水泥的化學(xué)分析技巧及要領(lǐng)
水泥的化學(xué)分析技巧及要領(lǐng)
誤差,也稱(chēng)測(cè)量誤差,是測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值所得的差。測(cè)量結(jié)果是人們認(rèn)識(shí)的結(jié)果,不僅與量的本身有關(guān),而且與測(cè)量程序、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境以及測(cè)量人員有關(guān)。所以在分析過(guò)程中,我們一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的程序進(jìn)行操作,還要確保測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性,測(cè)量環(huán)境的控制,及一些人為的誤差。這樣才能確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性,杜絕不合格品的使用從而確保建筑工程的質(zhì)量;同時(shí)不致于把合格品檢測(cè)成不合格品,造成生產(chǎn)廠家的損失。檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)水泥化學(xué)分析的強(qiáng)制性檢測(cè)項(xiàng)目,主要有燒失量、不溶物、三氧化硫、氧化鎂等,下面就來(lái)談一談在檢測(cè)這幾個(gè)項(xiàng)目時(shí)所積累的一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),以便大家減少檢測(cè)誤差并且對(duì)這幾個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)能力有所提高。
1 燒失量(LOI)
燒失量的測(cè)定就是把試樣在 950℃左右的高溫爐中灼燒至恒量,即驅(qū)除水分和二氧化碳,同時(shí)將存在的易氧化元素氧化),計(jì)算灼燒掉物質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。燒失量操作步驟比較簡(jiǎn)單,存在的人為誤差比其它項(xiàng)目要少得多。只要注意以下幾個(gè)方面就可以把誤差降到最。
⑴每次測(cè)定前都要把測(cè)定用瓷坩堝洗凈后,預(yù)先在950℃下灼燒至恒量。
⑵加熱應(yīng)使用電阻絲高溫爐而不應(yīng)使用硅碳棒電爐,并應(yīng)將坩堝放在高溫爐的恒溫區(qū),保證溫度波動(dòng)不大。高溫爐的爐門(mén)處溫度最低,而爐壁附近處溫度最高,注意不要放在這些位置上。
、菓(yīng)定期計(jì)量高溫爐上的溫度控制器,以確保溫度的準(zhǔn)確性,防止溫度偏低,樣品灼燒不完全而造成測(cè)試結(jié)果偏低或者溫度偏高,灼燒過(guò)度樣品分解,造成測(cè)試結(jié)果偏高。 ⑷灼燒時(shí)高溫爐溫度應(yīng)從低溫(低于 400℃)升起,以防止水泥中揮發(fā)性物質(zhì)(如堿、氯化物、硫化物等等)因急劇受熱,猛烈排出而使水泥樣飛濺,造成結(jié)果偏低。同時(shí)一定要確保灼燒溫度控制在 950~1000℃之間。
、勺茻戤呟釄迳w打開(kāi)后應(yīng)及時(shí)將樣品放在干燥器中密封保存,防止樣品吸收空氣中的
水分和二氧化碳使測(cè)試結(jié)果偏高。
、蚀邵釄宓臉(biāo)識(shí)不能象我們標(biāo)識(shí)玻璃器皿,用蠟筆,因?yàn)橄炘诟邷叵聲?huì)熔化,所以我們要用能耐高溫950~1000℃的物質(zhì)?捎眯〉对谯釄迳蟿澇鰯(shù)字再用三氯化鐵來(lái)著色,其顏色經(jīng) 950~1000℃灼燒后能永久保留。
2 不溶物(IR)
