硅酸鹽工業(yè)分析

前言

　　本書是根據(jù)無機非金屬材料與工程專業(yè)的教學規(guī)范，按照高等工程教育教學改革精神，以及無機非金屬材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，應達到的知識、能力結構和對基礎理論課程的要求而編寫的。本書以分析化學的基本方法與基本原理為主，融合了部分無機化學和硅酸鹽工業(yè)分析的內(nèi)容。它面向工廠化驗室、面向生產(chǎn)第一線，把基本理論、實驗環(huán)節(jié)與硅酸鹽生產(chǎn)實際有機地結合在一起，注重各方法理論在硅酸鹽原材料、半成品和成品化學成分分析檢測中的實際應用，注重培養(yǎng)學生的動手能力和工程實踐意識。在編寫過程中，本書全部采用法定計量單位，對溶液的名稱、濃度的表示方法、試樣等方面，從文字表述及計算公式上作了修改，并以化學反應中的最小單元作為基本單元，利用等物質(zhì)的量規(guī)則來處理化學反應中物質(zhì)間量的關系。本書既可作為高等工程材料類專業(yè)的分析化學課程教材使用，也可作為從事分析工作的人員或其他科技人員的參考用書。為幫助讀者加深對基本理論的理解及提高分析解決實際問題的能力，還同時出版了《硅酸鹽工業(yè)分析實驗》與之配套使用。本書由洛陽理工學院徐伏秋、楊剛賓主編。編寫分工為：徐伏秋編寫第一、二章及附錄；陳冬梅編寫第三、八章；陳華軍編寫第四、五章；席曉晶編寫第六、九章；關潤伶編寫第七、十章；田文杰編寫第十一、十四章；楊剛賓編寫第十二、十三章。本書在編寫過程中得到了濟南大學和中國建筑材料科學研究院水泥所有關人士的大力支持，濟南大學化學化工學院魏琴、曹偉兩位教授進行了審閱，河南同力集團鶴壁水泥廠化驗室、天瑞集團汝州水泥廠化驗室、河南香山水泥集團偃師水泥廠化驗室在編寫過程中給予了支持和幫助，本書還引用了其他專著的一些資料和圖表，在此表示衷心感謝。由于編者水平有限，書中疏漏、不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

《硅酸鹽工業(yè)分析》按照無機非金屬材料與工程專業(yè)教學規(guī)范及其培養(yǎng)目標和要求編寫。將分析化學的方法原理與硅酸鹽材料生產(chǎn)中的原材料、成品和半成品的分析檢測項目和檢測技術相結合，針對性、實用性強。全書共分十四章。第一章至第四章為共用部分，主要介紹定量分析過程、定量分析中的誤差及數(shù)據(jù)處理、標準滴定溶液的配制與標定、結果計算等；第五章至第十三章為各種分析方法，主要選擇了目前硅酸鹽工業(yè)分析中廣泛應用的酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、重量分析法、分光光度法、原子吸收分光光度法、火焰光度法、電位分析法、X射線熒光光譜分析法等；第十四章為硅酸鹽系統(tǒng)分析方法，主要介紹水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等生產(chǎn)中有代表性的原材料、制品的系統(tǒng)分析方法。    《硅酸鹽工業(yè)分析》的主要讀者對象是高等工程材料類專業(yè)學生，也可作為硅酸鹽行業(yè)中分析技術人員的參考用書和崗位培訓技術用書。

