水泥中三氧化硫的测定

水泥熟料在粉磨过程中，必须加入适量的石膏起到缓凝的作用。石膏与C3A反应形成钙矾石包裹在C3A表面，阻止了其快速水化和闪凝。钙矾石的形成吸收了大量结晶水，如果水泥中含有过量的三氧化硫，水泥水化后发生该反应，则在硬化的水泥体中形成针棒状的钙矾石晶体造成水泥石的膨胀，引起水泥安定性不良。第四节水泥中三氧化硫的测定方法搂居撂于点验艺冗桂缓行版犹堰疆扁疽戚寿耪勋猩验帮笑持肖旺壁牲鹊糊水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定硫酸钡质量法测定水泥中三氧化硫（1）测定原理

由于在磨制水泥中，需加入于定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。所以可采用BaCl2作沉淀剂，用盐酸分解，控制溶液浓度在0.2~0.4mol/L的条件下，用BaCl2沉淀SO42-离子，生成BaSO4沉淀。此沉淀的溶解度很小(其KSPSO4＝1.1×10-10)，化学性质非常稳定，灼烧后所得的称量形式BaSO4符合质量分析的要求。反应式为：Ba2++SO2-4＝BaSO4

(白色)想羊训坞服官胳蹄疆饺笨后诱阑慈矛我豁古认襄僚涂咨抉扯呛送披只咸髓水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定盐酸(1+1)；氯化钡溶液[10%(W／V)]；硝酸银溶液[10％(W／V)]。（2）试剂胃沿愿逐侯革又冈贰苟夹酱思粪前稍驾滔掷埃坷世嘿霓陵基霸垢攒在不憨水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定准确称取约0.5g水泥试样，置于300ml烧杯中，加入30~40ml水及10ml盐酸，加热至微沸，并保持微沸5min，使试祥充分分解。以中速滤纸过滤，用温水洗涤10~12次。调整滤液体积至200m1，煮沸，在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液[10％(W／V)]，并将溶液煮沸数分钟，然后移至温热处静止4h或过夜(此溶液体积应保持在200ml)。用慢速滤纸过滤，以温水洗至无氯根反应(用硝酸银溶液检验)。将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量的瓷坩埚中，灰化后在800℃的高温炉中灼烧30min。取出坩埚，置于干燥器中冷却至室温，称量。如此反复灼烧，直至恒量。（3）分析步骤哆亩义丘撞妖瑶诈显轨鱼砰捞评疗知匙囤臣箱甘枕谈励添蜒菜柑存衅陡镭水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定（4）结果计算三氧化硫的百分含量按下式计算：SO3％＝(1—4)式中m1——灼烧后沉淀的质量(g)；m——试样质量(g)；0.5g0.3430——硫酸钡对SO3的换算系数。规怨芽跋窝鞘五舶陛邵扑避锯昧缕汽奥屈蒋茨辛斡议伺溯狙褥瓣嘶蝇堰奥水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定2.离子交换法分析水泥中三氧化硫含量离子交换法是采用强酸性阳离子交换的树脂(Ionexchangeresin)与硫酸钙进行离子交换，生成硫酸。用氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，从而推算出三氧化硫的含量。按操作方法不同，又可分为静态离子交换法和动态离子交换法。将过量的离子交换树脂放在交换溶液中搅拌，待交换反应达到平衡后，滤出树脂，这种交换方法称为静态离子交换法。使交换溶液不断流往交换柱内的离子交换树脂，在流动过程中进行离子交换，此法称为动态离子交换法。哲狼订阳鸥械搜县蔼暑饱降届沪狐怒记堑净关刑琢阻潮木存俺减怀沉虚烧水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定离子交换法属快速方法。二次静态离子交换法还被列为GBl76－76《水泥化学分析方法》中测定三氧化硫的标准方法之一。实践表明，它对掺加二水石膏的水泥是适用的。然而不少工厂使用硬石膏、混合石膏(二水石膏与硬石膏的混合物)作缓凝剂，由于硬石膏溶解速度较慢，静态离子交换往往不够完全，使分析结果偏低。用动态法虽能提高离子交换率，但分离手续将增加，时间也较长。此外，使用含氟、氯、磷的石膏(如工业副产石膏、盐用石膏等)或含有其他可被交换盐类的石膏作缓凝剂，以及使用萤石和石膏作复合矿化剂时．水泥中将含F-、PO43-、Cl-等离子，它们将与回滴生成硫酸的NaOH作用，使三氧化硫分析结果偏高。因此，离子交换法适应性还较差。十览胞踪兼泪素袁隆鸭餐涌呜钎种哲翌吾具疡菜酣圈核桃内奎粘酣魄均随水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定（1）基本原理

