都较慢同样,温度升高也会加速水泥的水化反应据文献报道,水化温度在100℃以内,硅酸盐水泥水化产物与常温生成的产物基本没有区别,而水化产物的形态和显微结构则有所不同,而且从常温到90℃的温度范围内水泥的水化机理基本没有变化另外,采用合适的外加剂可以调节水泥的水化速率通常有促凝剂、快硬剂和缓凝剂等三种绝大多数无机电解质都有促进水泥水化的作用,使用历史最长的则为氯化钙,主要是因为可溶性钙盐能使液相提早达到必需的Ca2过饱和度,从而加快Ca2结晶析出大多数有机外加剂对水泥的水化有延缓作用,其中使用最普遍的是各种木质素磺酸盐有研究表明,木质素磺酸钠能使氢氧化钙结晶生长缓慢,甚至完全受到阻碍
实训准备
岩石矿物分析
任务分析
一、硅酸盐中氧化钙含量的测定简述
钙和镁在硅酸盐试样中常常一起出现，常需同时测定。在经典分析系统中是将它们分开后，再分别以重量法或滴定法测定；而在快速分析系统中，则常常在一份溶液中控制不同的条件分别测定。钙和镁的光度分析方法也很多，并有不少高灵敏度的分析方法，例如，Ca2＋与偶氮胂M及各种偶氮羧试剂的显色反应，在表面活性剂的存在下，生成多元配合物，ε＞1×105L/（mol·cm）；Mg2＋与铬天青S、苯基荧光酮类试剂的显色反应，在表面活性剂的存在下，生成多元配合物，ε＞1×105L/（mol·cm）。由于硅酸盐试样中的Ca、Mg含量不低，普遍采用配位滴定法和原子吸收分光光度法。
二、配位滴定法
在一定条件下，Ca2＋、Mg2＋能与EDTA形成稳定的1∶1型配合物（Mg-EDTA的K稳＝10889，Ca-EDTA的K稳＝101059）。选择适宜的酸度条件和适当的指示剂，可用EDTA标准滴定溶液滴定钙、镁。
1酸度控制
EDTA滴定Ca2＋时的最高允许酸度为pH＞75，滴定Mg2＋时的最高允许酸度pH＞95。在实际操作中，常控制在pH＝10时滴定Ca2＋和Mg2＋的合量，再于pH＞125时滴定Ca2＋。单独测定Ca2＋时，控制pH＞125，使Mg2＋生成难离解的Mg（OH）2，可消除Mg2＋对测定Ca2＋的影响。
2滴定方式
（1）分别滴定法。在一份试液中，以氨-氯化铵缓冲溶液控制溶液的pH ＝10，用EDTA标准滴定溶液滴定钙和镁的合量；然后，在另一份试液中，以氢氧化钾溶液调节pH为125～13，在氢氧化镁沉淀的情况下，用EDTA标准滴定溶液滴定钙，再以差减法确定镁的含量。
（2）连续滴定法。在一份试液中，用氢氧化钾溶液先调至pH为125～13，用EDTA标准滴定溶液滴定钙；然后将溶液酸化，调节 pH ＝10，继续用 EDTA 标准滴定溶液滴定镁。
3指示剂的选择
配位滴定法测定钙、镁的指示剂很多，而且不断研究出新的指示剂。配位滴定钙时，指示剂有紫脲酸铵、钙试剂、钙黄绿素、酸性格蓝K、偶氮胂Ⅲ、双偶氮钯等。其中，紫脲酸铵的应用较早，但是它的变化不够敏锐，试剂溶液不稳定，现已很少使用，而钙黄绿素和酸性铬黑蓝K的应用较多。配位滴定镁时，指示剂有铬黑T、酸性铬蓝K、铝试剂、钙镁指示剂、偶氮胂Ⅲ等。其中，铬黑T和酸性铬蓝K的使用较多。
钙黄绿素是一种常用的荧光指示剂，在 pH ＞12 时，其本身无荧光，但与 Ca2＋、Mg2＋、Sr2＋、Ba2＋、Al3＋等形成配合物时呈现黄绿色荧光，对Ca2＋特别灵敏。但是，钙黄绿素在合成或贮存过程中有时会分解而产生荧光黄，使滴定终点仍有残余荧光。因此，常对该指示剂进行提纯处理，或以酚酞、百里酚酞溶液加以掩蔽。另外，钙黄绿素也能与钾、钠离子产生微弱的荧光，但钾的作用比钠弱，故尽量避免使用钠盐。
