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摘要：研究了石灰石中主要化学成分的鉴定和钙、镁含量测定的分析方法。利用定性分析法鉴定石灰石中钙、镁、铝、铁、锌、铜等主要金属离子，并采用改进后的EDTA滴定法测定石灰石中钙、镁的含量。测定结果的相对标准偏差（RSD）小于3.0 %。结果表明，改进后的方法，具有准确度高、污染小、终点现象明显等特点，测定结果与国家标准方法一致，相对偏差（RD）小于3.0 %。
关键词：石灰石 有效成分 组分鉴定 含量测定
中图分类号：TQ172.1 文献标識码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-122-02
1 引言
石灰石的主要成分为碳酸钙，同时也含有一定量的碳酸镁及少量的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等杂质。石灰石是钢铁冶炼、水泥生产、制造玻璃的主要原料，同时在火力发电厂，石灰石被广泛用作烟道气中二氧化硫的吸收剂。
在生产水泥的配合生料中，石灰石占80%左右，石灰石分解温度的高低是决定水泥烧成的热耗高低和生料的易烧性的主要因素。
石灰石中钙镁含量的测定方法很多。主要有酸碱滴定法、重量分析法、EDTA络合滴定法、氧化还原滴定法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法、分光光度等方法。本研究以山西保德石灰石厂提供的石灰石为样品，先利用定性分析法鉴定其中的钙、镁、铝、铁、锌、铜等金属离子，并以国家标准法进行对照实验，采用改进后的EDTA滴定法测定了石灰石中钙、镁的含量，收到了良好的效果。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
2.1.1 主要仪器
ESJ60-4型电子分析天平；80-2型电动离心机；酸式滴定管（50mL）；移液管（25mL）；容量瓶（1000mL）；锥形瓶；点滴板；离心管等。
2.1.2 主要试剂
三乙醇胺—四乙烯五胺混合溶液；铜试剂：20g/L；NaOH溶液：400g/L；糊精溶液：50g/L；NH3-NH4Cl缓冲溶液：pH=10.0；K-B指示剂；钙指示剂；EDTA标准溶；HCl溶液：1：1；（NH4）2C2O4溶液：0.25 mol/L；镁试剂：0.5 g/L；K4Fe（CN）6试剂：0.25mol/L；（NH4）2Hg（SCN）4试剂：0.15 mol/L；浓醋酸；CoCl2溶液：0.2g/L。
所用试剂均应为分析纯级或基准试剂，水为去离子水。
2.2 EDTA标准溶液浓度的标定
用电子分析天平准确称取120℃干燥过的CaCO3基准试剂0.5180g于250mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，缓慢加入10mL 1：1盐酸，溶解后无损转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用移液管准确移取该溶液25mL于锥形瓶中，加入5mL40g/L的NaOH溶液及0.01g钙指示剂，摇匀后用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色突变为纯蓝色，即为终点。计算EDTA标准溶液的浓度。
2.3 样品溶液的制备
2.4.2 石灰石中有效成分的测定
（1）钙含量的测定：准确移取上述制备好的试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，加水20mL，加入三乙醇胺—四乙烯五胺混合溶液5 mL，加10mL糊精溶液，摇匀后，加入NaOH溶液10mL（此时溶液的pH值为12-12.5），加铜试剂1mL，加0.01g钙指示剂，摇匀后用 EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色突变为纯蓝色，即为终点。记下滴定用去EDTA标准溶液的体积V1。
2.5 钙、镁含量的计算
3 结果与讨论
3.1 干扰离子的消除
3.2 吸附作用的消除
传统的EDTA滴定法测定石灰石中钙时，加入NaOH溶液，使溶液的pH值大于12，Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，然后加入钙指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定Ca2+。而试验表明，大量的Mg（OH）2沉淀将严重吸附Ca ，使钙的测定结果偏低。本法是在加NaOH溶液前，先加入一定量的糊精溶液，可用糊精作为保护胶，从而消除对钙的吸附。
3.3 指示剂的选择
传统的EDTA滴定法测定钙、镁总量时，采用EBT作为指示剂，由于EBT的水溶液易发生分子聚合而变质，且在碱性溶液中，EBT易为空气中的氧或氧化性离子氧化而褪色。而在实际操作中，存在着终点变化不明显、指示剂易发生封闭等现象。而本法改用K-B指示剂，其终点稳定，现象明显。
3.4 分析结果的对照
4 结论
本文所建立的EDTA滴定法和传统的EDTA标准方法均可作为石灰石中钙、镁含量的测定方法。但本法具有准确度高、污染小、终点现象明显等特点是一种准确而环保的测定石灰石中钙、镁含量的方法。
参考文献：
[1] 王铁岩.石灰石中CaO、MgO的快速测定方法[J].四川水泥，2003（6）：36-37.
[2] 刘凯，王明盛，马巧玉.X射线荧光光谱法分析石灰石、白云石类原料中成分[J].冶金分析，2003，23（6）：56-57.
[3] 刘绍璞，朱鹏鸣，张国轩，等.金属化学分析概论与应用[M].成都：四川科学技术出版社，1985：542.
