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矿渣硅酸盐水泥组分含量测定实验
一、前言：
使用水泥组分测定仪准确测定矿渣硅酸盐水泥中各主要组分的含量，为水泥质量评估与性能研究提供数据支持。在建筑施工中，不同工程对水泥特性有各异要求。比如，大体积混凝土工程需水泥水化热低，矿渣硅酸盐水泥中矿渣等掺合料含量就会影响水化热释放速率。准确测定组分含量，能助力生产者依据工程需求准确调配水泥，确保建筑质量，降低安全隐患。
二、实验仪器与试剂
仪器：水泥组分测定仪、电子天平（精度0.0001g）、烘箱、马弗炉、容量瓶（100mL、250mL）、移液管（5mL、10mL）、锥形瓶等。
试剂：盐酸（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、氯化铵（分析纯）、氟化钾（分析纯）、硫酸铜（分析纯）、EDTA（分析纯）、钙黄绿素 - 甲基百里香酚蓝 - 酚酞混合指示剂（CMP）、酸性铬蓝K - 萘酚绿B混合指示剂（KB） 等。
三、实验步骤
样品制备：将矿渣硅酸盐水泥样品在105 - 110℃烘箱中烘干至恒重，取出置于干燥器中冷却。用四分法缩分后，将样品研磨至全部通过0.080mm方孔筛。
试样分解：准确称取约0.5g水泥样品，置于银坩埚中，加入6 - 7g氢氧化钠，盖上坩埚盖（留有缝隙），放入马弗炉中。从低温升起，在650 - 700℃下熔融20min。取出冷却，将坩埚放入已盛有100mL热水的烧杯中，盖上表面皿，于电炉上适当加热，待熔块浸出后，取出坩埚，用热水冲洗坩埚和盖。向溶液中加入15 - 20mL盐酸，再加入1mL硝酸，将溶液加热至沸，冷却后转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此为溶液A。
二氧化硅的测定：移取25.00mL溶液A于300mL塑料杯中，加入10mL 150g/L氟化钾溶液，搅拌，加入固体，至饱和并有少量析出，放置15 - 20min。用中速滤纸过滤，用50g/L溶液洗涤塑料杯及沉淀3 - 4次。将滤纸连同沉淀取下，置于原塑料杯中，沿杯壁加入10mL 50g/L - 乙醇溶液及1mL酚酞指示剂溶液，用0.15mol/L氢氧化钠标准滴定溶液中和未洗净的酸，仔细搅拌滤纸并随之擦洗杯壁，直至溶液呈微红色。然后加入200mL沸水（煮沸并用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微红色），用0.15mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色。计算二氧化硅的含量。
三氧化二铁的测定：移取50.00mL溶液A于400mL烧杯中，加水稀释至约200mL，用氨水（1 + 1）调节溶液pH值至1.8 - 2.0（用精密pH试纸检验）。将溶液加热至70℃，加入10滴100g/L磺基水杨酸钠指示剂溶液，用0.015mol/L EDTA标准滴定溶液缓慢滴定至亮黄色（终点时溶液温度应不低于60℃）。计算三氧化二铁的含量。
三氧化二铝的测定：在滴定铁后的溶液中，加入10 - 15mL 0.015mol/L EDTA标准滴定溶液，然后加入15mL pH4.3的缓冲溶液，煮沸1 - 2min，取下稍冷，加入4 - 5滴PAN指示剂溶液，以硫酸铜标准滴定溶液滴定至亮紫色。计算三氧化二铝的含量。
氧化钙的测定：移取25.00mL溶液A于400mL烧杯中，加水稀释至约200mL，加入5mL三乙醇胺（1 + 2），搅拌均匀，加入适量CMP混合指示剂，在搅拌下加入氢氧化钾溶液（200g/L），至出现绿色荧光后再过量5 - 8mL，此时溶液pH值在13以上，用0.015mol/L EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。计算氧化钙的含量。
氧化镁的测定：移取25.00mL溶液A于400mL烧杯中，加水稀释至约200mL，加入5mL三乙醇胺（1 + 2），搅拌均匀，加入10mL pH10的缓冲溶液，再加入适量KB指示剂，用0.015mol/L EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色。由滴定钙镁合量消耗的EDTA标准滴定溶液体积减去滴定钙消耗的EDTA标准滴定溶液体积，计算氧化镁的含量。
四、实验数据记录与处理
实验编号 | 样品质量（g） | 二氧化硅含量（%） | 三氧化二铁含量（%） | 三氧化二铝含量（%） | 氧化钙含量（%） | 氧化镁含量（%） |
1 | 0.5023 | 22.35 | 3.56 | 5.89 | 62.05 | 2.58 |
2 | 0.5018 | 22.40 | 3.52 | 5.92 | 61.98 | 2.60 |
3 | 0.5020 | 22.38 | 3.54 | 5.90 | 62.02 | 2.59 |
平均值 | - | 22.38 | 3.54 | 5.90 | 62.02 | 2.59 |
标准偏差 | - | 0.026 | 0.020 | 0.015 | 0.035 | 0.010 |
相对标准偏差（%） | - | 0.12 | 0.56 | 0.25 | 0.06 | 0.39 |
五、注意事项
熔融样品时，应严格控制马弗炉的升温速度和熔融温度，确保样品熔融。
滴定过程中，要注意控制滴定速度和终点判断，尤其是在测定二氧化硅时，中和未洗净的酸以及滴定过程要仔细操作，避免误差。
各试剂的加入量和加入顺序应严格按照实验步骤进行，以保证反应的顺利进行和测定结果的准确性。
