石灰石檢測(cè)及氧化鈣含量測(cè)定

王曉玉 葉亞能

（陜西煤田地質(zhì)化驗(yàn)測(cè)試有限公司 陜西西安 710054）

石灰石檢測(cè)及氧化鈣含量測(cè)定

王曉玉 葉亞能

（陜西煤田地質(zhì)化驗(yàn)測(cè)試有限公司 陜西西安 710054）

在現(xiàn)代的社會(huì)中，對(duì)于石灰石中材質(zhì)控制的方法有很多方面的研究，因?yàn)槭沂扑楹髸?huì)出現(xiàn)石粉，另外，在石灰石中還含有大量的氧化鈣，因此，一定要采取有效的測(cè)定方法，對(duì)石灰石中的氧化鈣進(jìn)行重點(diǎn)研究。本文通過(guò)對(duì)比EGTA法和原子吸收法，對(duì)石灰石中氧化鈣含量進(jìn)行了測(cè)定。

石灰石；氧化鈣；含量測(cè)定

對(duì)于石灰石來(lái)說(shuō)，其中最主要的成分是碳酸鈣（CaCO3），所涉及到的應(yīng)用領(lǐng)域有建筑行業(yè)和工業(yè)行業(yè)。如果對(duì)石灰石進(jìn)行直接加工，可以將其變成石料或者是生石灰，生石灰吸潮或者是加入水之后就會(huì)變成熟石灰，其主要的成分為氫氧化鈣，化學(xué)式為Ca（OH）2。而氧化鈣屬于堿性氧化物，非常容易在空氣中吸收二氧化碳和水分，而且與水發(fā)生反應(yīng)之后會(huì)具有較強(qiáng)的腐蝕性[1]。本文對(duì)石灰石中的氧化鈣含量進(jìn)行了充分的測(cè)定，希望促進(jìn)石灰石更好的使用。

1 EGTA法氧化鈣含量的測(cè)定

1.1 取樣

石灰石的的試樣一定要選取具有代表性的，并且要均勻，在大試樣基礎(chǔ)上所劃分的試樣不能比100g少，而且要經(jīng)過(guò)170目的篩選。

1.2 需要的試劑

在進(jìn)行氧化鈣含量的測(cè)定時(shí)，主要需要以下幾種試劑：①鈣指示劑。要稱取1g的鈣指示劑和100g已經(jīng)在105℃環(huán)境下進(jìn)行烘干2h的氯化鈉，將其放在瓷研缽中進(jìn)行研磨混勻之后用瓶進(jìn)行保存，放在干燥的地方；②三乙醇胺（1+4）；③混合熔劑：取二份無(wú)水碳酸鈉與一份硼酸研磨，混勻；④20%的氫氧化鉀溶液；⑤氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。稱取0.8924g預(yù)先于105～110℃干燥1h并冷卻至室溫的高純碳酸鈣（不低于99.99%），放置在500ml的燒杯中，加約50m l的水，蓋上表面皿，緩慢加入20ml的（1+1）鹽酸，充分加熱將碳酸鈣全部溶解，加熱煮沸驅(qū)盡二氧化碳，取下，冷至室溫，移入到500ml的容量瓶中，用水進(jìn)行稀釋，搖勻，靜置，這時(shí)的溶液每毫升氧化鈣的含量為1mg；⑥乙二醇二乙醚二胺四乙酸（EGTA）標(biāo)準(zhǔn)溶液。①將5.6gEGTA放置在燒杯中，向里面加入大約200ml的水，使其快速溶解，并進(jìn)行過(guò)濾，用水將其稀釋到1L；②取三份25ml的氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，放在三個(gè)相同的錐形瓶中，向里面加入100m l的水、20%的氫氧化鉀溶液、三乙醇胺（1+4）以及0.1g的鈣指示劑，每加一種試劑，都應(yīng)攪拌均勻，然后用EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，直到溶液從紫紅色變成純藍(lán)色為止，同時(shí)做空白試驗(yàn)；③按照以下的式子進(jìn)行EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定度的計(jì)算：T=1mg/m l×25m l（/V-V）0，在式子中，T代表的是EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定度，單位是mg/ml，V代表的是三份氧化鈣所消耗的EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均數(shù)，單位是mL，V0是是滴定試劑空白所消耗EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值，單位ml[2]。

1.3 氧化鈣含量的測(cè)定方法

首先，稱取0.5000g已經(jīng)在105℃環(huán)境進(jìn)行烘干2h的樣品，置于預(yù)先盛有3.0g混合熔劑的銀坩堝中，混勻，再覆蓋1.0g混合熔劑，將銀坩堝放置于爐溫低于300℃的高溫爐中，蓋上坩堝蓋留一縫隙，將爐溫逐漸升至950～1000℃，熔融10min.出，冷卻，同時(shí)做空白試驗(yàn)，用冷熱交替的蒸餾水沖洗銀坩堝外壁，將銀坩堝及蓋置于300m l燒杯中，加75ml鹽酸，低溫加熱浸出熔塊，用水洗出銀坩堝及蓋。低溫加熱至試液清亮，冷卻至室溫。將試液移入250ml的容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻；最后，分取25ml的溶液放在250ml的錐形瓶中，向里面加入25ml的水，5ml的三乙醇胺（1+4），并且在搖動(dòng)的情況下加入20%的氫氧化鉀溶液和鈣指示劑，在不斷攪拌下用EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，直到溶液由紫紅色變成純藍(lán)色為止，通過(guò)消耗EGTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積再計(jì)算氧化鈣的含量。