書籍目錄

第一章  緒論  一、硅酸鹽工業(yè)分析的任務和作用  二、分析方法的分類  三、硅酸鹽工業(yè)分析的學習方法和基本要求  思考題第二章  定量分析過程  第一節(jié)  實驗室樣品的采集    一、采樣數(shù)量    二、采樣方法  第二節(jié)  試樣的制備    一、破碎    二、過篩    三、混合    四、縮分    五、研磨  第三節(jié)  試樣的分解    一、酸溶分解法    二、熔融法    三、半熔法  第四節(jié)  干擾組分的消除    一、掩蔽法    二、分離法  第五節(jié)  分析方法的選擇    一、根據(jù)測定的具體要求    二、根據(jù)待測組分的含量范圍    三、根據(jù)待測組分的性質(zhì)    四、根據(jù)共存組分的影響  第六節(jié)  結果計算及數(shù)據(jù)評價  思考題第三章  定量分析中的誤差和數(shù)據(jù)處理  第一節(jié)  準確度與精密度    一、準確度與誤差    二、精密度與偏差    三、準確度與精密度的關系    四、誤差的來源與分類    五、提高分析結果準確度的方法  第二節(jié)  分析數(shù)據(jù)的處理    一、可疑數(shù)據(jù)的取舍（Q檢驗法）    二、置信度和平均值的置信區(qū)間    三、分析結果的表示形式    四、顯著性檢驗  第三節(jié)  有效數(shù)字及其運算    一、有效數(shù)字及位數(shù)    二、有效數(shù)字的運算規(guī)則    三、有效數(shù)字在分析工作中的應用  思考題  習題第四章  標準滴定溶液的配制  第一節(jié)  化學試劑的分類  第二節(jié)  溶液的分類和濃度表示方法    一、溶液的分類    二、溶液濃度的表示方法  第三節(jié)  標準滴定溶液的配制與標定    一、標準滴定溶液的配制方法    二、標準滴定溶液的標定方法    三、配制溶液時應注意的事項  第四節(jié)  滴定分析的有關計算    一、滴定分析計算的依據(jù)    二、滴定分析計算示例  思考題  習題第五章  酸堿滴定法  第一節(jié)  水溶液中的酸堿平衡    一、酸堿質(zhì)子理論    二、水溶液中酸堿的強度    三、酸堿溶液中pH值的計算    四、緩沖溶液  第二節(jié)  酸堿滴定法基本原理    一、酸堿指示劑    二、酸堿滴定曲線和指示劑的選擇  第三節(jié)  酸堿滴定法的特點及其應用    一、酸堿滴定法的特點    二、酸堿滴定法在硅酸鹽工業(yè)分析中的應用  思考題  習題第六章  配位滴定法  第一節(jié)  EDTA及金屬離子-EDTA配合物在溶液中的平衡    一、配合物的一般概念    二、EDTA的性質(zhì)及其配合物    三、EDTA配合物在溶液中的離解平衡    四、條件穩(wěn)定常數(shù)  第二節(jié)  EDTA滴定法基本原理    一、滴定曲線    二、金屬指示劑    三、提高配位滴定選擇性的方法    四、配位滴定方式  第三節(jié)  配位滴定法的特點及其應用    一、配位滴定法的特點    二、配位滴定法在硅酸鹽分析中的應用    三、國家標準化學分析方法簡介  思考題  習題第七章  氧化還原滴定法  第一節(jié)  氧化還原平衡    一、氧化還原反應與條件電極電位    二、氧化還原反應進行的程度    三、影響氧化還原反應速率的因素  第二節(jié)  氧化還原滴定法基本原理    一、氧化還原滴定曲線    二、檢測終點的方法    三、氧化還原方法原理簡介  第三節(jié)  氧化還原滴定法在硅酸鹽工業(yè)分析中的應用    一、水泥中礦渣摻加量的測定（KMnO4法）    二、錫釩陶瓷中氧化釩的測定    三、鐵礦石中鐵的測定（K2Cr2O7-無汞鹽法）    四、水泥生料中FezO3的測定    五、水泥中三氧化硫的測定（GB 176—96）  思考題  習題第八章  重量分析法及沉淀滴定法  第一節(jié)  重量分析法的分類及特點    一、分類    二、特點  第二節(jié)  重量分析法的基本原理    一、重量分析法對沉淀的要求    二、沉淀的完全程度及影響沉淀溶解度的因素    三、影響沉淀純凈的因素及其減免的方法    四、沉淀的形式與沉淀條件的選擇    五、重量分析結果的計算  第三節(jié)  重量分析在硅酸鹽分析中的應用    一、水泥中S03的測定（BaSO4重量法）    二、水泥熟料、生料試樣中SiO2含量的測定    三、玻璃試樣中SiO2含量的測定    四、復雜硅酸鹽試樣中SiO2含量的測定  第四節(jié)  沉淀滴定法    一、莫爾法    二、佛爾哈德法    三、法揚司法    四、銀量法的應用  思考題  習題第九章  分光光度法  第一節(jié)  分光光度法基本原理    一、光的基本性質(zhì)    二、物質(zhì)對光的選擇性吸收    三、光吸收的基本定律  第二節(jié)  分光光度計及測定方法    一、分光光度計    二、分光光度測定的方法    三、顯色條件與測量條件的選擇  第三節(jié)  分光光度法的應用及國家標準簡介    一、分光光度法在硅酸鹽分析中的應用    二、水泥化學分析中TiO2、MnO的分光光度法測定（GB 176—96）    三、鈉鈣硅玻璃化學分析中Fe2O3、TiO2、P2O5及重量法測定SiO2后濾液漏失硅的測定（GB 1347—88）    四、硅質(zhì)耐火材料化學分析中FezO3、Al2O3、TiO2、P2O5的測定（GB 6901—86）  思考題  習題第十章  原子吸收分光光度法  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  原子吸收分光光度法基本原理    一、共振線和吸收線    二、原子吸收法的定量基礎    三、原子吸收分光光度計    四、定量分析方法    五、干擾及其消除    六、儀器工作條件的選擇  