酸性铬蓝K是一种酸碱指示剂，在酸性溶液中呈玫瑰红色。它在碱性溶液中呈蓝色，能与Ca2＋、Mg2＋形成玫瑰色的配合物，故可用作滴定钙、镁的指示剂。为使终点敏锐，常加入萘酚绿B作为衬色剂。采用酸性铬蓝K-萘酚绿B作指示剂，二者配比要合适。若萘酚绿B的比例过大，绿色背景加深，是终点提前到达；反之，终点拖后且不明显。一般二者配比为1：2左右，但需根据试剂质量，通过试验确定合适的比例。
4干扰情况及其消除方法
EDTA滴定钙、镁时的干扰有两类，一类是其他元素对钙镁测定的影响，另一类是钙和镁的相互干扰。现分述如下。
（1）其他元素对钙镁测定的影响
EDTA滴定法测定Ca、Mg时，Fe、Al、Ti、Mn、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Sr、Ba、U、Th、Zr、REE等金属元素及大量Si、P等均有干扰。它们的含量低时可用掩蔽法消除，量大时必须分离。
掩蔽剂可选用三乙醇胺、氰化钾、二巯基丙醇、硫代乙醇酸、二乙基二硫代氨基甲酸钠（铜试剂）、L-半胱氨酸、酒石酸、柠檬酸、苦杏仁酸、硫酸钾等。三乙醇胺可以掩蔽Fe（Ⅲ）、Al、Cr、Be、Ti、Zr、Sn、Nb、U（Ⅳ）和少量Mn（Ⅲ）等；氰化钾可掩蔽Ag、Cd、Cu、Co、Fe（Ⅱ）、Hg、Zn、Ni、Au、Pt族金属、少量Fe（Ⅲ）和Mn等；二巯基丙醇可掩蔽As、Cd、Hg、Pb、Sb、Sn（Ⅳ）、Zn及少量Co和Ni等；硫代乙醇酸可掩蔽Bi、Cd、Hg、In、Sn（Ⅱ）、Tl（Ⅰ）、Pb、Zn及少量Fe（Ⅲ）等；铜试剂可掩蔽Ag、Cu、Co、Hg、Sb（Ⅲ）、Al、Ni、Zn；L-半胱氨酸可掩蔽少量的 Cu、Co、Ni 等；酒石酸可掩蔽 Fe（Ⅲ）、Al、As（Ⅲ）、Sn（Ⅳ）等；苦杏仁酸可有效掩蔽Ti；硫酸钾可掩蔽Sr和Ba。实际工作中，常用混合掩蔽剂，如三乙醇胺-氰化钾、酒石酸-三乙醇胺-铜试剂、三乙醇胺-氰化钾-L-半胱氨酸等。
Ca、Mg与其他元素的分离，常用六亚甲基四胺-铜试剂小体积沉淀法。在小体积的pH为6～65的六亚甲基四胺溶液中，Al、Ti、Sn、Cr（Ⅲ）、Th、Zr、U（Ⅳ）呈氢氧化物沉淀；铜试剂能和Cu、Pb、Co、Ni、Cd、Hg、Ag、Sb（Ⅲ）等形成配合物沉淀。Fe（Ⅲ）先形成氢氧化物沉淀，然后转变为Fe（Ⅲ）-Cu试剂沉淀。Mn在pH＞8时才能沉淀完全（这里需用氨水代替六亚甲基四胺）。当试液中含量大量Fe、Al时，P、Mo、V亦可沉淀完全。沉淀时溶液的温度应控制在40～60℃时加入铜试剂，温度太低时，沉淀颗粒小，体积大，容易吸附Ca、Mg；温度太高，铜试剂易分解。另外，酸度太小，铜试剂也容易分解，因此，一般控制在pH 6左右沉淀为宜。
（2）钙和镁的相互干扰
EDTA滴定法测定钙和镁时，它们的相互影响，主要是由于镁含量高及钙与镁含量相差悬殊时的相互影响。例如，在pH≥125时滴定钙，若镁含量高，则生成的氢氧化镁的量大，它吸附Ca2＋，将使结果偏低；它吸附指示剂，使终点不明显，滴定过量，又将是结果偏高。
为了解决钙镁在配位滴定中的相互干扰，除用各种化学分离方法将钙、镁分离后分别测定以外，还可以采取以下方法。
1）加入胶体保护剂，以防止氢氧化镁沉淀凝聚。在大量镁存在下滴定钙时，可在滴定前加入糊精、蔗糖、甘油或聚乙烯醇等作为氢氧化镁的胶体保护剂，使调节酸度时所生成的氢氧化镁保持胶体状态而不致凝聚析出沉淀，以降低氢氧化镁沉淀吸附钙的影响。这些保护剂中，糊精效果良好，应用较为普遍。
2）在氢氧化镁沉淀前用EDTA降低Ca2＋浓度。为了减少氢氧化镁沉淀吸附Ca2＋所造成的误差，可以在酸性条件下加入一定量的标准EDTA溶液。这样，在调节酸度至氢氧化镁沉淀时，试样中的Ca2＋就已经部分或全部的与EDTA生成了配合物，被氢氧化镁吸附而造成的误差就大大减少。具体操作方法有两种：一种是加入过量EDTA后，调节pH＝125～13，用钙标准溶液滴定过剩的EDTA；另一种是加入一定量（按化学计量约相当于钙量的95%）的EDTA，在调至pH为125～13，加入适当的指示剂，再用EDTA滴定至终点。
