水泥三氧化硫
水泥中三氧化硫含量评估方法-最新国标
水泥中三氧化硫含量评估方法1范围本文件规定了水泥中三氧化硫含量评估方法的原理、仪器设备、材料、试验样本、试验方法、评估过程、评估报告等。
本文件适用于通用硅酸盐水泥中三氧化硫含量的评估，其他品种水泥可参考使用。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB175通用硅酸盐水泥GB/T176水泥化学分析方法GB/T1345水泥细度检验方法筛析法GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定检验方法GB/T5483天然石膏GB/T5484石膏化学分析方法GB/T8074水泥比表面积测定方法勃氏法GB/T12959水泥水化热测定方法GB/T17671水泥胶砂强度检验方法（ISO）GB/T21371用于水泥中的工业副产石膏GB/T21372硅酸盐水泥熟料JC/T603水泥胶砂干缩试验方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理在水泥凝结时间满足标准要求下，通过强度、胶砂干缩率、水化热中其中一个或多个物理性能参数评估水泥中最佳SO3含量。
强度、水化热随水泥中SO3含量的增大先升高后降低，当强度或水化热最大时，对应的水泥中SO3含量为最佳值。
胶砂干缩率随水泥中SO3含量的增大先降低后升高，当胶砂干缩率最小时，对应的水泥中SO3含量为最佳值。
可根据需求采用其中一种或多种物理性能参数评估水泥中最佳SO3含量。
5仪器和设备5.1球磨机符合GB/T21372中规定的化验室统一小磨。
6材料6.1石膏6.1.1天然石膏天然石膏应符合GB/T5483中规定的G类石膏或M类混合石膏，品位（质量分数）≥55%。
6.1.2工业副产石膏工业副产石膏应符合GB/T21371规定的技术要求。
6.1.3分析纯石膏分析纯石膏中CaSO4·2H2O质量分数应大于99.0%。
实验 水泥中三氧化硫含量的测定
实验水泥中三氧化硫含量的测定适量的SO3可调节水泥的凝结时间，还具有增强、减缩等作用。
制造膨胀水泥时，石膏还是一种膨胀组分，赋予水泥膨胀的性能。
但水泥中石膏量过多，却会导致水泥安定性不良。
因此，水泥中三氧化硫含量是水泥重要的质量指标，在生产过程中必须予以严格控制。
由于水泥中石膏的存在形态及其性质不同，测定水泥中三氧化硫的方法有很多种，如经典的硫酸钡重量法及其改进方法、离子交换法、磷酸溶样-氯化亚锡还原——碘量滴定法、燃烧法(与全硫的测定相同)、分光光度法、离子交换分离一EDTA配位滴定法等。
目前多采用硫酸钡重量法、磷酸溶样—氯化亚锡还原—碘量滴定法(还原—碘量法)、离子交换法。
经典的硫酸钡重量法较准确,常作为仲裁分析。
硫酸钡重量法测定水泥中三氧化硫一、实验目的掌握硫酸钡重量法测定原理和方法。
了解晶型沉淀的沉淀条件、原理和沉淀方法。
沉淀水泥中三氧化硫的含量，并用换算因数计算测定结果。
二、基本原理硫酸钡重量法不仅在准确性方面，而且在适应性和测量范围方面都优于其它方法，但其最大缺点是手续繁琐，费时，不宜作为生产控制例行分析方法。
其改进方法虽然简化了离子分离手续，但是过滤、沉淀、洗涤……，直至恒重等一系列手续，便使这一方法有所逊色。
硫酸钡质量法是通过氯化钡使硫酸根结合成难溶的硫酸钡沉淀，以硫酸钡的质量折算水泥中的三氧化硫含量。
由于在磨制水泥中，需加入一定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。
所以可采用BaCl2作沉淀剂，用盐酸分解，控制溶液浓度在0.2-0.4mol/L的条件下，用BaCl2沉淀SO42-离子，生成BaSO4沉淀。
