试验十四硅酸盐水泥中铁、铝含量的测定二人合作精

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：...