无机材料科学基础实验-安徽建筑大学课件.ppt

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1、实验一晶体结构模型分析安徽建筑大学材料实验中心无机材料科学基础实验主要内容一、实验目的二、实验内容三、实验原理、方法和手段四、实验条件五、实验步骤六、实验报告要求一、实验目的通过对晶体模型的分析，使学生加深对无机材料科学基础课程中结晶学基础和晶体结构两部分理论教学内容的理解。通过本实验的学习，为该课程、材料研究方法及无机非金属材料学等课的学习奠定基础二、实验内容通过对晶体模型的分析，加深对晶体对称、对称操作和对称要素的理解；掌握等轴晶系、四方、三方和六方晶系的晶体定向原则和晶体常数特点；分析若干典型晶体结构，加

2、深对配位数、配位多面体的理解；标定萤石模型中所有质点所处的几何位置。三、实验原理、方法和手段观测晶体模型找出对称要素；给晶体定向写出晶面符号；观察14种布拉维格子模型；观察等大球体紧密堆积模型，搞清其配位关系及其中的八面体和四面体两种空隙的分布，找出面心立方紧密堆积的ABCABC……密堆方向及紧密堆积的ABAB……密堆方向；分析典型的化合物晶体结构模型，搞清各晶体结构中正负离子的配位关系、密堆关系，熟悉其晶胞；观察硅酸盐晶体结构。四、实验条件相关晶体结构模型五、实验步骤观测晶体模型找对称中心（C）、找对称面（P

3、）、找对称轴（Ln）、找反伸轴（Lin）；给晶体定向写出晶面符号；14种布拉维格子模型并认识其特征；观察等大球体紧密堆积模型，搞清其配位关系及其中的八面体和四面体两种空隙的分布，找出面心立方紧密堆积的ABCABC……密堆方向及紧密堆积的ABAB……密堆方向；分析典型的化合物晶体结构，对照模型，搞清各晶体结构中正负离子的配位关系、密堆关系，熟悉其晶胞；观察硅酸盐晶体结构，了解各晶体所属结构类型及其结构中正负离子的配位关系；标定萤石模型中所有质点所处的几何位置。六、实验报告要求实验报告所包含的内容：写出一种晶体结构

4、的所有对称要素、晶体定向、晶面符号和晶棱符号，写出其中正负离子的配位关系、密堆关系，并标出其模型中所有质点所处的几何位置，指出是何种空间格子。谢谢！实验二粘土阳离子交换容量的测定安徽建筑大学材料实验中心无机材料科学基础实验主要内容一、实验目的二、实验内容三、实验原理、方法和手段四、实验条件五、实验步骤六、思考题一、实验目的掌握测定粘土阳离子交换容量的方法；熟悉鉴定粘土矿物组成的一种方法。二、实验内容对某种硅酸盐矿物的阳离子交换容量进行测定，对实验结果进行处理，写出实验报告。三、实验原理、方法和手段实验原理分散在

5、水溶液中的粘土胶粒带有电荷，不仅可以吸附反电荷离子，而且可以在不破坏粘土本身结构的情况下，同溶液中的其它离子进行交换。粘土进行离子交换的能力（即交换容量，以“毫克当量/每100克干粘土”表示），随着矿物的不同而异。实验方法测定离子交换容量的方法很多，本实验采用钡粘土法。首先，以BaCl2溶液冲洗粘土使粘土变成钡-土，再用已知浓度的稀H2SO4置换出被粘土吸附的Ba2+，生成BaSO4沉淀，最后用已知浓度的NaOH溶液滴定过剩的稀硫酸，以NaOH消耗量计算粘土的交换容量。实验结果处理W=[]100式中：W—粘土

6、的交换容量（毫克当量/100克）N—NaOH溶液浓度V1—滴定10ml未经交换的H2SO4溶液所需的NaOH溶液毫升数V2—滴定10ml交换后的H2SO4溶液所需的NaOH溶液毫升数m—土样重量（克）L—湿度校正项（L=g1-g2）四、实验条件试剂与仪器：(1)粘土矿物试样(2)BaCl2溶液（1mol/L）(3)H2SO4溶液（0.025mol/L）(4)NaOH溶液（0.05mol/L）(5)酚酞溶液(6)离心试管(7)离心分离机(8)滴定管(9)锥形瓶(10)烧杯(11)分析天平(12)移液管五、实验步骤

7、准确称取粘土矿物试样（0.5～0.3克）三份（作三个平行试验，分别置于已知重量的干燥离心试管中，加10mlBaCl2溶液充分搅动（约1分钟），然后离心分离，并吸出上面澄清溶液，如此，重复操作两次，加蒸馏水洗涤二次。小心地吸净上层清液，然后将离心管与湿土样在分析天平中称量，算出湿度校正项。在称量后之土样中准确地加人14ml（分两次加H2SO4溶液充分搅拌，放置数分钟，然后离心）离心后将上层酸液合并入一干烧坏中，用移液管准确吸出10ml置于锥形瓶中，滴加酚酞指示剂三滴，用NaOH溶液进行滴定，滴定至摇动30秒钟红色

8、不退为止。记下NaOH溶液得用量。吸取10ml未经交换得H2SO4溶液，用相同的NaOH溶液进行滴定，记下所消耗的NaOH溶液毫升数。六、思考题1.粘土产生阳离子交换的原因是什么？2.在实验中为什么要进行湿度校正？3.制成Ba2+土后用水洗涤过多的BaCl2，试问冲洗次数是否受限制？4.H+为阳离子交换序首位，为什么不直接用H2SO4制成H-土？谢谢！实验三淬冷法研究相平衡安徽建筑大学