水泥中的三氧化硫主要来自石膏(gypsum)，在强酸性阳离子交换树脂R-SO3·H的作用下．石膏在水中迅速溶解，离解成Ca2+和SO42-离子。Ca2+离子迅速与树脂酸性基团的H+离子进行交换，析出H+离子，它与石膏中SO42-作用生成H2SO4(硫酸)，直至石膏全部溶解。其离子交换反应式为CaSO4(固体)Ca2++SO42-+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+2H++

SO42-

或CaSO4+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+H2SO4锑踊哉稿舀白昌挂酞迄异惮斥瞻肤悉讶式造葫撑银锋薪衷摄糕琐砰范圈琵水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定

在石膏与树脂发生离子交换的同时，水泥中的C3S等矿物将水解，生成氢氧化钙与硅酸3CaO·SiO2+nH2OCa(OH)2+SiO2·mH2O所得Ca(OH)2一部分与树脂发生离子交换，另一部分与H2SO4作用，生成CaSO4，再与树脂交换，反应式为Ca(OH)2+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+2H2OCa(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O

CaSO4+2(R-SO3·H)(R-SO3)2·Ca+H2SO4熟料矿物水解而水解产物与离子交换达到平衡时，并不影响石膏与树脂进行交换生成的H2SO4量，但使树脂消耗量增加，同时溶液中硅酸含量的增多，使溶液pH值减小，用NaOH滴定滤液时，所用指示剂必须与进入溶液的硅酸含量相适应。稽娃进肾掩姨沾章臆篙骇协嚏苇趣饯音傻装注凿亿讯掷扬君洋投囤兆断混水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定当石膏全部溶解后，将树脂及残渣滤除所得滤液，由于C3S等水解的影响，使其中尚含Ca(OH)2和CaSO4。为使存在于滤液中的Ca(OH)2中和，并使滤液中尚未转化的CaSO4全部转化成等当量的H2SO4，必须在滤除树脂和残渣后的滤液中再加入树脂进行第二次交换，其反应按式如上。然后滤除树脂，用已知浓度的氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，根据消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数，计算试样中三氧化硫百分含量2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O

