CN103926300A - 一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法 - Google Patents

Abstract

一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法，属于建筑材料测定技术领域。配制氯化钠标准溶液和硝酸银溶液，浓度c；取混凝土中的砂浆研磨至全部通过孔径0.63mm方孔筛，置于105±5℃烘干2h，重量记为G，加入去离子水，震荡并浸泡；过滤，滤液加硝酸，并插入电极，两电极与电位计相连接，用硝酸银溶液滴定，记录电势和对应的滴定管读数；记下滴定终点对应硝酸银体积V；计算出水泥浆体系自由氯离子含量

Description

一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法

技术领域

本发明属于建筑材料测定技术领域，涉及一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法。

背景技术

氯离子问题是一个建材行业内一个众所周知的问题，以其对钢筋腐蚀从而引起结构破坏而受到广泛关注。因而，如何抑制氯离子在水泥浆体系中的危害，一直为业界所重视。随着优质自然资源的日益减小以及固体废弃物及其处置衍生物的使用，水泥浆体系的氯离子问题又有了新的内涵，如海砂的使用、碱渣的处置及垃圾焚烧灰等在水泥浆体系中的综合利用。因而，准确判断水泥基材料对氯离子固化能力很重要。目前对水泥浆体系结合氯离子性能的研究很多，研究者对如何检测水泥浆体系结合氯离子效果的方法各异，有的参考《水泥化学分析方法》GB/T176-2008，有的参考《水运工程混凝土试验规程》JTJ270-98，有的参考《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T8077-2012等，对比诸多方法，用于水泥浆体系中氯离子含量测定都存在一定的弊端。

GB/T176-2008《水泥化学分析方法》标准中给出了两种氯离子测定方法，硫氰酸铵容量法和蒸馏分离—硝酸汞配位滴定法。硫氰酸铵容量法是将试样用硝酸进行分解，同时消除硫化物的干扰。加入已知量的硝酸银标准溶液使氯离子以氯化银的形式沉淀。煮沸、过滤后，将滤液和洗涤液冷却至25℃以下。以铁（Ⅲ）盐为指示剂，用硫氰酸铵标准溶液滴定过量的硝酸银。蒸馏分离—硝酸汞配位滴定法是用规定的蒸馏装置在250^-260℃温度条件下，以过氧化氢和磷酸分解试样，以净化空气做载体，蒸馏分离氯离子，用稀硝酸作吸收液，蒸馏10^-15min后，用乙醇吹洗冷凝管及其下端于锥形瓶内，乙醇的加入量占75%（体积分数）以上。在pH3.5左右，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，用硝酸汞标准滴定溶液进行滴定。以上两种方法适用于水泥原料中氯离子含量的检测，并且检测方法较为复杂、实验条件要求苛刻，滴定终点比较模糊，存在一定的实验误差。

GTJ270-1998《水运工程混凝土试验规程》标准中给出了混凝土砂浆中氯离子含量的测定方法，并且对试样前期的处理作了明确的说明，但是本标准以铬酸钾做指示剂，用硝酸银滴定溶液中的氯离子，滴定终点模糊，误差较大。

GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》标准中给出了两种氯离子测定方法，电位滴定法和离子色谱法。电位滴定法是银电极或氯电极为指示电极，其电势随Ag+浓度而变化。以甘汞电极为参比电极，用pH计测定两电极在溶液中组成原电池的电势，银离子和氯离子反应生成溶解度很小的氯化银白色沉淀，在等当点前滴入硝酸银生成氯化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，指示滴定终点。该方法适用于外加剂中氯离子含量的测定，滴定终点明显且测试精度高，但是用于水泥净浆（砂浆）中氯离子含量测定时，并没有对试样前期处理做出说明，并且该测试方法比较复杂、费时，不适合于大批量测试。离子色谱法是液相色谱分析方法的一种，样品溶液经阴离子色谱柱分离，溶液中的阴离子F^-、Cl^-、SO₄ ^2-、NO₃ ^-被分离，同时被电导池检测。测定溶液中氯离子峰面积或峰高。该方法对实验条件要求比较苛刻，实验步骤也比较复杂。

