硅酸盐材料及制品与人类生活息息相关,涉及的领域遍及各行各业。硅酸盐分析在工业分析中具有十分重要的地位。准确的评定原材料和产品的质量,可以指导和促进生产,不断提高产品质量、生产效率和经济效益。在传统的硅酸盐分析中,常采用化学分析法进行测定,分析时间长,操作繁琐,灵敏度低,无法实现现场、在线连续检测。本文采用电位分析法,以氟离子选择电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,对水泥中的两种主要成分SiO₂、Al₂O₃,以及微量成分F进行了测定。提出了利用F-与Al³⁺、SiO₃^2-在一定条件下定量络合或沉淀的特性,通过Gran图确定滴定终点,从而实现对F、SiO₂、Al₂O₃的定量分析。并用本法对国家一级标准物质水泥熟料标准样品进行了测定,以检验方法的可靠性。本文采用Visual Basic语言编制了Gran图的计算机程序。通过输入最小电位、电极斜率、滴定剂最大体积和被测溶液体积四个参数,可自动生成Gran坐标图。根据输入的一系列电位值和滴定剂体积,程序自动完成直线拟合,并给出线性相关系数,突破了文献报道的计算机Gran图解法的条件限制。用标准加入法测定了水泥中含氟量,测试条件:pH6.0柠檬酸盐缓冲体系。探讨了Ca2+对测定的影响及利用草酸和柠檬酸盐共同消除干扰;详细分析了不同F-浓度时pH对电极电位的影响。采用Gran作图法测定硅含量。测试条件:过量K+存在下,pH4.0醋酸-醋酸钾缓冲体系;缓冲溶液作参比电极外盐桥,加快平衡;柠檬酸盐和草酸复合掩蔽干扰离子;预反应20min;控制余氟量5×10³⁹×10^–3mol/L使K₂SiF₆沉淀。以Gran作图法测定铝含量。测试条件:过量K+存在、20%乙醇、pH4.4醋酸-醋酸钠缓冲体系,抗坏血酸还原Fe³⁺降低干扰。用F-标准溶液对Al³⁺标准溶液滴定,Gran作图法分别确定配位反应阶段和沉淀反应阶段的氟与铝的平均配位数。由于配位反应阶段含氟量低、副反应少,所以,测定样品中的铝时,选取配位反应的滴定终点。通过标准溶液的平均配位数确定未知样品的铝含量。同时探索了在滴定体系中加入表面活性剂改善氟电极在低浓度下的响应特性的机理。用本文建立的方法测定水泥熟料标准样品,含量为:SiO₂ 21.48%,Al₂O₃ 4.83%,F 0.179%。相对误差分别为-3.89%,1.05%,1.30%。加标后回收率分别为96%¹04%,101%¹04%,96%⁹9%。结果较为满意。