不溶物的測(cè)定是先以鹽酸溶液處理,濾出的不溶殘?jiān)僖詺溲趸c處理,經(jīng)鹽酸中和、過(guò)濾后,殘?jiān)诟邷兀梗担啊嫦伦茻梁懔,稱(chēng)量剩余物質(zhì)的質(zhì)量算出不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。不溶物不是化學(xué)成分,它的測(cè)定結(jié)果與試驗(yàn)條件密切相關(guān),所以在測(cè)定過(guò)程應(yīng)注意:
、庞名}酸溶解水泥樣品時(shí),須先加入 25mL 水,并立即攪拌使試樣完全分散,再在攪拌下加入鹽酸,以免二氧化硅呈膠體析出使測(cè)定結(jié)果偏高。
、萍訜釙r(shí)間須嚴(yán)格控制為 5 分鐘。
、羌訜岱绞椒浅V匾。應(yīng)該在沸水蒸氣浴(就是放在恒溫水浴鍋)中加熱,而不能直接在電熱板或電爐上加熱,因?yàn)檫@樣會(huì)由于加熱溫度過(guò)高而使殘?jiān)纸鈱?dǎo)致結(jié)果嚴(yán)重偏低。加熱時(shí),把燒杯伸入蒸汽浴的內(nèi)部,也即杯底部和側(cè)部全部被水蒸汽所包圍,燒杯不能浸入水中(水浴鍋中水不要加得太多),以保證加熱溫度穩(wěn)定在100℃。也不能將燒杯放在水浴鍋的出氣孔上,因?yàn)檫@樣會(huì)使得燒杯受熱面積太小,加熱溫度不足而使水泥分解不完全,導(dǎo)致結(jié)果嚴(yán)重偏低。
3 三氧化硫
三氧化硫的測(cè)定是在酸性溶液中,用氯化鋇溶液沉淀硫酸鹽,經(jīng)過(guò)濾灼燒后,以硫酸鋇形式稱(chēng)量,再換算得三氧化硫的百分?jǐn)?shù)。在測(cè)定中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
、艠悠窇(yīng)置于干燥燒杯中,加入適量水后要快速攪拌,使樣品完全分散,防止樣品結(jié)塊。
。 ⑵加入的鹽酸體積要準(zhǔn)確以便控制 好溶液酸度(溶液酸度應(yīng)控制在 0.3~0.4m
。铮蹋 之間),這樣可使硫酸鋇沉淀完全,消除共沉淀干擾,如 Fe 等離子的干擾。
。ü渤恋砭褪钱(dāng)一種難溶物質(zhì)從溶液中沉淀析出時(shí),溶液中的某些可溶性雜質(zhì)會(huì)被沉淀帶下來(lái)而混雜于沉淀中的現(xiàn)象)。
、羌尤肼然^溶液時(shí)速度不能太快,應(yīng)該用滴管滴加,而不能一次性倒入。因?yàn)榧尤肼然^速度太快會(huì)形成小顆粒硫酸鋇沉淀,而這些小顆粒沉淀易透過(guò)濾紙使沉淀?yè)p失,造成結(jié)果偏低。
、燃尤肼然^溶液后,應(yīng)煮沸 3~5 分鐘,在溫?zé)崽庫(kù)o止 4 小時(shí)以上或過(guò)夜,這樣能使沉淀完全,這也即是沉淀的陳化,這樣不僅能得到較大顆粒的沉淀,還能使沉淀變得更純凈(這是因?yàn)榇缶w的比表面積小,吸附雜質(zhì)量少,同時(shí),由于小晶體溶解,原來(lái)吸附、吸留或包藏的雜質(zhì),將重新進(jìn)入溶液中,因而提高了沉淀的純度。
⑸過(guò)濾硫酸鋇沉淀時(shí),應(yīng)仔細(xì)清洗燒杯,將硫酸鋇沉淀全部轉(zhuǎn)移到濾紙上,如果轉(zhuǎn)移不完全則會(huì)使結(jié)果偏低。
⑹過(guò)濾硫酸鋇沉淀一定要用最緊密的慢速濾紙(不能為趕時(shí)間而用疏松的快速濾紙或是較緊密的中速濾紙),這是因?yàn)?BaSO4 為較細(xì)粒的`沉淀,用最緊密的慢速濾紙可防沉淀穿過(guò)濾紙,防止沉淀?yè)p失。
、诉^(guò)濾用的漏斗應(yīng)為長(zhǎng)頸的,錐形頂角應(yīng)為 60°,濾紙應(yīng)緊貼漏斗,不能有氣泡。如果有氣泡,可以用手指輕壓濾紙,把氣泡趕掉。這樣,在過(guò)濾時(shí),才能使漏斗頸中充滿濾液,利用液柱下墜曳引漏斗內(nèi)濾液來(lái)加速過(guò)濾。若漏斗頸不能保留水柱,可以用手指堵住漏斗下口,掀起濾紙,向?yàn)V紙和漏斗間加水,直到漏斗頸及錐體的大部分全被水充滿,并且把氣泡完全排出,然后把濾紙邊按緊,再放開(kāi)下面堵住出口的手,此時(shí)水柱即可形成。盛接濾液的燒杯,其內(nèi)壁應(yīng)與漏斗頸末端接觸,以防濾液濺失。過(guò)濾時(shí)應(yīng)采用傾斜法過(guò)濾(即將沉淀上澄清液沿玻棒小心傾入漏斗,盡可能使沉淀留在杯內(nèi)),這樣可使濾紙不致迅速被沉淀堵塞。
