Содержание

Введение………………………………………………………………………...…3

1 Аналитический обзор методов анализа силикатов…………………………...6

1. Отбор проб………………………….…………………………………..6

2. Выбор метода анализа…………………………………………………7

1. Методики анализа портландцемента………………………….……...…….13

   1. Схемы систематического анализа цемента………………………….13

   2. Определение влаги гравиметрическим методом……………………14

   3. Определение оксида кремния………………………………………...15

   4. Отделение гидроксидов железа и алюминия………………………..17

   5. Определение оксида железа (III)……………………………......……18

   6. Определение оксида алюминия комплексонометрическим методом………………………………………..………………………21

   7. Определение оксидов кальция и магния комплексонометрическим методом……………………………………………………………….25

3 Обработка результатов………………………………………………………29

3.1 Определение влаги гравиметрическим методом……………………29

3.2 Определение оксида кремния……………………….………………..30

3.3 Определение оксида железа (III)……………………………......……31

3.4 Определение оксида алюминия………………………...……………32

3.5 Определение оксида кальция………………………………….……..32

3.6 Определение оксида магния…………………………..….…………..33

3.7 Сводная таблица результатов анализа……………………………….33

Заключение……………………………………………………………………….34

Литература……………………………………………………………………….35

Введение

Силикаты – химические соединения, содержащие кремнезем SiO₂. Природные силикаты важнейший класс минералов. Силикаты отличаются весьма разнообразным составом. В природных силикатах наряду с кремнеземом могут содержаться: Ti⁺⁴, Zr⁺³, Al⁺³, Cr⁺³, B⁺³, Fe⁺³, Fe⁺², Ca⁺², Mg⁺² , Ba⁺² , Mn⁺² , Na⁺ , K⁺ , Li⁺ . В состав силикатов могут входить анионы О₂^-, OH^-, F^-, Cl^-, CO₃^2-, SO₄^2-. Вода в силикатах содержится как в виде анионов OH, входящих в решетку (т.н. конституционная вода), так и в виде молекул H₂O (кристаллизационная вода). Кроме того силикаты содержат адсорбированную на поверхности частиц воздух. Силикатные породы составляют 75% земной коры, а если учесть, что свободный кремнезем в виде кварца и опала составляет еще 12%, то окажется, что коло 87% земной коры слагают породы, которые являются сырьевым материалом для производства самой необходимой продукции. 1. Силикатные горные породы используются в технологических процессах, в которых применяются обжиг и плавка материала. Это производства: цемента (глины и мергели), шамота (глины и каолины), глазурей, стекол (полевые шпаты, нефелины, литиевые алюмосиликаты, циркон). При обжиге таких силикатов как вермикулиты, перлиты и ряда глинвозможно получить легковесные наполнители (керамзит, пенобетон). 2. Некоторые группы силикатов обрабатывают без отжига в таких областях техники как: в электроизоляционных производствах (слюды), при изготовлении термоизоляционных и кислостойких изделий (асбест), строительных материалов, труб (асбоцемент). Силикаты широко используются в качестве сорбентов для очистки технических и пищевых масс, осветления вин (бентонитов глины), очистки сточных вод, а также выхлопных газов от SO₂ (цеолиты), в производстве резины (белая сажа, тальк), изготовления абразивов (твердые силикаты алюминия–гранаты). К силикатам относятся изумруд, топаз, турмалин, голубой аквамарин.

3. Силикатные твердые породы применяют как естественные строительные материалы (гранит). 4. Силикатные руды и материалы используются для извлечения материалов, оксидов солей: из лепидолита извлекается Li, из поллуцита – Cs, из бериллов – Be. Состав готовой продукции в зависимости от типа и назначения получаемых материалов различен. Однако в состав всех материалов входят одни и те же основные компоненты сырья – силикатные породы. Так в химический состав портландцемента (без добавок) входят следующие соединения (таблица 1).

Таблица 1 – Химический состав портландцемента

Содержание компонентов, %
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO
20-24	4-7	2-5	62-67	1,5-4,0

Минералогический состав портландцемента представлен в таблице 2.

Таблица 2 – минералогический состав портландцемента

Содержание компонентов, %
3CaO∙SiO2	2CaO∙SiO2	3CaO∙Al2O3	4CaO∙Al2O3∙Fe2O3
40 - 60	15 - 32	4 - 14		10 - 18

Химический состав некоторых стекол приведен в таблице 3. Состав сырьевых материалов, поступающих на промышленные предприятия не постоянен. Содержание в них наиболее распространенных элементов кремния, железа, алюминия, кальция, магния колеблется в довольно широких пределах.

Таблица 3 – Состав некоторых стекол (%)

Вид стекла	SiO2	Al2O3 Fe2O3	B2O3	Al2O3	CaO	BaO	PbO	MgO	Na2O	H2O
Листовое прокатанное	72-78	1-2	-	-	7-8	-	-	3-4	14-15	-
Бутылочное	74-75	1-2	-	-	5-6	-	-	3	15-16	-
Химико-лабораторное	68,6	1,8	2,5	-	8,4	-	-	0,8	7-9	6,1
Термостойкое	81	2	120	-	0,5	-	-	-	4,5	-
Хрусталь	55-57	-	-	-	-	-	3,5	-	10-13	-
Оптическое	72	-	8,15	0,2	1,35	-	-	0,45	10,45	7,2

Во избежание возможных нарушений технологического процесса и конечного химического состава готовых изделий все вновь поступающие партии сырьевых материалов на заводы, а также партии готовой продукции подвергаются химическому анализу. На основании аналитических определений корректируется состав различных шихт и оценивается качество готовой продукции. То есть, анализ является неотъемлемой частью технологического процесса. Аналитические определения обеспечиваются цеховыми и центральными лабораториями предприятия. Все анализы выполняются и документируются в соответствии с ГОСТом или ТУ. В области чистой науки целью анализа силикатов является получение данных о составе минералов, горных пород, магмы земной коры и даже химических тел. Развитие ряда геологических наук немыслимо без анализа силикатов. Это в первую очередь касается геохимии. Геохимию можно определить как науку, занимающуюся исследованием распространения элементов в земной коре, их миграцию во времени и пространстве.