水泥中氯离子测定方法综述文档格式.docx

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正文

（一）比浊法

环境与化学工程系高静在《氯化银比浊法测定水泥及原料中的氯》中研究了以聚乙烯醇作保护胶体，用分光光度法测定水泥及熟料中氯离子的实验条件。

结果表明：

聚乙烯醇的加入大大增强了浊度的稳定性，使该方法在操作简便的基础上又具备良好的重现性，以及较高的准确度和精密度。

1、原理

待测物质氯离子，在一定条件作用下形成一种难溶的悬浮体，加入聚乙烯醇可使悬浮均匀、稳定、分散，当光线通过含有微小悬浮质点的悬浮液时，其中一部分光被悬浮体所吸收，一部分光被悬浮体所散射，剩下的光透过悬浮液。

如图1所示：

该试验中的吸光度由浊度微粒光散射引起，而不是由光吸收引起的透射光的减弱，故不是真正的吸光度而应称为“表观吸光度”。

在一定条件下，当悬浮液中质点数目愈多，即悬浮体浓度越大时，透过光越弱，而散射光越强。

根据比较或测量光线在通过悬浮液时透过光的强度而确定悬浮体浓度的方法，叫比浊法或浊度分析法。

本试验就是通过浊度分析来进行测定的。

2、要仪器与试剂

721型分光光度计（3cm比色皿）（上海第三分析仪器厂）

波长范围：

360～800nm

HHS21—6型电热恒温水浴锅（北京市东霞电子仪器厂）

万分之一分析天平

氯标准溶液：

用KCL（74．55g，优级纯，99．5％）配制

0.1g／ml的氯标准溶液和0．01mg／ml的氯标准溶液

HNO3溶液：

lmol／l，AgNO3溶液：

％，聚乙烯醇溶液：

0．6％，新鲜制备的去离子水

3、方法

（1）样品的预处理

样品的处理：

用分析天平准确称取0．2000g水泥试样，置于100ml烧杯中，用少量水润湿，加入30ml制备好的1mol／l的硝酸进行酸化，在电炉上加热，微沸10min，用慢速定性滤纸过滤，以热水洗涤7—8次，滤液和洗液均收集于100ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀，备用。

水泥熟料的处理：

将水泥熟料捣碎均匀，用分析天平准确称取0.2000g，其余步骤与水泥样品的处理方法相同。

（2）反应温度的控制

将待测溶液,硝酸银溶液,聚乙烯醇溶液，稀释用的水均置于保持在40℃的HHS21-6型电热恒温水浴锅中（氯化银的最佳生成温度38~42℃）。

4样品的测定

本试验采用了开滦矿物局建材厂的“山星牌”水泥和启新水泥厂的熟料，将这两种样品中分别加入30ml1mol／1的硝酸溶液，

％硝酸银溶液，聚乙烯醇，25min后，在360nm的波长下，用721型分光光度计测定吸光度。

通过计算，确定被测样品中氯的含量。

由本方法测定得到的平均值与实际值吻合。

方法的准确性较高，平行测定数据的标准偏差不大，稳定性较好。

本试验依据AgC1悬浊液吸光度的峰值与其浓度呈线性关系的特点，提出利用AgC1比浊法测定水泥中氯离子含量的一种新方法。

该方法准确性较高，能适应氯含量较低的水泥的测定，是对国标方法的补充。

（二）氯化银比浊法

武汉理工大学的林宗寿朱鹰武秋月在论文《比浊法测水泥中氯离子含量》【5】中：

使用比浊法测定了水泥中的氯离子含量，结果表明，比浊法的测定结果准确是一种测定氯离子含量的新方法。

1、测定原理

采用酸溶法将水泥中的氯离子转移到溶液中．加入过量AgNO3，生成AgC1沉淀，得到白色悬浊液，水泥的氯含量越高，则AgC1沉淀越多，悬浊液的吸光度越大。

在扩散、沉降、沉淀聚集等因素的综合作用下，悬浊液的吸光度随时间先升后降，出现峰值。

控制其它条件不变，吸光度的峰值与氯离子的浓度一一对应。

因此，测定试液的最大吸光度，对比标准曲线，可以得到试液的氯离子浓度，进而得到水泥中的氯含量。

2、试剂和仪器

AgNO3溶液：

称取0.8494gAgNO3溶于水中,加入5mL质量分数为％的HNO3，定容到500mL，避光保存。

溶液中Ag+的浓度为L；

KNO3溶液:

称取50.5gKNO3溶于水中，定容至500mL,浓度为1mol／L；

KC1标准溶液：

将KC1粉末于100℃下干燥2h，然后称取0．0525g溶于蒸馏水中，定容至500mL，1mL此溶液含有一。

H3P04（85％）；

H202（30％）。

水泥氯离子测定仪；

722型可见分光光度计。

3、测试步骤

（1）称取约0.5g水泥样品置于氯离子测定仪已烘干的石英蒸馏管中，加入5滴H202。

溶液和5mLH3P04，用酸溶法溶解水泥样品。

用装有20mL蒸馏水的锥形瓶收集挥发出来的HC1气体，得到待测液；

（2）将待测液转移到50mL的容量瓶，加入5mLKNO3溶液．在35℃水浴槽中放置5min，用磁力搅拌器搅拌溶液约1min，保持搅拌并加入5mLAgNO3溶液,停止搅拌定容至50mL，然后将定容后的悬浊液继续搅拌1min；

（3）取出悬浊液，倒人5cm的比色皿，测吸光度，并记录吸光度的变化，由吸光度一时间曲线，即A—t曲线，得到吸光度的峰值Amax，对比标准曲线，得到氯离子的浓度C；