三、原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法测定钙和镁，是一种较理想的分析方法，操作简便，选择性、灵敏度高。
1钙的测定
在盐酸或高氯酸介质中，加入氯化锶消除干扰，用空气-乙炔火焰，于4227 nm波长下测定钙，其CaO灵敏度为0084μg/mL。
2镁的测定
介质的选择与钙的测定相同，只是盐酸的最大允许浓度为10%。在实际工作中可以控制与钙的测定完全相同的化学条件。在 285 nm 波长下测定镁，其mgO 灵敏度为0017μg/mL。
采用该方法应注意以下问题：
（1）原子吸收分光光度法测定钙和镁时，铁、锆、钒、铝、铬、铀以及硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐和其他一些阴离子，都可能与钙镁生成难挥发的化合物，妨碍钙镁的原子化，故需在溶液中加入氯化锶、氯化镧等释放剂和EDTA、8-羟基喹啉等保护剂。
（2）钙的测定宜在盐酸或高氯酸介质中进行，不宜使用硝酸、硫酸、磷酸，因为它们将与钙镁生成难溶盐类，影响其原子化，使结果偏低。盐酸浓度2%、高氯酸浓度6%、氯化锶浓度10% 对测定结果无影响。
（3）在实际工作中，常控制在1% 盐酸介质中，有氯化锶存在下进行测定。此时，大量的钠、钾、铁、铝、硅、磷、钛等均不影响测定，钙镁之间即使含量相差悬殊也互不影响。另外，溶液中含有1% 的动物胶溶液1mL及1 g氯化钠也不影响测定。所以在硅酸盐分析中，可直接分取测定二氧化硅的滤液来进行钙镁的原子吸收法测定，还可以用氢氟酸、高氯酸分解试样后进行钙镁的测定。
技能训练
EDTA滴定法检测氧化钙
（一）检测流程
岩石矿物分析
（二）试剂配制
（1）EDTA标准溶液（002mol/L）：称取4g EDTA溶于少许水中，待溶解后，稀释至500mL。
（2）盐酸（1＋1）。
（3）酸性铬兰K-萘酚绿B指示剂：称取02g酸性铬蓝K，04g萘酚绿B于烧杯中，先滴数滴水用玻璃棒研磨，加100mL水使其完全溶解（试剂质量常有变化，可视具体情况选取最适宜的比例）。
（4）NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH＝10）：称取氯化铵27g，溶于少许水中，加浓氨水175mL，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用（可用pH试纸检查一下pH是否为10 ）。
（5）三乙醇胺：15%。
（6）钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂（简称CMP混合指示剂）：称取1000 g钙黄绿素、1000 g甲基百里香酚蓝、0200 g酚酞与50 g已在105℃烘干过的硝酸钾混合研细，保存在磨口瓶中。
（7）KOH溶液（200g/L）。
（三）操作步骤
1EDTA标准溶液标定
标定方法见配位滴定法检测三氧化二铁：TEDTA/CaO＝CEDTA×5608（mg/mL）。
2硅酸盐中钙的测定
吸取滤液25mL，置于250mL锥形瓶中，加水稀释至约100mL，加5mL三乙醇胺及少许的钙黄绿素-甲基百里香酚蓝混合指示剂，在搅拌下加入氢氧化钾溶液至出现绿色荧光后再过量5～8mL，此时溶液pH＞125。用EDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。
3结果计算
CaO质量分数按下式计算：
岩石矿物分析
