專利名稱：一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬氧化物含量檢測(cè)方法，具體涉及一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
石灰石主要成分為碳酸鈣(CaCO3)，經(jīng)高溫煅燒，失去二氧化碳生產(chǎn)生石灰(主要成分CaO)，俗稱白灰，在化學(xué)分析中均以CaO含量來(lái)判定石灰石質(zhì)量的好壞。目前，主要使用X-熒光分析法檢測(cè)石灰石中氧化鈣含量，檢測(cè)步驟復(fù)雜，需要檢測(cè)人員具有很扎實(shí)的儀器分析理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，而且X-熒光分析儀器價(jià)格昂貴不適合在工業(yè)生產(chǎn)中使用。利用滴定檢測(cè)也是石灰石中氧化鈣含量的常用方法，目前，常用的滴定方法為，首先將石灰石樣品灼燒得到生石灰，將生石灰用鹽酸溶解，得到CaCl溶液，以乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定溶液，。以3-羥基-4-(2-羥基-4-磺基-1-萘基偶氮)萘-2-羧酸；I" (2-羥基-4-磺基-1-萘基偶氮)-2-羥基-3-萘甲酸作為指示劑，其與鈣離子形成紅色絡(luò)合物。以氫氧化鉀為PH調(diào)節(jié)劑，滴定至終點(diǎn)由紅色變?yōu)闇\藍(lán)色，通過(guò)使用的乙二胺四乙酸二鈉的量來(lái)計(jì)算Ca2+含量，從而得到CaO含量。但是以上兩種方法進(jìn)行滴定檢測(cè)Ca2+含量，滴定終點(diǎn)由紅色變?yōu)樗{(lán)色很難辨別終點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間，如果PH值調(diào)節(jié)不當(dāng)甚至看不到滴定終點(diǎn)的變色現(xiàn)象。而且，該方法處理時(shí)間較長(zhǎng)、檢測(cè)步驟需要溶解、冷卻、定容、分取、加指示劑、滴定、計(jì)算，檢測(cè)一組數(shù)據(jù)需要20 分鐘左右，且由于滴定終點(diǎn)變色不明顯很容易錯(cuò)過(guò)正確的滴定終點(diǎn)，導(dǎo)致誤差，使檢測(cè)的鈣含量錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種檢測(cè)流程短、精度高的石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定方法。為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法，包括a)提供乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液；b)將石灰石或生石灰試樣與鹽酸混合溶解，并加入三乙醇胺與氫氧化鉀，得到混合溶液；c)將鈣黃綠素指示劑組合物加入到所述鈣溶液中得到待測(cè)品溶液；所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素；還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；d)用所述乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所述待測(cè)品溶液，直至待測(cè)品溶液由黃綠色熒光變?yōu)榧t色，達(dá)到終點(diǎn)，然后通過(guò)計(jì)算得到氧化鈣含量。優(yōu)選的，所述乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0. 025 0. 05M。優(yōu)選的，步驟b)具體為bl)用萬(wàn)分之一分析天平稱取石灰石或生石灰試樣用1+1的鹽酸在300 500°C下溶解；b2)用三乙醇胺掩蔽步驟bl)得到的溶液中的干擾離子；b3)用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)步驟b2)得到的溶液的酸堿度為pH ^ 12。優(yōu)選的，所述鈣黃綠素指示劑組合物由3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂 III和硝酸鉀經(jīng)過(guò)混合研磨得到。優(yōu)選的，所述3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III和硝酸鉀按質(zhì)量比為 (1 2) (4 8) (60 120)。優(yōu)選的，所述氫氧化鉀溶液濃度為20wt%。本發(fā)明提供的石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定方法使用鈣黃綠素指示劑組合物作為滴定終點(diǎn)指示劑、以乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液、用三乙醇胺掩蔽干擾離子，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH值，進(jìn)行滴定操作，當(dāng)待測(cè)品溶液顏色由黃綠色全部變?yōu)榉奂t色后，即達(dá)到滴定終點(diǎn)，通過(guò)消耗的乙二胺四乙酸體積計(jì)算待測(cè)液中的Ca2+含量，進(jìn)而得到石灰石樣品中的氧化鈣含量。其中本發(fā)明使用的所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸) 熒光素，還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；相比較現(xiàn)有技術(shù)滴定終點(diǎn)不易辨別的缺點(diǎn)，本發(fā)明使用的指示劑與鈣離子絡(luò)合后溶液為黃綠色帶熒光，而終點(diǎn)是粉紅色，兩種顏色色差較大，能夠分辨出結(jié)果。