则水泥中氯离子含量为：

cl=k×

c\m×

100%.其中，浓度C的单位为mg／L，系数K=210，m为水泥试样的质量，单位为g。

前者以聚乙烯醇作保护胶体，用分光光度法测定水泥及熟料中氯离子的实验条件，后者采用酸溶法将水泥中的氯离子转移到溶中，加入过量的AgNO3，沉淀越多悬浊液的吸光度越大。

3结果与讨论

3．1试验结果

通过试验，进行浊度测定得出的结果见表1。

测定结果表明：

所测结果符合国家标准。

3．2条件试验

3．2．1波长的选择

试验结果表明，随着波长的增加，吸光度A呈下降趋势。

根据在最小干扰情况下选用波长越短，灵敏度越高的原则，本试验中选择了360nm为测定所用波长。

同时从试验结果还可以看出20min以后，吸光度A的值趋于稳定，则可靠性较高，故选在25min后进行测定。

3．2．2硝酸加人量的选择

固定样品中其他物质的加人量，改变硝酸加人量，进行浊度、吸光度测定，结果表明硝酸浓度在～0．45mol／L，l时的浊度吸光度比较稳定，故硝酸加人量选择0．3mol／L，l为宜，即加人30ml、lmol／L的硝酸溶液。

3．2．3硝酸银加入量的选择

固定样品中其他物质的加人量，改变硝酸银加人量，进行浊度、吸光度测定，结果表明当0．3％的硝酸银溶液的加入量在2．00ml以上时，对应的吸光度A值处于平台区，即趋于稳定。

因此试验中选用0．3％的硝酸银溶液的加入量在。

3．2．4聚乙烯醇加入量的选择

因为加入大分子保护胶体可以对试验条件有所改进并使稳定性增强，为探索一种新的试验条件，采用聚乙烯醇作为保护胶体。

考虑到溶液的总体积和操作的方便性，聚乙烯醇的加人量为10．0ml。

同时试验得出，当聚乙烯醇浓度为0．6％时，△最小，△越小表明吸光度越稳定，则浓度为0．6％即是应选择的聚乙烯醇浓度的最佳值。

3．3标准曲线的绘制

表2氯标准系列溶液的测定结果在试验条件下，通过对一系列氯标准溶液吸光度的测定结果可得回归方程：

Y=0．0103—5．56857x，相关系数R=0．9904。

由回归方程根据氯标液的浓度和吸光度A绘制标准曲线，测定结果表明：

试验中所用氯标液的线性关系良好，符合要求。

3.4

本试验的标准偏差为2．270％，相对标准偏差为0．088％。

可以看出，使用该方法可以有良好的重现性，并可使仪器对氯离子具有良好的精密度。

由试验结果可以看出：

氯离子的回收率大多处于98．77％～104．88％，符合测定要求，结果较为理想，说明本试验方法对氯离子的测定准确度较高。

试验采用聚乙烯醇为稳定剂，对用氯化银比浊法测定水泥及原料中的氯进行改进，在样品中分别加人30ml1mol\l的硝酸溶5．00ml0．3％的硝酸银溶液、l0．00ml0．6％的聚乙烯醇，25min后，在360nm的波长下，用721型分光光度计测定吸光度，通过计算，确定被测样品中氯的含量。

测定结果表明此方法有较高的准确度和精密度。

二X射线荧光分析仪压片法

秦皇岛浅野水泥有限公司王英,梁治国在《X射线荧光分析仪压片法测定水泥中氯离子的含量》【6】中，利用XRF测定氯离子。

测定氯离子时，准确度高，操作简便，节省药品，而且有望同时测定出MgO、SO2、Na20和K20的结果。

1仪器设备

压片机：

P～35型，最大压力35t；

振动磨：

100型，粉磨粒度<

601nm；

样片压片杯：

直径39．7mm，高11．3mm；

X射线荧光分析仪：

日本岛津MXF一2100型。

2、压片制备条件的选择

2．1粉磨时间与细度

为减少样品颗粒效应的影响，样品应粉磨至一定的细度。

图2为对水泥样品分别粉磨0min、lmin、2min、3min和4min得到的451nm筛余。

图2粉磨时间和粒度的关系

由图1可以看出，粉磨3min样品的451nm筛余达到％，3min以后筛余缓慢减少。

测定所用标准样品由日本太平洋水泥株式会社水泥中央研究所研制，其细度为451nm筛余<

％。

因此日常测定的样品

粉磨3min即可。

对7个压片的测定结果见表1。

表5样品粉磨3minXRF测定结果及精密度％

表5数据表明，经过振动磨粉磨3min的水泥样品，压片后的测定结果非常稳定。

2．2压片压力

称取12g磨细后的水泥样品，加压保持时间均为lOs，分别采用15t、20t、25和30t的压力，各制作8个样片，测定其C1元素的荧光X射线强度，结果见表6

表6压片压力与强度的关系

表6数据表明，相同的加压时间，压力越大，压片的强度越大，当压力达到25t后强度就趋于平稳。

此时的标准偏差最小。

分析其原因，可能是由于X射线只照射压片表面薄层，制作压片的压力小，物料不坚固，表面不够光滑，选定25t为压片压力。

3压片压力保持时间

称取12g磨细后的水泥样品，调整压片的压力为25t，压力保持时间为lOs、15s和20s，各压制8个压片，用X射线荧光仪测定其Cl元素的荧光X射线强度，结果见表7。

表7压力保持时间与强度的关系

表7数据表明，在相同的压力下，加压时间为15s时，强度为峰值，且此时的标准偏差最小。

分析原因可能为保压时间短，压片表面不够坚固和平滑；

保压时间长，压片机机头和压