沉淀经过滤、洗涤、和灼烧，以BaSO4形式称量，从而求得S、SO3、或SO42-离子含量。
BaSO4的溶解度很小(其K sp=l.lx10-10)，其化学性质非常稳定，灼烧后的组分与分子式符合。
反应式为Ba2+ + SO42- = BaSO4↓(白色)三、试剂1. 盐酸(1+1);2. 氯化钡溶液(100g/L);3. 硝酸银溶液(5g/L)。
水泥中三氧化硫含量的测定方法概述
石 的体积膨 胀 ， 破坏 水泥石结构而 影响水泥 的安定 性。 因此要 严格控制水泥 中三氧化硫 的含量 。 本文针对 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ６ — ２ ０ ０ ８ 《 水 泥化学分析方法 》里提到的 ５种三氧化硫 的测 定方法进行 了分
析。
（ ５）适用性 ： 不 但适用 于掺加天然石 膏的水泥 ， 还适 用于
以防止 “ 局部过浓 ” 现象 。另外 ， 沉淀过程应 当在热溶液 中进行 ，
简单等。
（ ３ ）缺点 ： 所用 试剂种类多 、溶液 配制 麻烦 、反应瓶价格 较高 ， 分 析成 本较高。
即将溶液 煮沸 ， 最好 Ｂ ａ Ｃ １ ： 溶 液也加 热后使 用 。②沉 淀后不 应
所植绿 植后期的养护也必不 可少 。要 定期 回访 已完成 的绿化 改 造工程 ，对所 出现 的问题进 行及 时的解决 ，做好补植 死株的工
老 城 区河 道 绿 化 改 造 的结 果 。
３ 结语
一
相对 于其它发达 国家来说 ，我国 的屋顶绿化工 作还在高速 的发展过 程 中。现 阶段 ，我国屋顶 的绿化成 果不是 十分 明显 ， 而小部分 、零星 的绿化 屋顶难以为生态环境发 展做 出贡献 。对
满 足施工条件 的老城 区的屋顶进行绿化改造 ，不仅 能有利于满
含有氟 、磷 、氯 的水 泥中三氧化硫 的测定 。因费 时较长 ， 故在
生产控制过程 中采用 不太适宜 。
２ 碘 量 法
（ １ ）原 理 ： 将水泥样 品先经过 Ｈ ， Ｐ Ｏ 处理 ， 使硫化 物分解 逸 出后 ， 再加入 Ｓ ｎ Ｃ １ 一 Ｈ Ｐ Ｏ 溶液 ， 将硫 酸盐硫还原成硫 化氢 ， 收集 于 Ｚ ｎ — Ｎ Ｈ 溶 液中 ， 然后 用碘量法 测定 。
实验4水泥中三氧化硫的测定
在进行实验时，必须佩戴防护眼镜和穿着实验服，以防止化学物 质溅入眼睛或皮肤接触。
使用防爆电器
在实验室内，应使用防爆电器设备，并确保电源开关具有良好的接 地。
遵循操作规程
严格按照实验操作规程进行实验，避免因操作不当引发安全事故。
实验废弃物的处理方法
分类收集
将实验废弃物按照可回收利用和不可回收利用进行分类收集。
控制合适的沉淀条件，如温度、搅拌速度和沉淀时间，以确保沉淀物为硫酸钡，而不是其他形式的钡 盐。
熟悉实验操作流程
准备实验试剂和设备
准备水泥样品、盐酸、硝酸银、氯化钡等试剂， 以及天平、容量瓶、烧杯、漏斗等设备。
01
酸化处理
将样品与盐酸混合，加热至沸腾，使 水泥中的硫酸盐转化为硫酸。
03
干燥与称重
将滤纸上的沉淀物烘干，然后在天平上称重。
化学废液处理
对于含有有害化学物质的废液，应按照相关规定进行中和、沉淀、 蒸发等处理，确保废液无害化后再排放。
废弃物存放
实验废弃物应存放在指定的废弃物存放处，并定期进行清理和处 置。来自突发情况的应急处理措施
01
火灾应急处理
若发生火灾，应立即切断电源，使用灭火器扑灭火源，并按照火灾应急
预案进行疏散和救援。
05
02
样品处理
将水泥样品研磨至细粉状，过筛后称取适量 样品进行实验。
04
沉淀与过滤