发明内容

本发明为克服现有水泥浆体系中氯离子含量测定方法存在的弊端，本发明提供了一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法。

一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法，包括如下步骤：

(1)配制0.1000mol/L氯化钠标准溶液，存于容量瓶中备用；

(2)配制硝酸银溶液（17g/L）：称取17g硝酸银，用水溶解，放入1L棕色容量瓶中稀释至刻度，摇匀，用0.1000mol/L氯化钠标准溶液对其进行标定，计算硝酸银溶液溶度c；

(3)取水泥净浆或砂浆，研磨至全部通过孔径0.63mm方孔筛，然后置于105±5℃的烘箱内烘干2h，在干燥器内冷却后精确称取，重量记为G(g)，置于容器中，并加入去离子水，密封，剧烈震荡1-2min，浸泡24h；每20.00g干燥净浆或砂浆粉末对应200ml去离子水，且重量不少于20.00g；

(4)将上述浸泡液过滤，用移液管分别移取滤液20ml,置于2个500ml的烧杯中，各加入200ml去离子水和4ml50wt%的硝酸，烧杯内加入电磁搅拌子，将烧杯放在电磁搅拌器上，开动搅拌器并插入银电极或氯电极及饱和甘汞电极，两电极与电位计相连接，用硝酸银溶液缓慢滴定，记录电势和对应的滴定管读数，记下滴定终点滴定管读数V(ml)；其中在等当点前滴入硝酸银生成氯化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，此时即为滴定终点；

(5)对第二个烧杯中的试样进行滴定；

(6)由此我们可以计算出水泥浆体系自由氯离子含量P， $P=\frac{\∂\·c\·V\·35.45}{G\·1000}\×100\%,$ 式中：

P--水泥浆体系自由氯离子质量含量，%；

V--砂浆中氯离子所消耗硝酸银的体积，单位为ml；

G--砂浆样品质量，单位为g；

c-硝酸银溶液的浓度，mol/L；

-浸泡干燥净浆或砂浆粉末所用去离子水量(ml)与20(ml)之间的比值，以20.00g干燥净浆或砂浆粉末对应200ml去离子水为例，=10。

(7)如果2次滴定结果相差小于1%，最终结果取2个结果的平均值；如果2次滴定结果相差大于1%，则用移液管移取滤液20ml再次进行滴定，直至有2个相差小于1%的结果，最终结果取2个结果的平均值。

本发明提供的一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法主要功能要点有三个方面，其一，该方法适用于水泥基浆体中自由氯离子含量的测定；其二，该方法较为明确地说明了对试样的前期处理及整个电位滴定过程，试样的滤液滴定前加入少量硝酸是为了排除亚硫酸根等离子的干扰，有助于提高实验精度；其三，该方法具有滴定终点明显、精确度较高等特点，实验过程较为简便，适用于大批量测试。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

需要的主要试剂和仪器有：硝酸(50wt%)、硝酸银(分析纯)、氯化钠(分析纯)、三角烧瓶(250ml)、标准筛(孔径0.63mm)、电位计、银电极(或氯电极)、甘汞电极、电磁搅拌器、茶色滴定管(50ml)、移液管(20ml)、天平(分度值0.0001g)。

(1)配制氯化钠标准溶液(0.1000mol/L)：称取约10g氯化钠，盛在称量瓶中，于130℃-150℃烘干2h，在干燥器内冷却后精确称取5.8443g，用水溶解并稀释至1L，存于容量瓶中备用；

(2)配制硝酸银溶液(17g/L)：称取约17g硝酸银，用水溶解，放入1L棕色容量瓶中稀释至刻度，摇匀，用0.1000mol/L氯化钠标准溶液对其进行标定，计算硝酸银溶液溶度c；