而且本發(fā)明檢測(cè)流程短，省去了溶液冷卻、定容的步驟，6 8分鐘即可得到數(shù)據(jù)，使車間能夠更快得到含量從而進(jìn)行工作，提高了工作效率。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明提供了一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法，包括a)提供乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液；b)將石灰石或生石灰試樣與鹽酸混合溶解，并加入三乙醇胺與氫氧化鉀，得到混合溶液；c)將鈣黃綠素指示劑組合物加入到所述鈣溶液中得到待測(cè)品溶液；所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素；還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；d)用所述乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所述待測(cè)品溶液，直至待測(cè)品溶液由黃綠色熒光變?yōu)榧t色，達(dá)到終點(diǎn)，然后通過(guò)計(jì)算得到氧化鈣含量。相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的檢測(cè)方法以鈣黃綠素指示劑組合物作為滴定終點(diǎn)指示劑、以乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液、用三乙醇胺掩蔽干擾離子，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH值，進(jìn)行滴定操作，其原理如下石灰石或生石灰試樣在加熱條件下，溶解在鹽酸中， 其中的CaCO3或CaO與鹽酸反應(yīng)生成CaCl2。以三乙醇胺掩蔽少量干擾離子，所述干擾離子為i^2+、!^3+、Mg2+和/或Al3+，這些干擾離子會(huì)使滴定提前達(dá)到終點(diǎn)或使滴定終點(diǎn)延后。以鈣黃綠素指示劑組合物為指示劑，所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素，還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀，偶氮胂III起增強(qiáng)與Ca2+絡(luò)合的能力，對(duì)溶液具有緩沖作用，并在滴定終點(diǎn)時(shí)起顯色作用。硝酸鉀起到稀釋鈣黃綠素及偶氮胂III的作用。相比較現(xiàn)有技術(shù)滴定終點(diǎn)不易辨別的缺點(diǎn)，本發(fā)明使用的指示劑與鈣離子絡(luò)合后溶
4液為黃綠色帶熒光，而終點(diǎn)是粉紅色，兩種顏色色差較大，能夠分辨出結(jié)果。用氫氧化鉀溶液調(diào)待測(cè)品溶液PH ^ 12，使所述待測(cè)品溶液為堿性，從而在滴定終點(diǎn)時(shí)會(huì)顯示出粉紅色。 用乙二胺四乙酸二鈉滴定鈣的含量。具體反應(yīng)絡(luò)合如下方程式所示待測(cè)品溶液中的反應(yīng)Ca2++HInCF — CaInCF+H+滴定時(shí)的反應(yīng)H2YNa2+2CaInCF — Ca2Y+2HInCr+2Na+其中，HYNa2為乙二胺四乙酸二鈉；HInCr為指示劑，Ca2+為代表鈣離子，HInCF指示劑本身顯紅色，MeInCF鈣黃綠素與鈣離子絡(luò)合后顯綠色帶熒光。按照本發(fā)明，檢測(cè)步驟，首先提供乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸二鈉)標(biāo)準(zhǔn)溶液， 優(yōu)選為事先制備好備用標(biāo)準(zhǔn)溶液。所述乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法為本領(lǐng)域人員熟知的制備方法，具體為稱乙二胺四乙酸二鈉(H2YNa2)溶于水中，用氫氧化鈉調(diào)至pH = 6 7過(guò)夜后進(jìn)行標(biāo)定。得到乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。所述乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度優(yōu)選為10g/L，需用時(shí)可用水進(jìn)行稀釋。按照本發(fā)明滴定所述待測(cè)品溶液的乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的溶度優(yōu)選為0. 025 0. 05mol/L。有乙二胺四乙酸二鈉溶液后，再配制待測(cè)品溶液。用萬(wàn)分之一分析天平稱取石灰試樣0. 0040g，放入500mL燒杯中，加入SmL (1+1)鹽酸，置于低溫電爐上加熱至試樣全部溶解，取下加入純凈水約200mL，加入三乙醇胺(1+1) 5mL，加入氫氧化鉀(20% )20mL，加入鈣黃綠素指示劑組合物，所述指示劑組合物的加入量?jī)?yōu)選為0. 05-lmg,得到待測(cè)品溶液。所述鈣黃綠素指示劑組合物優(yōu)選由3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III和硝酸鉀經(jīng)過(guò)混合研磨得到。所述3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III和硝酸鉀按質(zhì)量比為 (1 2) (4 8) (60 120)。用0. 025M 0. 05M的乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定所述待測(cè)品溶液，至溶液綠色熒光消失為終點(diǎn)，并記下消耗乙二胺四乙酸二鈉消耗的體積數(shù)。所述滴定過(guò)程優(yōu)選使用的滴定管為堿式滴定管。滴定終止后，通過(guò)記錄得到的待測(cè)樣品消耗的乙二胺四乙酸二鈉的體積通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算
、X =——X V .