加入钡盐，在适当的沉淀条件下，使 硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡 沉淀。过滤除去溶液中的悬浮物。
06
数据处理与结果计算
根据称得的硫酸钡重量和样品量，计算出水泥 中三氧化硫的含量。
了解三氧化硫对水泥性能的影响
三氧化硫对水泥硬化的影响
水泥中三氧化硫含量的测定
水泥中三氧化硫含量得测定水泥中得三氧化硫就是由石膏、熟料(特别就是以石膏作矿化剂煅烧得熟料)或混合材料引入,在水泥制造时加入适量石膏可以调节凝结时间,还具有增强、减缩等作用。
制造膨胀水泥时,石膏还就是一种膨胀组分,赋予水泥以膨胀等性能,但水泥中得三氧化硫含量过多,却会引起水泥体积安定性不良等问题,因此,在水泥生产过程中必须严格控制水泥中得三氧化硫含量。
测定水泥中三氧化硫含量得方法多种,如硫酸钡质量法、磷酸溶样-氯化亚锡还原-碘量法以及离子交换法等。
一、 测定原理1. 硫酸钡质量法得测定原理用盐酸分解试样,时试样中不同形态得硫酸全部转变成可溶性得硫酸盐 ,以氯化钡沉淀剂,使之生成硫酸钡沉淀。
该沉淀得溶解度极小,化学性质非常稳定,经灼烧后称重,再换算得出三氧化硫得含量,反应式如下:=↓(白色)2. 碘量法得测定原理水泥中得硫主要以硫酸盐硫(石膏)存在,部分硫存在于硫化钙、硫化亚锰、硫化亚铁等硫化物中。
用磷酸溶解水泥试样时,水泥中得硫化物与磷酸发生下列反应,生成磷酸盐与硫化氢气体,其反应式如下:3CaS ＋2=+3S ↑3MnS+2=+3S ↑3FeS+2=+3S ↑在有还原剂并加热得条件下,用浓磷酸溶解试样时,不仅硫化物与磷酸发生上述反应,硫酸盐也将与磷酸反应,生成得硫酸与还原剂氯化亚锡发生氧化还原反应,放出硫化氢气体。
根据碘酸钾溶液(加有碘化钾)在酸性溶液中析出碘得性质,在H2S 得吸收液中加入过量得碘酸钾标准溶液,使在溶液酸化时析出碘,并与硫化氢作用,剩余得碘则用硫代硫酸钠回滴,其反应式如下:利用上述反应,先用磷酸处理试样,使水泥中得硫化物生成硫化氢溢出,然后用氯化亚锡-磷酸溶液处理试样,测定试样中得硫酸盐。
3.离子交换法得测定原理水泥中得三氧化硫主要来自石膏,在强酸性阳离子交换树脂R-SO 3·H 得作用下,石膏在水中迅速溶解,离解成Ca 2+与,Ca 2+迅速与树脂酸性基团得H +进行交换,析出H +,它与石膏离解所得生成硫酸,直至石膏全部溶解,其离子交换反应式为:2+2-44332CaSO Ca +SO +2R-SO H)R-SO )Ca+2H （固体）（（ ⑴ ⑵在石膏与树脂发生离子交换得同时,水泥中得C 3S 等矿物将发生水解,生成氢氧化钙与硅酸:⑶所得Ca(OH)2,一部分与树脂发生离子交换;另一部分与H2SO4作用,生成CaSO4再与树脂交换,反应式为:⑷⑸⑹熟料矿物水解,当水解产物参与离子交换达到平衡时,并不影响石膏与树脂进行交换生成得H2SO4量,但使树脂消耗量增加,同时,溶液中硅酸含量得增加,使溶液PH值减少,用NaOH 滴定滤液时,所用指示剂必须与进入溶液得硅酸量相适应。
三氧化硫测定 知识点
用硫酸钡法测水泥中三氧化硫含量一、目的意义硫酸钡重量法不仅在准确性方面，而且在适应性和测量范围方面都优于其他方法，但其最大特点是手续繁琐，费时很长，不宜作为生产控制例行分析方法。
其改进方法虽然局化了离子分离手续，但是过滤、沉淀、洗涤……，直至恒重等一系列手续，仍使这一方法有所逊色。
本实验目的：1.了解硫酸钡重量法测定SO3的原理及方法；2.测定水泥中的SO3的含量二、基本原理硫酸钡重量法是通过氯化钡使硫酸根结合成难溶的硫酸钡沉淀，以硫酸钡的重量折算水泥中的三氧化硫含量。