⑻洗滌沉淀時(shí),應(yīng)用溫水而不能用熱水,這是因?yàn)榱蛩徜^的溶解度會(huì)隨溫度升高而增大。洗滌開(kāi)始時(shí),一般仍采用傾斜法,即加適量溫水于盛有沉淀的燒杯中,充分?jǐn)嚭停胖贸吻,將澄清液用傾斜法過(guò)濾;如此洗滌幾次,每次應(yīng)盡可能將澄清液潷出;洗滌若干次后,才將沉淀轉(zhuǎn)移至濾紙上。洗滌必須連續(xù)進(jìn)行,一次完成,不能將沉淀干涸放置太
久,否則不易洗凈。另外還要注意用適當(dāng)少的溫水,分多次洗滌,每次加入溫水前,使前次洗液盡量流盡,以免增加沉淀的溶解損失。
、蜑V紙沉淀要灰化完全,防止硫酸鋇還原成碳化鋇, 造成 結(jié)果 偏低 。灼燒 溫度 要嚴(yán) 格控 制在 800~850℃。灼燒可以去掉沉淀中的水分和易揮發(fā)物。若溫度高于 850℃時(shí),硫酸鋇發(fā)生分解反應(yīng),會(huì)造成結(jié)果偏低。若溫度低于 800℃則灼燒不完全,造成結(jié)果偏高。
4 氧化鎂
氧化鎂的測(cè)定采用 EDTA 絡(luò)合滴定法 (以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法):把水泥樣制備成樣液后,先測(cè)出氧化鈣所耗 EDTA 的體積 (即在酸性樣液中加入適量氟化鉀,以抑制硅酸的干擾,然后在 pH13 以上強(qiáng)堿性溶液中,以三乙醇胺為掩蔽劑,以抑制鐵、鋁等離子的干擾,用 CMP 指示劑以 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,得出氧化鈣所耗 EDTA 的體積);再測(cè)出鈣鎂總量所耗 EDTA 的體積(即在 pH10 的溶液中,以三乙醇胺、酒石酸鉀鈉為掩蔽劑,用 KB 混合指示劑,以 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,得出鈣鎂總量所耗 EDTA 的體積),差減法來(lái)求出氧化鎂的含量。由于氧化鎂的測(cè)定操作步驟較為繁瑣,存在的人為誤差較多。所以測(cè)定過(guò)程中除嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)操作外還應(yīng)注意:
⑴ 水 泥 樣 熔 融 時(shí) 高溫 爐 溫 度 應(yīng) 從 低 溫 (低 于400℃)升起,以防止水泥樣因急劇受熱,飛濺而造成結(jié)果不準(zhǔn)確。
、疲危幔希 銀坩堝熔樣制備的試樣溶液,加入氟化鉀溶液的量要適當(dāng)。加入量過(guò)多時(shí),容易形成氟化鈣沉淀;加入量不足時(shí),不能完全消除硅酸干擾而生成硅酸鈣沉 淀,這兩種情況均會(huì)使氧化鈣所耗 EDTA 量減少而造成結(jié)果偏高。
、菧y(cè)定氧化鈣及鈣鎂總量時(shí),都應(yīng)同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn),并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校正。如果測(cè)定鈣的結(jié)果不扣除空白值,則會(huì)造成最終氧化鎂結(jié)果偏低;如果測(cè)定鈣鎂總量不扣除空白值,則會(huì)造成最終結(jié)果偏高。
、戎甘緞┳詈檬琴I(mǎi)成品,而且要購(gòu)買(mǎi)正規(guī)廠家,質(zhì)量好的產(chǎn)品;盡量不要自己配。
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