少 ‘其中χ為待測(cè)樣品中CaO的含量、廠為標(biāo)樣中CaO的含量，y為標(biāo)樣消耗乙二胺四乙酸二鈉的體積、/為待測(cè)樣品消耗的乙二胺四乙酸二鈉的體積。其中標(biāo)樣中CaO含量和標(biāo)樣消耗乙二胺四乙酸二鈉的體積為已知數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行查詢。本發(fā)明提供的石灰石中氧化鈣含量的測(cè)定方法使用鈣黃綠素指示劑組合物作為滴定終點(diǎn)指示劑、以乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液、用三乙醇胺掩蔽干擾離子，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH值，進(jìn)行滴定操作，當(dāng)待測(cè)品溶液顏色由黃綠色全部變?yōu)榉奂t色后，即達(dá)到滴定終點(diǎn)，通過(guò)消耗的乙二胺四乙酸體積計(jì)算待測(cè)液中的Ca2+含量，進(jìn)而得到石灰石樣品中的氧化鈣含量。其中本發(fā)明使用的所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸) 熒光素，還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；相比較現(xiàn)有技術(shù)滴定終點(diǎn)不易辨別的缺點(diǎn)，本發(fā)明使用的指示劑與鈣離子絡(luò)合后溶液為黃綠色帶熒光，而終點(diǎn)是粉紅色，兩種顏色色差較大，能夠分辨出結(jié)果。另外，本發(fā)明提供的檢測(cè)方法使用的指示劑和滴定溶液、待測(cè)樣品含量較小，滴定至終點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間較短，而且本發(fā)明檢測(cè)流程短，省去了溶液冷卻、定容的步驟，6 8分鐘即可得到數(shù)據(jù)，使車間能夠更快得到含量從而進(jìn)行工作，提高了工作效率。實(shí)施例1提供濃度為0. 025mol/L的乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。用萬(wàn)分之一分析天平準(zhǔn)確稱取石灰石試樣0. 0040g,放入500mL燒杯中，加入 SmL(1+1)鹽酸，置于低溫電爐上加熱至試樣全部溶解，取下加入純凈水約200mL，加入三乙醇胺(1+1) 5mL，加入氫氧化鉀(20%)20mL，加入Img鈣黃綠素指示劑組合物，所述鈣黃綠素指示劑組合物包括質(zhì)量比為1 2 60的3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III 和硝酸鉀。然后用0. 025M的乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定至溶液綠色熒光消失為終點(diǎn)，并記下消耗乙二胺四乙酸二鈉消耗的體積數(shù)。計(jì)算結(jié)果含氧化鈣0.0(^8g，誤差為士0.00001。實(shí)施例2 用萬(wàn)分之一分析天平準(zhǔn)確稱取生石灰試樣0. 0040g,放入500mL燒杯中，加入 SmL(1+1)鹽酸，置于低溫電爐上加熱至試樣全部溶解，取下加入純凈水約200mL，加入三乙醇胺(1+1) 5mL，加入氫氧化鉀(20%)20mL，加入加入Img鈣黃綠素指示劑組合物，所述鈣黃綠素指示劑組合物包括質(zhì)量比為1 2 60的3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂 III和硝酸鉀。然后用0. 025M的乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定至溶液綠色熒光消失為終點(diǎn)， 并記下消耗乙二胺四乙酸二鈉消耗的體積14. 5ml。計(jì)算結(jié)果含氧化鈣0.0036g，此生石灰含量為90%。誤差為士0.00001。以上對(duì)本發(fā)明提供的一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法，其特征在于，包括a)提供乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液；b)將石灰石或生石灰試樣與鹽酸混合溶解，并加入三乙醇胺與氫氧化鉀，得到混合溶液；c)將鈣黃綠素指示劑組合物加入到所述鈣溶液中得到待測(cè)品溶液；所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素；還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；d)用所述乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所述待測(cè)品溶液，直至待測(cè)品溶液由黃綠色熒光變?yōu)榧t色，達(dá)到終點(diǎn)，然后通過(guò)計(jì)算得到氧化鈣含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為 0. 025 0. 05M。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟b)具體為bl)用萬(wàn)分之一分析天平稱取石灰石或生石灰試樣用1+1的鹽酸在300 500°C下溶解；b2)用三乙醇胺掩蔽步驟bl)得到的溶液中的干擾離子；b3)用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)步驟W)得到的溶液的酸堿度為12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述鈣黃綠素指示劑組合物由3， 3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III和硝酸鉀經(jīng)過(guò)混合研磨得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述3，3'-雙(甲胺二乙酸)熒光素、偶氮胂III和硝酸鉀按質(zhì)量比為(1 2) 0 8) (60 120)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的檢測(cè)方法，其特征在于，所述氫氧化鉀溶液濃度為20wt%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種石灰石中氧化鈣含量的檢測(cè)方法，包括a)提供乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液；b)將石灰石或生石灰試樣與鹽酸混合溶解，并加入三乙醇胺與氫氧化鉀，得到混合溶液。c)將鈣黃綠素指示劑組合物加入到所述鈣溶液中得到待測(cè)品溶液；所述鈣黃綠素指示劑組合物包括3，3′-雙(甲胺二乙酸)熒光素；還包括偶氮胂III和/或硝酸鉀；d)用所述乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所述待測(cè)品溶液，直至待測(cè)品溶液由黃綠色熒光變?yōu)榧t色，達(dá)到終點(diǎn)，然后通過(guò)計(jì)算得到氧化鈣含量。本發(fā)明提供的檢測(cè)方法流程短、速度快、檢測(cè)精度高。
文檔編號(hào)G01N21/78GK102507546SQ20111030067
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者孫繼民, 王彥吉 申請(qǐng)人:吉林恒聯(lián)精密鑄造科技有限公司