由于在磨制水泥中，需加入一定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。
所以可采取BaCl2沉淀剂，用盐酸分解，控制溶液浓度在0.2~0.4mol/l的条件下，用BaCl2沉淀SO42-离子，生成BaSO4沉淀。
的溶解度很小（其K sp=1.1×10-10，其化学性质非常稳定，灼烧后的组分与分子式符合。
反应式为：Ba2++SO42-====BaS O4↓(白色)三、实验器材（一）仪器与材料1分析天平，不低于四级2磁力搅拌机200~300r·min-13箱式电阻炉4其他：坩埚、烧杯、量筒、锥形瓶、快速定性滤纸、过滤漏斗等。
（二）试剂1盐酸（一体积盐酸与一体积水配置而成）；2氯化钡溶液的质量浓度（10%）；3硝酸银溶液的质量浓度（10%）。
四．分析步骤1、准确称取约0.5水泥试样，至于锥形瓶中，加入40ml水及10ml盐酸（一体积盐酸与一体积水配置而成），加热至沸腾，停止加热保持五分钟；2、在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液（10%），并将溶液煮沸两分钟；3、停止加热溶液并静置四小时；4、四小时后，用快速定性滤纸过滤，反复洗涤沉淀数次（洗涤滤纸上的沉淀，直到沉淀中没有Cl-为止），然后用硝酸银溶液检验滤后液，直至没有白色沉淀为止（目的是为了把沉淀中Cl-洗涤干净，滤后液中没有Cl-也就没有Ba2+）；5、将沉淀和滤纸一并移入坩埚中，在箱式电阻炉中灰化（加热温度设定为300℃，保持温度半小时）；6、将灰化后放入设置温度为800℃的箱式电阻炉中灼烧，恒温保持半小时；7、冷却后，取出坩埚，称量。
水泥中三氧化硫的测定
3) 用离子交换法测定水泥中的三氧化硫，重要的前提是必须把 试样中的硫酸钙完全提取到溶液中。当水泥中的石膏是硬石 膏或混合石膏(二水石膏和硬石膏)时，由于有些硬石膏溶解 速度较慢，用本方法测定时因离子交换时间较短，在此期间 石膏往往不能完全提取到溶液中去，使测定结果偏低。遇此 情况，可将试样磨细一些，并将试样的质量由0.5g减为0.2g， 第一次静态交换的时间由原2min延长至10min，必要时也可 将树脂由原来的2g增至5g。第二次交换的条件仍不变。这样 上述问题得以解决，但进入溶液中的硅酸量也相应增大。 4) 由于试样中磷、氟、氯等酸性物质将与NaOH反应，使滴定 结果偏高，故本方法含有F- 、C1- 、PO4-3 等的工业副产石膏 及氟铝酸盐的水泥是不适用的。但可以将离子交换后的溶液 用硫酸钡重量法(控制溶液酸度在0.2~0.4mol／L之间)测定三 氧化硫，也可用静态离子交换——返滴定法测定三氧化硫。
3) 0.05mol/L氢氧化钠标准溶液：将20g氢氧化钠溶于10L水中，充 分摇匀后，储存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的硬质玻璃瓶内。 • 标定方法：准确称取约0.3g苯二甲酸氢钾置于400ml烧杯中， 加入约150ml新煮沸过的并已用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微 红色的冷水，搅拌使其溶解，然后加入2～3滴1％酚酞指示剂溶 液，用配好的氢氧化钠溶液滴定至微红色。 • 氢氧化钠标准溶液对三氧化硫的滴定度按下式计算
（2）试剂 • • • 盐酸(1+1)； 氯化钡溶液[10%(W／V)]； 硝酸银溶液[10％(W／V)]。
（3）分析步骤
