材料化学专业综合实验指导书综合实验指导书；水玻璃模数的调节及对钢渣粉成型的；影响研究；学生姓名路琳专业材料化学学号指导老师；一，实验目的：；1.掌握水玻璃样品模数的调整与检测办法2.掌握水；4.通过实验，提 ...
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材料化学专业综合实验指导书
综合实验指导书；水玻璃模数的调节及对钢渣粉成型的；影响研究；学生姓名路琳专业材料化学学号指导老师；一，实验目的：；1.掌握水玻璃样品模数的调整与检测办法2.掌握水；4.通过实验，提高学生发现问题，分析并解决问题的；二，实验意义与原理：；随着我国钢铁工业的发展，产生了大量的钢渣和矿渣等；水玻璃是矿建工程中的常用固化材料，常用来配制浆液；本实验拟利用氢氧化钠水溶
综合实验指导书
水玻璃模数的调节及对钢渣粉成型的
影响研究
一，实验目的：
1. 掌握水玻璃样品模数的调整与检测办法 2. 掌握水玻璃固化钢渣粉的实验过程 3. 通过动手操作，提高学生实验动手操作能力
4. 通过实验，提高学生发现问题，分析并解决问题的能力
二，实验意义与原理：
随着我国钢铁工业的发展，产生了大量的钢渣和矿渣等工业副产品，这些副产品如得不到有效利用，必然会造成严重的环境污染，巨大的资源浪费，因此，如何有效地利用钢渣，矿渣则成为迫在眉睫的问题。研究表明，矿渣是一种很好的活性掺合料，在水泥和混凝土中已经得到了广泛的应用，但因钢渣成分波动大、稳定性差、难磨等原因，其充分利用问题一直没有得到很好的解决。钢渣作为一种具有潜在活性的胶结材料，其化学成分与水泥熟料相似，但含有大量不稳定的游离CaO和MgO、FeO。理论上钢渣是一种低活性的水泥熟料，采用合适的活化方式、早强剂和激发剂对其进行处理，激发其活性，不仅可解决环境问题，还可节约资源、降低能耗。
水玻璃是矿建工程中的常用固化材料，常用来配制浆液、拌合塑胶泥等。水玻璃的性能对所配制的浆液和拌合的塑胶泥的性能有很大影响，特别是影响这些配合物的凝固时间，从而对整个注浆工艺造成影响。所以，在注浆施工现场对所购进的水玻璃性能要有准确的了解。反映水玻璃性能的主要指标是其浓度和模数。其中，水玻璃模数高低直接影响产品的硬度、强度等各项性能指标。水玻璃的模数需要通过试验和计算方能确定。
本实验拟利用氢氧化钠水溶液对商品购置水玻璃的模数进行调整，在此基础上，利用实验配制的水玻璃作为激发剂，研究其模数变化对于钢渣粉成型的影响研究，并就其中的影响机理进行分析。
三，实验所用仪器与溶剂
化学试剂及设备
氢氧化钠，盐酸，甲基红，乙醇，溴百里酚蓝，氟化钠，硫酸铜，硫酸铬钾，碳酸钠均为分析纯，水玻璃，钢渣粉为企业提供，去离子自制。
202型电热恒温干燥箱，山东省龙口市电炉总厂;DF—101S集热式磁力加热搅拌器，常州华冠仪器股份有限公司。AEC—201型抗压强度试验机，无锡建筑材料仪器机械厂。
四，实验过程
4.1 水玻璃模数的检测
①、试验溶液的制备：称取m克（约5g）水玻璃试样，精确至0.1g，移入250mL容量瓶中，用蒸馏水溶解，稀释至刻度，摇匀，此溶液为试验溶液A。 ②、氧化钠含量滴定：用移液管精确移取50mL试样A置于250mL锥形瓶中,加8-lO滴甲基红乙醇指示剂，用盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为微红色即为终点，记录下所用盐酸体积V1。
③、二氧化硅含量滴定：用移液管精确移取50mL试样A置于250mL锥形瓶中，精确滴加V1体积上述盐酸，然后加入氟化钠M克（约3g），充分震荡溶解2-3min后，加入4～6滴溴百里酚蓝乙醇指示剂，用盐酸溶液滴定至溶液由蓝色变为黄色即为终点，记录下所用盐酸体积V2；该过程OH-释放比较缓慢，不可加热处理，温度过高会造成硅酸缩聚出现絮状沉淀或凝胶，需耐心滴定。
④、空白试验：由于氟化钠本身的碱性，需做空白实验。用移液管移取50mL蒸馏水置于250mL锥形瓶中，加入3中同样重量的氟化钠M克，精确到0.1g，充分震荡溶解2～3min后，加入4～6滴溴百里酚蓝乙醇指示剂，用盐酸溶液滴定至溶液由蓝色变为黄色，记录下所用盐酸体积V3(经验值约力0.9mL)。更精确的模数测定试验，可采用pH计测定pH，终点pH约为6.0。
⑤、用来滴定二氧化硅含量的盐酸量即为V2-V3，重复这个步骤做三次平行实验。
水玻璃模数（n）计算公式：n=(V2－V3)/2V1
五，结果与讨论
5.1 水玻璃模数的调整及检测结果
根据实验方法，本次实验利用氢氧化钠溶液依次配制出多种不同模数的水玻璃，具体结果如下
表1不同水玻璃水样模数检测结果
氢氧化钠加入量对水玻璃模数数值大小的影响如图1所示
3.532.521.510.50
1#
14
16
28
36
40
56
NaOH量（mL）—模数n图
从图中可以看出，随着氢氧化钠量的增加，水玻璃模数是逐渐减小的。这是因为
依定义，水玻璃的模数是水玻璃中的二氧化硅（SiO2）克分子数与氧化钠（Na2O）克分子
数之比值，加入NaOH后发生反应 SiO2 。 Na2O+ NaOH NaOH加入量的增多，Na2O的百分量递增，模数降低。
? SiO2
。
Na2O+ Na2O +H2O 随
5.2 不同模数水玻璃对钢渣粉抗压强度的影响规律
6543210
0.83
1.05
1.21
1.43
1.82
2.05
模数n---抗压强度（107Pa）图
从图中看出：模数与抗压强度的关系：由模数与抗压强度的图可知模数越大，抗压强度越好。
5.3 硫酸铜的加入对钢渣粉抗压强度的影响规律
化工专业实验指导书,
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