水泥化学分析方法—氧化钙的测定(高锰酸钾滴定法—代用法)

6.26 氧化钙的测定——高锰酸钾滴定法(代用法) 6.26.1 方法提要
以氨水将铁、铝、钛等沉淀为氢氧化物,过滤除去。然后将钙以草酸钙形式沉淀,过滤和洗涤后,将草酸钙溶解,用高锰酸钾标准滴定溶液滴定。
6.26.2 分析步骤
称取约0.3g试样(m₄₀),精确至0.001g。置于铂坩埚中,盖上坩埚盖,并留有缝隙,在950℃～1000℃下灼烧5min,取出坩埚冷却。用玻璃棒仔细压碎块状物,加入0.20g～0.22g已磨细的无水碳酸钠(6.1.27),仔细搅拌均匀。再将坩埚置于950℃～1000℃下灼烧10 min,取出坩埚冷却。
将烧结块移入300 mL烧杯中,加入30mL～40mL水,盖上表面皿。从杯口慢慢加入10 mL盐酸(1+1)及2滴～3滴硝酸,待反应停止后取下表面皿,用热盐酸(1+1)清洗坩埚数次,洗液合并于烧杯中,加热煮沸使熔块全部溶解,加水稀释至150mL,煮沸取下,加入3滴～4滴甲基红指示剂溶液(6.1.96),搅拌下缓慢滴加氨水(1+1)至溶液呈黄色,再过量2滴～3滴,加热微沸1 min.加入少许滤纸浆(6.1.11),静置待氢氧化物下沉后,趁热用快速滤纸过滤,并用热硝酸铵溶液(6.1.33)洗涤烧杯及沉淀8～10次,滤液及洗液收集于500mL烧杯中,弃去沉淀。
提示:当样品中锰含量较高时,应用以下方法除去锰。把滤液用盐酸(1+1)调节至甲基红呈红色,加热蒸发至约150 mL,加入40 mL溴水(6.1.16)和10mL氨水(1+1),再煮沸5min以上。静置待氢氧化物下沉后,用中速滤纸过滤,用热水洗涤7次～8次,弃去沉淀。滴加盐酸(1+1)使滤液呈酸性,煮沸,使溴完全驱尽,然后按以下步骤进行操作。
加入10mL盐酸(1+1),调整溶液体积至约200mL(需要时加热浓缩溶液),加入30mL,草酸铵溶液(6.1.57),煮沸取下,然后加2滴～3滴甲基红指示剂溶液(6.1.96),在搅拌下缓慢逐滴加入氨水(1+1),至溶液呈黄色,并过量2滴～3滴,静置(60±5)min,在*初的30min期间内,搅拌混合溶液2次～3次。加入少许滤纸浆(6.1.11),用慢速滤纸过滤,用热水洗涤沉淀8次～10次(洗涤烧杯和沉淀用水总量不超过75mL)。在洗涤时,洗涤水应该直接绕着滤纸内部以便将沉淀冲下,然后水流缓缓地直接朝着滤纸中心洗涤,目的是为了搅动和彻底地清洗沉淀。
提示:逐滴加入氨水(1+1)时应缓慢进行,否则生成的草酸钙在过滤时可能有透过滤纸的趋向。当同时进行几个测定时,下列方法有助于保证缓慢地中和。边搅拌边向*个烧杯中加入2滴～3滴氮水(1+1),再向第二个烧杯中加入2滴~3滴氨水(1+1),依此类推。然后返回来再向*个烧杯中加2滴~3滴,直至每个烧杯中的溶液呈黄色,并过量2滴～3滴。
将沉淀连同滤纸置于原烧杯中,加入150 mL～200mL热水,10mL硫酸(1+1),加热至70℃～80℃,搅拌使沉淀溶解,将滤纸展开,贴附于烧杯内壁上部,立即用高锰酸钾标准滴定溶液(6.1.86)滴
定至微红色后,再将滤纸浸入溶液中充分搅拌,继续滴定至微红色出现并保持30s不消失(V₂₄)。
提示:当测定空白试验或草酸钙的量很少时,开始时高锰酸钾(KMnO₄)的氧化作用很慢,为了加速反应,在滴定前溶液中加入少许硫酸锰(MnSO₄)。
6.26.3 结果的计算与表示
氧化钙的质量分数w_CaO按式(46)计算:
         ...........(46)
式中:
         w_CaO——氧化钙的质量分数,%;
           ——高锰酸钾标准滴定溶液对氧化钙的滴定度,单位为毫克每毫升(mg/mL);
           V₂₄——滴定时消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)
         V₀₂₄——空白试验消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
          m₄₀——试料的质量,单位为克(g)。