实验十四硅酸盐水泥中铁、铝含量的测定(二人合作)教学目标及基本要求1、学习复杂体系的分析方法。2、学会通过控制酸度分别测定铁、铝含量的方法。教学内容及学时分配1.分析强调上次实验报告中出现的问题和注意事项,提问检查预习实验情况,0.2 学时。2. 讲解实验内容(0.8 学时)3. 开始实验操作,指导学生实验,发现和纠正错误,3 学时。一、预习内容1、硅酸盐试样的分解与测定(p309)二、实验目的1、学习复杂体系的分析方法。2、学会通过控制酸度分别测定铁、铝含量的方法。三、实验原理水泥中的铁、铝、钙、镁等组分分别以Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+的形式存在于过滤完 SiO2 沉淀后的滤液中,它们都能与EDTA 形成稳定的螯合物,但稳定性有较显著的区别,K AlY =1016.3,K Fe(III )Y=1025.1 ,K CaY=1010.69 ,K MgY=108.7。因此只要通过控制适当的酸度,就可以进行分别测定。Fe3+的测定:控制溶液的pH 为 2~2.5 ,以磺基水杨酸为指示剂,用EDTA标准溶液滴定,溶液由紫红色变为微黄色即为终点。说明: (1)溶液的 pH,通过计算可知滴定Fe3+允许的最高酸度为1.5。当 pH﹤1.5 时, Fe(III )Y 的条件稳定常数小,不满足准确滴定的条件,结果偏低。当 pH﹥3 时,Fe3+水解形成 Fe(OH)3,往往无滴定终点,同时,共存的Ti4+、Al3+也影响滴定。(2)磺基水杨酸:一种三元弱酸,以及电离完全,PKa2=2.62, PKa3=11.95. 磺基水杨酸能与 20 多种金属离子生成螯合物, 其中与 Ti4+生成黄色螯合物, 与 Fe3+反应随介质酸度不同形成三种有色螯合物:pH=2~3,紫红色; pH=4~7,棕橙色; pH=8~10,黄色。磺基水杨酸在可见光区无吸收峰,在较强酸性条件下,许多金属离子不能与磺基水杨酸反应,而 Fe3+可与磺基水杨酸形成稳定的螯合物稳定常数为 1032.12。故在 pH=2~3 时,测定 Fe3+选择性最好。 终点时发生置换反应: Fe( III )-磺基水杨酸 + Y =Fe( III )Y+ 磺基水杨酸。(3)温度,以 60~70℃为宜,当温度高于 75℃时,Al3+也能与 EDTA 形成螯合物,使测定 Fe3+结果偏高,测定Al3+结果偏低。当温度低于50℃时,反应速度缓慢,不易得出确定终点。(4) 配位滴定中有H+产生, Fe3++H2Y2-=FeY- +2H+, 所以在没有缓冲作用的溶液中,当 Fe3+含量较高时,滴定过程中,溶液的pH 逐渐降低,妨碍反应进一步完成,以致终点变色缓慢,难以确定。实验证明Fe2O3含量不超过 30mg 为宜。Al3+的测定:...