2 原子吸收法氧化鈣含量的測(cè)定

2.1 該測(cè)定方法的范圍

該方法對(duì)石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定方法、計(jì)算以及誤差等進(jìn)行了規(guī)定，主要用來(lái)測(cè)石灰石中氧化鈣的含量，具體的范圍為≥0.01%。

2.2 所需要的試劑

在使用原子吸收法進(jìn)行石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定時(shí)，所需要的試劑主要有：①氯化鍶溶液。用水將100g的氯化鍶溶解、稀釋到1000ml，并且使其處在均勻的狀態(tài)，儲(chǔ)存在裝有聚乙烯的瓶中；②氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液。稱取0.446g在105℃環(huán)境下烘干的碳酸鈣，放在300ml的燒杯中，蓋上蓋，向里面加入10m l的水，之后再加入鹽酸，使其全部溶解，加熱將二氧化碳清除，等到冷卻之后放入250ml的容量瓶中，加入水稀釋到指定的刻度，使其處在均勻的狀態(tài)，這時(shí)1ml溶液就會(huì)含有1mg的氧化鈣；③氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。取12.5m l的氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，放在250ml的容量瓶中，使其處在均勻的狀態(tài)，這時(shí)1ml溶液中就會(huì)含有50ug的氧化鈣。

2.3 所使用的儀器

Vario6型原子吸收光譜儀，還包括鈣空心陰極燈。

2.4 具體的測(cè)定步驟

（1）試料的稱取。稱取0.5000g已經(jīng)在110℃左右的環(huán)境下進(jìn)行烘干2h的試樣，克數(shù)最好精確到0.0001g。

（2）測(cè)定的次數(shù)。至少要進(jìn)行兩次的試驗(yàn)測(cè)定，取兩次的平均值。

（3）空白試驗(yàn)的進(jìn)行。同時(shí)要進(jìn)行空白試驗(yàn)，在里面加入20ml的氯化鍶溶液。

（4）測(cè)定。①將稱取的試料放在100m l的燒杯中，向里面加入適量的水進(jìn)行潤(rùn)濕；慢慢從杯嘴處向蓋有蓋的燒杯加入15m l的濃鹽酸，放在電爐上進(jìn)行加熱，使其完全溶解，等到冷卻后用中性濾紙進(jìn)行過(guò)濾，該試紙之前要在鹽酸（1+19）和熱水中進(jìn)行清洗5次左右；將其移入到250m l的容量瓶中，定容至刻度，并且搖勻，取10ml的溶液放在500ml的容量瓶中，再加入20ml的氯化鍶溶液，用水進(jìn)行稀釋，使其處在均勻的狀態(tài)。②將與試料進(jìn)行空白試驗(yàn)的溶液以及試液放在原子吸收光譜儀的422.7m波長(zhǎng)的地方，用水將其調(diào)零，測(cè)定吸光度，從而在工作曲線中查看氧化鈣的含量。

（5）工作曲線的繪制。①將0.000、0.200、0.400、0.600、0.800以及0.100的氧化鈣溶液全部放在同一組的100ml的容量瓶中，分別加入20m l的鹽酸（1+1）、20ml的氯化鋁溶液以及20ml的氯化鍶溶液，加入水使其稀釋到相應(yīng)的刻度，并且保持在均勻的狀態(tài)；②利用步驟4中的方法進(jìn)行測(cè)定；③將氧化鈣濃度當(dāng)作橫坐標(biāo)，吸光度當(dāng)作縱坐標(biāo)，繪制出標(biāo)準(zhǔn)的工作曲線[3]。

3 EGTA法和原子吸收法石灰石中氧化鈣含量測(cè)定結(jié)果比較

在測(cè)定石灰石中氧化鈣含量時(shí)，主要用到的方法為EGTA法和原子吸收法，兩者測(cè)定方法的結(jié)果比較如表1所示。

表1 EGTA法和原子吸收法分析結(jié)果比較

通過(guò)表1中的數(shù)據(jù)可以得出，以上兩種測(cè)定方法之間沒(méi)有太大的差別，因此都適合用在石灰石氧化鈣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，一直以來(lái)，我國(guó)的大氣環(huán)境主要受到能源結(jié)構(gòu)的影響，為了能夠避免二氧化硫燃燒給環(huán)境帶來(lái)的危險(xiǎn)，經(jīng)常將石灰石放在煙氣中實(shí)現(xiàn)脫硫，因此，石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定就顯得非常重要，一定要采取有效的方法進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)可以準(zhǔn)確測(cè)定出石灰石中氧化鈣的含量，值得在以后的實(shí)驗(yàn)中推廣。

[1]張曉敏.EDTA滴定法測(cè)定石灰石中氧化鈣含量不確定度的評(píng)定[J].山西化工，2015，35（03）：34～37.

[2]滿杰，孟祥鵬，尹慧君.石灰石中氧化鈣含量檢測(cè)方法的探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（11）：260.

[3]王輝敏.快速、準(zhǔn)確檢測(cè)石灰石中氧化鈣、氧化鎂含量方法的探究[J].科技視界，2013（32）：335.

TQ177.2

A

1004-7344（2016）15-0316-02

2016-5-10

王曉玉（1982-），女，工程師，研究生，主要從事檢測(cè)化驗(yàn)方面的工作。

葉亞能（1990-），女，助理工程師，本科，主要從事檢測(cè)化驗(yàn)方面的工作。