(3)取混凝土中的砂浆约30g，研磨至全部通过孔径0.63mm方孔筛，然后置于105±5℃的烘箱内烘干2h，在干燥器内冷却后精确称取20.00g，重量记为G(g)，置于三角烧瓶中，并加入200ml去离子水，塞紧瓶塞，剧烈震荡1^-2min，浸泡24h；

(4)将上述试样过滤，用移液管分别移取滤液20ml,置于2个500ml的烧杯中，各加入200ml去离子水和4ml硝酸(50wt%)，烧杯内加入电磁搅拌子，将烧杯放在电磁搅拌器上，开动搅拌器并插入银电极(或氯电极)及饱和甘汞电极，两电极与电位计相连接，用硝酸银溶液缓慢滴定，记录电势和对应的滴定管读数；

(5)在等当点前滴入硝酸银生成氯化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，此时即为滴定终点，记下对应的滴定管读数V(ml)；

(6)对第二个烧杯中的试样进行滴定；

(7)由此我们可以计算出水泥浆体系自由氯离子含量P， $P=\frac{\∂\·c\·V\·35.45}{G\·1000}\×100\%,$ 式中：

P--水泥浆体系自由氯离子含量，%；

V--砂浆中氯离子所消耗硝酸银的体积，单位为ml；

G--砂浆样品质量，单位为g；

c-硝酸银的浓度，mol/L.

(8)如果2次滴定结果相差小于1%，最终结果取2个结果的平均值；如果2次滴定结果相差大于1%，则用移液管移取滤液20ml再次进行滴定，直至有2个相差小于1%的结果，最终结果取2个结果的平均值。

Claims (2)

1.一种水泥净浆或砂浆中自由氯离子测定的改进方法，包括如下步骤：

(1)配制0.1000mol/L氯化钠标准溶液，存于容量瓶中备用；

(2)配制硝酸银溶液（17g/L）：称取17g硝酸银，用水溶解，放入1L棕色容量瓶中稀释至刻度，摇匀，用0.1000mol/L氯化钠标准溶液对其进行标定，计算硝酸银溶液溶度c；

(3)取水泥净浆或砂浆，研磨至全部通过孔径0.63mm方孔筛，然后置于105±5℃的烘箱内烘干2h，在干燥器内冷却后精确称取，重量记为G(g)，置于容器中，并加入去离子水，密封，剧烈震荡1-2min，浸泡24h；每20.00g干燥净浆或砂浆粉末对应200ml去离子水，且重量不少于20.00g；

(4)将上述浸泡液过滤，用移液管分别移取滤液20ml,置于2个500ml的烧杯中，各加入200ml去离子水和4ml50wt%的硝酸，烧杯内加入电磁搅拌子，将烧杯放在电磁搅拌器上，开动搅拌器并插入银电极或氯电极及饱和甘汞电极，两电极与电位计相连接，用硝酸银溶液缓慢滴定，记录电势和对应的滴定管读数，记下滴定终点滴定管读数V(ml)；其中在等当点前滴入硝酸银生成氯化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，此时即为滴定终点；

(5)对第二个烧杯中的试样进行滴定；

(6)由此我们可以计算出水泥浆体系自由氯离子含量P， $P=\frac{\∂\·c\·V\·35.45}{G\·1000}\×100\%,$ 式中：

P--水泥浆体系自由氯离子质量含量，%；

V--砂浆中氯离子所消耗硝酸银的体积，单位为ml；

G--砂浆样品质量，单位为g；

c-硝酸银溶液的浓度，mol/L；

-浸泡干燥净浆或砂浆粉末所用去离子水量(ml)与20(ml)之间的比值；

(7)如果2次滴定结果相差小于1%，最终结果取2个结果的平均值；如果2次滴定结果相差大于1%，则用移液管移取滤液20ml再次进行滴定，直至有2个相差小于1%的结果，最终结果取2个结果的平均值。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，取20.00g干燥净浆或砂浆粉末加入200ml去离子水，=10。