第三節(jié)  原子吸收分光光度法的應用及國家標準簡介    一、原子吸收分光光度法的應用    二、應用原子吸收分光光度法進行硅酸鹽分析的國家標準簡介  思考題  習題第十一章  火焰光度法  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  火焰光度法基本原理    一、火焰光度法定量分析基礎    二、火焰光度計    三、測定方法    四、影響火焰光度法準確度的因素  第三節(jié)  火焰光度法的應用    一、水泥及原料中K2O、Na2O的測定    二、硅質(zhì)玻璃原料中K2O、NaeO的測定    三、黏土、高鋁、半硅質(zhì)耐火材料中K2O、Na2O的測定  思考題第十二章  電位分析法  第一節(jié)  電位分析法基本原理    一、電位分析法的理論依據(jù)    二、參比電極和指示電極  第二節(jié)  直接電位法    一、pH的電位測定    二、離子活（濃）度的測定  第三節(jié)  電位滴定法    一、電位滴定法的儀器裝置    二、電位滴定終點的確定方法    三、電位滴定法的應用  第四節(jié)  電位分析法在硅酸鹽工業(yè)分析中的應用    一、離子選擇性電極法測定水泥、生料、熟料中的氟    二、離子選擇性電極法測定鈉鈣硅玻璃中的Na2O、K2O  思考題  習題第十三章  X射線熒光光譜分析  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  X射線熒光光譜儀結構組成    一、X射線熒光光譜儀的種類    二、儀器結構與原理  第三節(jié)  X射線熒光光譜分析    一、定性分析    二、定量分析  第四節(jié)  X射線熒光光譜分析法的應用    一、樣品制備    二、水樣分析    三、大氣顆粒的測定    四、水泥生料檢測  思考題第十四章  硅酸鹽系統(tǒng)分析方法  第一節(jié)  硅酸鹽水泥及其原料的分析    一、概述    二、分析方法綜述    三、水泥及原料系統(tǒng)分析方案示例  第二節(jié)  玻璃及原料分析    一、概述    二、分析方法綜述    三、玻璃及原料系統(tǒng)分析方案示例  第三節(jié)  陶瓷及原料的分析    一、概述    二、分析方法綜述    三、分析方案示例  第四節(jié)  耐火材料及原料的分析    一、概述    二、分析方法綜述    三、分析方案示例附錄  附錄一  弱酸、弱堿在水中的離解常數(shù)（25℃、I=O）  附錄二  常用的緩沖溶液  附錄三  常用酸堿指示劑  附錄四  金屬配合物穩(wěn)定常數(shù)  附錄五  一些金屬離子的lgaM（OH）值  附錄六  標準電極電位（18～25℃）  附錄七  條件電極電位  附錄八  難溶化合物的溶度積常數(shù)  附錄九  國際原子量表（1985年）  附錄十一  些化合物的相對分子質(zhì)量參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　一、硅酸鹽工業(yè)分析的任務和作用　　硅酸鹽工業(yè)分析是分析化學在硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)上的應用。其任務是研究硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)中原料、輔助原料、中間產(chǎn)品、成品的化學組分的分析方法及其有關的基本理論，評價原料和產(chǎn)品的質(zhì)量，為生產(chǎn)配料提供數(shù)據(jù)；通過對生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和工藝參數(shù)的控制，檢查工藝過程是否正常，從而及時調(diào)整參數(shù)，做到正確組織生產(chǎn)，最經(jīng)濟地使用原料、燃料，減少不合格產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量。由此可見，硅酸鹽工業(yè)分析起著指導生產(chǎn)的作用，所以人們常把分析工作喻為工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”?！　」杷猁}工業(yè)分析是硅酸鹽工藝專業(yè)一門必修的基礎課程。它是把分析化學的基本內(nèi)容與部分無機化學、硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)實際緊密結合而形成的一種新體系結構的基礎化學。通過本課程的學習，不僅可掌握硅酸鹽分析的一些基本分析方法，而且可以把理論知識同專業(yè)實踐緊密結合起來，提高分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)嚴肅認真、實事求是的科學態(tài)度，掌握準確細致的進行科學實驗的技能與技巧，為將來從事專業(yè)工作和參加祖國建設打下良好的基礎。　　二、分析方法的分類　　硅酸鹽工業(yè)分析是依據(jù)分析化學的原理和方法進行的。分析化學是“表征和量測的科學”，是研究物質(zhì)的化學組成、含量、結構的分析方法及其有關理論的一門科學。就其任務來說主要分為定性分析和定量分析。定性分析的任務是確定物質(zhì)的組成，即鑒定和檢出物質(zhì)是由哪些元素、離子、化合物所組成的；定量分析的任務是確定物質(zhì)各組分的相對含量，即在定性分析的基礎上，測出各組分準確的質(zhì)量分數(shù)。在硅酸鹽工業(yè)分析中，原料、燃料的來源，主要成分及雜質(zhì)都是已知的，生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品的控制分析，成品的質(zhì)量檢測等，一般均不需要做定性分析，而僅需要進行定量分析。

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