式中：w（CaO）为CaO的质量分数，%；T为EDTA标准滴定溶液对CaO的滴定度，mg/mL；V为分取试样溶液消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；m为称取试料的质量，g。
实验指南与安全提示
酸度控制。EDTA滴定Ca2＋时的最高允许酸度为pH＞75，滴定Mg2＋时的最高允许酸度pH＞95。在实际操作中，常控制在pH＝10 时滴定Ca2＋和Mg2＋的合量，再于pH＞125时滴定Ca2＋。单独测定Ca2＋时，控制pH ＞125，使Mg2＋生成难离解的Mg（OH）2，可消除Mg2＋对测定Ca2＋的影响。
在不分离硅的试液中测定钙时，在强碱性溶液中生成硅酸钙，使钙的测定结果偏低。可将试液调为酸性后，加入一定量的氟化钾溶液，并搅拌与放置2min以上，生成氟硅酸：H2SiO3＋6H＋＋6F-＝H2SiF6＋3H2O。再用氢氧化钾将上述溶液碱化，发生反应：H2SiF6＋6OH-＝H2SiO3＋6F-＋3H2O。该反应速率较慢，新释出的硅酸为非聚合状态的硅酸，在30min内不会生成硅酸钙沉淀。因此，当碱化后应立即滴定，即可避免硅酸的干扰。
加入氟化钾的量应根据不同试样中二氧化硅的大致含量而定。例如，含SiO2为2～15mg的水泥、矾土、生料、熟料等试样，应加入氟化钾溶液（20g/L KF·2H2O）5～7mL；而含SiO2为25mg以上的黏土、煤灰等试样，则加入15mL。若加入氟化钾的量太多，则生成氟化钙沉淀，影响测定结果及终点的判断；若加入量不足，则不能完全消除硅的干扰，两者都使测定结果偏低。
铁、铝、钛的干扰可用三乙醇胺掩蔽。少量锰与三乙醇胺也能生成绿色配合物而被掩蔽，锰量太高则生成的绿色背景太深，影响终点的观察。加入三乙醇胺的量一般为5mL，但当测定高铁或高锰类试样时应增加至10mL，并经过充分搅拌，加入后溶液应呈酸性，如变浑浊应立即以盐酸调至酸性并放置几分钟。
滴定至近终点时应充分搅拌，使被氢氧化镁沉淀吸附的钙离子能与EDTA充分反应。
如试样中含有磷，由于有磷酸钙生成，滴定近终点时应放慢速度并加强搅拌，当磷含量较高时，应采用返滴定法测Ca2＋。
不同的火成岩之间的重要区别之一是在矿物共生组合和含量上存在差异。虽然温度和压力对火成岩的矿物共生组合具有一定的控制作用，但是最主要的控制因素是火成岩的化学成分。其中、AlK和
Al2O3对矿物共生组合的控制最明显。
SiO2
：
在岩浆岩中，SiO2与其它金属氧化物结合可形成各类硅酸盐矿物，从矿物中SiO2的相对含量而言，硅酸盐矿物可分为两组，一组称SiO2饱和矿物，可与石英共生，如辉石、长石、角闪石、云母类矿物:另一组称SiO2不饱和矿物，不能与石英共生，如富镁橄榄石、似长石等。这是因为在平衡结晶的条件下，橄榄石（如镁橄榄石Fo）或似长石（如霞石，Ne）与熔体中的SiO2反应分别生成顽火辉石或钠长石。
AlK：
岩石中K2O、Na2O的含量一般随SiO2含量的增加而增加，但在SiO2含量相同的岩石中，碱含量的差别会对矿物组合产生明显的影响：如在组合指数（δ）小于33的钙碱性火成岩中，不出现似长石和黑榴石，辉石为普通辉石及斜方辉石，角闪石为普通角闪石；而在组合指数大于33的碱性或过碱性（>9）岩石中，常见似长石和黑榴石，辉石通常富钠（霓石、霓辉石）或含钛（钛辉石），角闪石为钠闪石、钠钙闪石、棕闪石，不出现斜方辉石。
Al2O3：
Al2O3的含量对铝硅酸盐矿物的种属有很大的关系，类似于SiO2饱和的概念，也有Al2O3饱和度的概念。基于长石和似长石中K2O/Al2O3、Na2O/Al2O3、CaO/Al2O3（分子数）为1，凡是上述比值小于1
的，称Al2O3过饱和矿物；大于1的，称Al2O3不饱和矿物。