• 准确称取约0.5g水泥试样，置于300ml烧杯中，加入30~40ml 水及10ml盐酸，加热至微沸，并保持微沸5min，使试祥充分 分解。 • 以 中 速 滤 纸 过 滤 ， 用 温 水 洗 涤 10~12 次 。 调 整 滤 液 体 积 至 200m1，煮沸，在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液[10％(W／V)]， 并将溶液煮沸数分钟，然后移至温热处静止4h或过夜(此溶液 体积应保持在200ml)。 • 用慢速滤纸过滤，以温水洗至无氯根反应(用硝酸银溶液检验)。 • 将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量的瓷坩埚中 ，灰化后在 800℃的高温炉中灼烧30min。取出坩埚，置于干燥器中冷却 至室温，称量。如此反复灼烧，直至恒量。
水泥中三氧化硫的测定
•
树脂的再生处理：将用过的带有水泥残渣的树脂放入烧杯
中，用水清洗数次以除去水泥残渣。将树脂浸泡在稀盐酸中，
当积至一定数量后，倾出其中夹带的残渣，再按钠型树脂转变
为H型树脂的方法进行再生。
3) 0.05mol/L氢氧化钠标准溶液：将20g氢氧化钠溶于10L水中，充 分摇匀后，储存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的硬质玻璃瓶内。
• 以 中 速 滤 纸 过 滤 ， 用 温 水 洗 涤 10~12 次 。 调 整 滤 液 体 积 至 200m1，煮沸，在搅拌下滴加10ml氯化钡溶液[10％(W／V)]， 并将溶液煮沸数分钟，然后移至温热处静止4h或过夜(此溶液 体积应保持在200ml)。
• 用慢速滤纸过滤，以温水洗至无氯根反应(用硝酸银溶液检验)。
也须用酸进行再生，使其重新转变成氢型以继续使用。
（2）材料、试剂与仪器
1) 水泥试样
2) H型732苯乙烯强酸性阳离子交换树脂(1x12)或类似性能的树脂
•
钠型树脂转变为H型树脂的处理方法；将250g 732苯乙烯强
酸性阳离子交换树脂(1x12)用250ml 95％乙醇浸泡过滤，然后倾
出乙醇，再用水浸泡6~8h。将树脂装入离子交换柱(直径约5cm，
CaSO4+2（R-SO3）Na
(R-SO3)2Ca+Na2SO4
生成的硫酸钠为中性盐，滴定时不与氢氧化钠反应，
从而导致结果偏低。为此，在处理树脂时，不应使用静态
交换法，而必须使用动态交换法，这样才能确保获得纯的
氢型树脂。
2) 已处理好的氢型树脂在放置的过程中，往往会逐渐析出游 离酸。因此，在使用之前应将所用的树脂以水洗静，不然 会由此而给分析结果造成可观的偏高误差。
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工作令号
——
产品名称
样 品 等 级
送 样 日 期
检 验 日 期
试 验 编 号
试验室名称
试验室温度（℃）
试验室湿度（%）
设备及使用状况
设备名称、型号
编 号
量 程
精 度
使 用 情 况
电子天平（FA2004）
0~200g
0.0001g
马弗炉（SX4—13）
室温—1300℃
±20℃
检验依据
——灼烧后沉淀的质量，单位为克（g）；
——试料的质量，单位为克（g）；
——硫酸钡对三氧化硫的换算系数。
备
注
审核：校核：主检：精心搜集整理，只为你的需要
GB/T176—2008《水泥化学分析方法》
第 页 共 页
项 目
三氧化硫
编 号
1
2
空白
空坩埚质量 g
1
2
恒重
试样质量 （ ） g
——
烧后坩埚加沉淀质量 g1源自2恒重烧后沉淀质量 g
减空白后沉淀质量 （ ）g
——
三氧化硫含量（ ）%
——
平 均 值（ ）%
报 出 值（ ）%
计
算
公
式
=
——三氧化硫的质量分数，%；