[科普中國(guó)]-示性分析

一種坯料組成的表示方法,將坯料的組成以粘土質(zhì)、石英、長(zhǎng)石等礦物來表示,也稱為示性礦物組成法。示性分析法是采用適當(dāng)?shù)脑噭┡c處理方法,來分析坯料和粘土原料中的粘土質(zhì)、石英、長(zhǎng)石等礦物,從而計(jì)算出三種礦物的重量百分含量。示性分析不易準(zhǔn)確,因?yàn)檎惩林懈鞣N難溶物質(zhì)的溶解度與顆粒的大小有關(guān)系。粘土中如含有石灰石及氧化鐵甚多時(shí),均溶于硫酸而增加分析中粘土的重量。又如各種長(zhǎng)石及高嶺土在強(qiáng)酸中的溶解度各有不同,因此這種分析方法僅可做為瓷土成分的大概估計(jì),也只宜用質(zhì)量較純的粘土。

常見的示性分析法“凱普勒--戈特撒德”法采用加熱法分解粘土。進(jìn)行分析時(shí),將試樣干燥,置于電燈中加熱至710℃±10℃,加10%的鹽酸,置水浴上加熱2小時(shí),使高嶺土分解。在濾液中加入氫氧化銨使生成的氫氧化鋁沉淀,灼燒稱重,得出Al2O3量,乘以換算系數(shù)2.53,即為粘土質(zhì)物料量。不溶于鹽酸的殘?jiān)?即是石英、長(zhǎng)石、云母。將殘?jiān)浦链擅笾姓舭l(fā),冷卻后加濃硫酸高溫加熱,揮發(fā)后先用5%的鹽酸洗滌,再以溫水洗凈,然后集中于硬質(zhì)橡膠勺皿中,注入蒸餾水并斟加40%的氫氟酸,以硬質(zhì)橡膠棒攪拌,使無定形的SiO2溶解,用氫氧化鈉中和多余的氫氟酸后,過濾出不溶殘?jiān)?。以水、稀鹽酸洗滌,再以水洗凈,灼燒稱重,得出長(zhǎng)石與石英的總量。

如果從試樣重量中減去長(zhǎng)石、石英、有機(jī)物以及按Al2O3量計(jì)算出的粘土量,就能夠求出云母量。最后以氫氟酸處理長(zhǎng)石與石英的混合物,加鹽酸使溶液中的Al2O3沉淀出來,按這個(gè)量計(jì)算出長(zhǎng)石量(譯注:Al2O3量乘以換算系數(shù)5.46即為長(zhǎng)石量)。有機(jī)物的定量比較困難,作為簡(jiǎn)便方法,可將粘土在300~350℃加熱,測(cè)定其減量,借以確定有機(jī)物含量。1

“伯徳爾”法采用化學(xué)方法分解粘土。進(jìn)行分析時(shí),將準(zhǔn)確稱量過的5克粘土試樣(以試樣重作為100%)與熱的濃硫酸反應(yīng),使粘土分解為硫酸鋁和塊狀或膠凝狀的硅酸凝膠,其中的石英和長(zhǎng)石保持不變。用充分的水進(jìn)行洗滌,將硫酸鋁洗去。然后在殘?jiān)屑尤霘溲趸c并加熱煮沸,使硅酸凝膠變?yōu)榭扇苄缘墓杷徕c(水玻璃)。用水將硅酸鈉溶解洗去后,試樣中的粘土質(zhì)物料已不存在,殘?jiān)兄皇Ｏ禄煸谡惩林械氖⒑烷L(zhǎng)石。將此殘?jiān)旁诎捉疔釄逯凶茻蠓Q重,稱得的重量與試樣重量之差,即為粘土質(zhì)物料的重量。

區(qū)分石英與長(zhǎng)石的方法是在白金坩堝中將殘?jiān)脷浞岷土蛩崽幚?。使游離約SiO2(石英)和長(zhǎng)石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的氟化硅(SiF4),長(zhǎng)石轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧蛩猁}。生成物中的Al2(SO4)3和K2SO4是可溶性的,在其中加入NH4OH,生成Al(OH)2而沉淀。過濾后將不溶于水的氫氧化鋁與可溶性的硫酸銨分離,再將氫氧化鋁灼燒,稱量后的AI2O3量,即為原來長(zhǎng)石中的氧化鋁量,可按長(zhǎng)石的分子量換算為長(zhǎng)石量,即乘以換算系數(shù)5.46。

從長(zhǎng)石與石英的總量中減去長(zhǎng)石的量,即為石英量,這樣三個(gè)組份都已求出。便得出了粘土的示性分析。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學(xué)