[4] 王瑞斌，张龙庄.EBT光度法测定粉煤灰中的氧化镁[J].应用化工，2005，34（11）：713-714.
[5] 王瑞斌.铬黑T光度法快速测定石灰石中镁[J].冶金分析，2006（4）：79-81.
关键词：石灰石 有效成分 组分鉴定 含量测定
中图分类号：TQ172.1 文献标識码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-122-02
1 引言
石灰石的主要成分为碳酸钙，同时也含有一定量的碳酸镁及少量的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等杂质。石灰石是钢铁冶炼、水泥生产、制造玻璃的主要原料，同时在火力发电厂，石灰石被广泛用作烟道气中二氧化硫的吸收剂。
在生产水泥的配合生料中，石灰石占80%左右，石灰石分解温度的高低是决定水泥烧成的热耗高低和生料的易烧性的主要因素。
石灰石中钙镁含量的测定方法很多。主要有酸碱滴定法、重量分析法、EDTA络合滴定法、氧化还原滴定法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法、分光光度等方法。本研究以山西保德石灰石厂提供的石灰石为样品，先利用定性分析法鉴定其中的钙、镁、铝、铁、锌、铜等金属离子，并以国家标准法进行对照实验，采用改进后的EDTA滴定法测定了石灰石中钙、镁的含量，收到了良好的效果。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
2.1.1 主要仪器
ESJ60-4型电子分析天平；80-2型电动离心机；酸式滴定管（50mL）；移液管（25mL）；容量瓶（1000mL）；锥形瓶；点滴板；离心管等。
2.1.2 主要试剂
三乙醇胺—四乙烯五胺混合溶液；铜试剂：20g/L；NaOH溶液：400g/L；糊精溶液：50g/L；NH3-NH4Cl缓冲溶液：pH=10.0；K-B指示剂；钙指示剂；EDTA标准溶；HCl溶液：1：1；（NH4）2C2O4溶液：0.25 mol/L；镁试剂：0.5 g/L；K4Fe（CN）6试剂：0.25mol/L；（NH4）2Hg（SCN）4试剂：0.15 mol/L；浓醋酸；CoCl2溶液：0.2g/L。
所用试剂均应为分析纯级或基准试剂，水为去离子水。
2.2 EDTA标准溶液浓度的标定
用电子分析天平准确称取120℃干燥过的CaCO3基准试剂0.5180g于250mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，缓慢加入10mL 1：1盐酸，溶解后无损转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用移液管准确移取该溶液25mL于锥形瓶中，加入5mL40g/L的NaOH溶液及0.01g钙指示剂，摇匀后用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色突变为纯蓝色，即为终点。计算EDTA标准溶液的浓度。
2.3 样品溶液的制备
2.4.2 石灰石中有效成分的测定
（1）钙含量的测定：准确移取上述制备好的试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，加水20mL，加入三乙醇胺—四乙烯五胺混合溶液5 mL，加10mL糊精溶液，摇匀后，加入NaOH溶液10mL（此时溶液的pH值为12-12.5），加铜试剂1mL，加0.01g钙指示剂，摇匀后用 EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色突变为纯蓝色，即为终点。记下滴定用去EDTA标准溶液的体积V1。
2.5 钙、镁含量的计算
3 结果与讨论
3.1 干扰离子的消除
3.2 吸附作用的消除
传统的EDTA滴定法测定石灰石中钙时，加入NaOH溶液，使溶液的pH值大于12，Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，然后加入钙指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定Ca2+。而试验表明，大量的Mg（OH）2沉淀将严重吸附Ca ，使钙的测定结果偏低。本法是在加NaOH溶液前，先加入一定量的糊精溶液，可用糊精作为保护胶，从而消除对钙的吸附。
3.3 指示剂的选择
传统的EDTA滴定法测定钙、镁总量时，采用EBT作为指示剂，由于EBT的水溶液易发生分子聚合而变质，且在碱性溶液中，EBT易为空气中的氧或氧化性离子氧化而褪色。而在实际操作中，存在着终点变化不明显、指示剂易发生封闭等现象。而本法改用K-B指示剂，其终点稳定，现象明显。
3.4 分析结果的对照
4 结论
本文所建立的EDTA滴定法和传统的EDTA标准方法均可作为石灰石中钙、镁含量的测定方法。但本法具有准确度高、污染小、终点现象明显等特点是一种准确而环保的测定石灰石中钙、镁含量的方法。
参考文献：
[1] 王铁岩.石灰石中CaO、MgO的快速测定方法[J].四川水泥，2003（6）：36-37.
[2] 刘凯，王明盛，马巧玉.X射线荧光光谱法分析石灰石、白云石类原料中成分[J].冶金分析，2003，23（6）：56-57.
[3] 刘绍璞，朱鹏鸣，张国轩，等.金属化学分析概论与应用[M].成都：四川科学技术出版社，1985：542.
[4] 王瑞斌，张龙庄.EBT光度法测定粉煤灰中的氧化镁[J].应用化工，2005，34（11）：713-714.
[5] 王瑞斌.铬黑T光度法快速测定石灰石中镁[J].冶金分析，2006（4）：79-81.