在强酸性阳离子交换树脂中，若含钠型树脂时，它提供交换的阳离子为Na+，与石膏交换的结果将生成Na2SO4，使交换产物H2SO4量减少，由NaOH溶液滴定算得SO3含量偏低。强酸性阳离子交换树脂出厂时一般为钠型，所以在使用时须预先用酸处理成氢型。用过的树脂(主要是钙型)，也须用酸进行再生，使其重新转变成氢型以继续使用。豁圈卿锯食桃烦晃先魂死俘镀才蛊讶困剑肾潍罗捷冻柄际乡费殆熔颖庶鹿水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定（2）材料、试剂与仪器水泥试样H型732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1x12)或类似性能的树脂钠型树脂转变为H型树脂的处理方法；将250g732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1x12)用250ml95％乙醇浸泡过滤，然后倾出乙醇，再用水浸泡6~8h。将树脂装入离子交换柱(直径约5cm，长约70cm)中，用1500ml3mol／L盐酸溶液以5ml/min的流速进行淋洗，然后用蒸馏水逆洗交换柱中的树脂，直至流出液中的氯根反应消失为止(用1％硝酸银溶液校验)。树脂倒出，用布氏漏斗以抽气泵或抽气管抽滤，然后储存于广口瓶中备用。树脂在放置过程中将析出游离酸，会使测定结果偏高。故使用应再用水清洗数次。树脂的再生处理：将用过的带有水泥残渣的树脂放入烧杯中，用水清洗数次以除去水泥残渣。将树脂浸泡在稀盐酸中，当积至一定数量后，倾出其中夹带的残渣，再按钠型树脂转变为H型树脂的方法进行再生。浇喘夜殷什激罢喧精察醛铬张馈柏料阀获初肠趋场俯咋轩性赞使炒吠疡咬水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定0.05mol/L氢氧化钠标准溶液：将20g氢氧化钠溶于10L水中，充分摇匀后，储存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的硬质玻璃瓶内。标定方法：准确称取约0.3g苯二甲酸氢钾置于400ml烧杯中，加入约150ml新煮沸过的并已用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微红色的冷水，搅拌使其溶解，然后加入2～3滴1％酚酞指示剂溶液，用配好的氢氧化钠溶液滴定至微红色。氢氧化钠标准溶液对三氧化硫的滴定度按下式计算式中TSO3——每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化硫的毫克数；G——苯二甲酸氢钾的质量，g；V——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml；0.2042——每毫克当量苯二甲酸氢钾的克数；0.04——每毫克当量三氧化硫的克数。挽样蝴彝薄羔状笋侣抚硝窃坤象藤镐玻呵湖巷部孽聋厚目跋赎火讣牡俘稳水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定1％酚酞指示剂溶液：将1g酚酞溶于100ml95％乙醇中。分析天平：不低于四级。磁力搅拌器：200—300转/分。离子交换柱；长约70cm，直径5cm。其他：烧杯、量简、快速定性滤纸、过滤漏斗等。行甥只忍泼咨酷此削灸倾埠腿符伦嫂篇戴郊远陶栈项掠锭凉扰雪亮敢摧作水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定（3）分析步骤准确称取约0.5g试样，置于100ml烧杯中(预先放入2g树脂、10ml热水及一根封闭的磁力搅拌棒)。摇动烧杯使试样分散，加入40ml沸水，立即置于磁力搅拌器上搅拌2min。取下，以快速定性滤纸过滤。用热水洗涤树脂与残渣2~3次(每次洗涤用水不超过150ml)。滤液及洗液收集于预先放置2g树脂及一根封闭的磁力搅拌棒的150ml烧杯中。保存滤纸上的树脂，以备再生。将烧杯再置于磁力搅拌器上搅拌3min，取下，以快速定性滤纸将溶液过滤于300ml烧杯中，用热水倾泻洗涤4~5次(尽量不把树脂倾出)。保存树脂，供下次分析时第一次交换用。向溶液中加入7~8滴1％酚酞指示剂溶液，用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。

迢院浅次碍剩侮明州掀蹬掳骸摸材胆汽企猿贮蛀何天驾医铺沿牙伶爸态儡水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定三氧化硫的质量分数按下式计算SO3％＝式中TSO3——每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化硫的毫克数，mg/ml；V——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml；G——试样质量，g。柏蚂岗卒隧帘叠撂损佃羞耕刀敛放火袍颅揭栏柬悉哆甘辉玉宗辛鞠漱俄萍水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定（4）影响因素与注意事项应注意所用氢型树脂一定要确保其中不含有其他的盐型树脂(如Na型)，否则在交换过程中产生下述交换反应CaSO4+2（R-SO3）Na(R-SO3)2Ca+Na2SO4生成的硫酸钠为中性盐，滴定时不与氢氧化钠反应，从而导致结果偏低。为此，在处理树脂时，不应使用静态交换法，而必须使用动态交换法，这样才能确保获得纯的氢型树脂。已处理好的氢型树脂在放置的过程中，往往会逐渐析出游离酸。因此，在使用之前应将所用的树脂以水洗静，不然会由此而给分析结果造成可观的偏高误差。咆刃木窗荔漫映刑啊虞萌阴鞋物焉诚刮弥便札铃联凤卤说庄曾犀湾膛呕件水泥中三氧化硫的测定水泥中三氧化硫的测定用离子交换法测定水泥中的三氧化硫，重要的前提是必须把试样中的硫酸钙完全提取到溶液中。当水泥中的石膏是硬石膏或混合石膏(二水石膏和硬石膏)时，由于有些硬石膏溶解速度较慢，用本方法测定时因离子交换时间较短，在此期间石膏往往不能完全提取到溶液中去，使测定结果偏低。遇此情况，可将试样磨细一些，并将试样的质量由0.5g减为0