CN116698919A - 一种氯离子无酸快速检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氯离子无酸快速检测方法，包括：S1、将含有氯化物的待测试样加入去离子水进行搅拌混合，得到待测溶液；S2、测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。本发明的检测方法无需用到化学试剂，故而能减少安全隐患和环境污染，且检测方法简单、快速以及精度高。

Description

一种氯离子无酸快速检测方法

技术领域

本发明涉及无机非金属材料氯离子检测技术领域，特别涉及一种氯离子无酸快速检测方法。

背景技术

现有氯离子检测方法包括如下几种：

1、硝酸银滴定法：GB/T 1896《水质氯化物的测定硝酸银滴定法》通过硝酸银滴定测定水中氯离子。该方法pH值6.5～10.5，以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯化物，出现砖红色沉淀。

2、硝酸汞滴定法：GB/T 176《水泥化学分析方法》以及JC/T 1084《中国ISO标准砂化学分析方法》中包含检出限较低的硝酸汞滴定法，样品煮沸浸出氯离子，过滤后，在硝酸介质中加乙酸调整pH值至3.5，再加二苯偶氮碳酰肼指示剂，用硝酸汞进行滴定。

但上述的硝酸银和硝酸汞滴定法存在以下缺点：

(1)检测过程中使用的硝酸、氢氧化钠、硝酸银、硝酸汞等均属易制爆或危险化学品，安全隐患大，检测后废液处理成本高，环境污染大。

(2)硝酸银和硝酸汞滴定法均需使用硝酸调整pH值，操作过程复杂。

(3)检测过程需配制和标定标准溶液，操作时间长。

(4)硝酸银滴定法依靠指示剂颜色的变化判定终点，容易造成较大检测误差。

3、离子色谱法：GB/T 176《水泥化学分析方法》，用硝酸分解试样。试样溶液进入离子交换树脂为固定相的离子色谱柱，经适当的淋洗液洗脱，被测阴离子由于其在色谱柱上的保留特性不同而分离，再流经自再生电解抑制器时，由抑制器扣除淋洗液背景电导，增加被测离子的电导响应值，最后通过电导检测器检测，检测氯离子色谱峰的峰面积或峰高。

但上述的离子色谱法存在以下缺点：

(1)离子色谱测定氯离子需用硝酸分解试样，检测后废液处理成本高，环境污染大。

(2)所用淋洗液为碳酸钠和碳酸氢钠混合物，再生液为稀硫酸，安全隐患大。

(3)离子色谱仪对检测溶液澄清度要求高，色谱柱易报废。

(4)离子色谱法检测氯离子色谱峰的峰面积或峰高，试验误差很大。

4、电位滴定法：GB/T 176《水泥化学分析方法》，用硝酸分解试样。以氯离子电极为指示电极，以甘汞电极或双盐桥电极为参比电极，用硝酸银标准溶液滴定，用伏特计测定两极之间的电位变化，在恒定地加入少量硝酸银的过程中，电位变化最大时，仪器的读数为滴定终点。

上述的电位滴定法存在以下缺点：

(1)检测过程中使用的硝酸和硝酸银属易制爆危险化学品，安全隐患大，检测后废液处理成本高，环境污染大。

(2)温度对该方法的影响较大，且检测过程复杂，操作时间长。

(3)检出限较高，达到500mg/L，不适合低浓度氯离子的检测。

5、硫氰酸铵容量法：GB/T 176《水泥化学分析方法》，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，将滤液和洗液冷却至25℃以下，以铁(Ⅲ)盐为指示剂，用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定过量的硝酸银。

上述的硫氰酸铵容量法存在以下缺点：

(1)检测过程中使用的硝酸和硝酸银属易制爆危险化学品，安全隐患大，检测后废液处理成本高，环境污染大。

(2)实验步骤多，过程复杂，误差较大。

综上，现行检测方法均用到易制爆或危险化学品，安全隐患和环境污染严重，且存在检测过程复杂、操作时间长以及检测误差大的问题。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种氯离子无酸快速检测方法，减少安全隐患和环境污染，且检测方法简单、快速以及精度高。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种氯离子无酸快速检测方法，包括步骤：

S1、将含有氯化物的待测试样加入去离子水进行搅拌混合，得到待测溶液；

S2、测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。

本发明的有益效果在于：待测试样在水中溶解，溶液中氯、钾、钠等离子共存，溶液中氯离子浓度与电导率成线性关系，通过测量溶液中电导率计算出待测试样的氯离子含量，能够实现连续在线和自动检测。由此，本发明的检测方法无需用到化学药品，故而能减少安全隐患和环境污染，且检测方法简单、快速以及精度高。

可选地，所述步骤S2中为：

将氯离子探测器插入所述待测溶液中，等到数值稳定之后读取所述氯离子探测器的数值A；

根据所述数值A、所述待测试样的质量M、所述去离子水的体积V以及所述待测试样的计算常数K计算出所述待测试样的氯离子含量C，所述氯离子含量C的计算公式为：

自动显示所述氯离子含量结果。

从上述描述可知，通过限定的计算公式可以快速准确的得到待测试样的氯离子含量。

可选地，所述步骤S1和S2之间包括：

用快速滤纸对所述待测溶液进行重复过滤，直至所述待测溶液为清澈状态，得到待测滤液；

所述步骤S2中为：

测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。

从上述描述可知，通过对待测溶液的重复过滤，使得待测溶液为清澈状态时再进行氯离子含量的测量，保证检测结果的准确性。

可选地，所述步骤S1中的搅拌混合采用自动或人工搅拌：

所述自动搅拌，自动搅拌机连续搅拌20-60分钟；

所述人工搅拌，每隔4-8分钟搅拌一次，每次搅拌时长20-40秒，共搅拌4-8次。

从上述描述可知，通过对待测溶液的充分搅拌混合，保证检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种氯离子无酸快速检测方法的示意图；

图2为本发明实施例涉及的氯离子检测装置与待测溶液的配合示意图；

【附图标记说明】

1、氯离子探测器；2、氯离子检测主机；3、导线。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

在本实施例中，由于所测样品在水中溶解，溶液中氯、钾、钠等离子共存，溶液中氯离子浓度与电导率成线性关系，通过测量溶液中电导率计算出样品氯离子含量。

参照图1和图2，一种氯离子无酸快速检测方法，包括步骤：

S1、将含有氯化物的待测试样加入去离子水进行搅拌混合，得到待测溶液；

具体而言，准确称取待测试样质量(M)，加入烧杯内，再加入去离子水，体积记为V。

本实施例中待测试样为水泥等无机非金属材料。

其中，步骤S1中的搅拌混合为自动或人工搅拌：

自动搅拌，自动搅拌机连续搅拌20-60分钟。

人工搅拌，每隔4-8分钟搅拌一次，每次搅拌时长20-40秒，共搅拌4-8次。

在本实施例中，采用自动搅拌机连续搅拌30分钟，或者人工搅拌每隔5分钟搅拌一次，每次搅拌时长30秒，共搅拌6次。

在本实施例中，根据实验数据显示，当自动搅拌或人工搅拌20-60分钟之后，其待测试样会完全溶解于去离子水中。

S1、用快速滤纸对待测溶液进行重复过滤，直至待测溶液为清澈状态，得到待测滤液；

在本实施例中，过滤次数的多少取决于待测溶液是否为清澈状态，若为浑浊状态时，则继续过滤。

S2、测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。

在本实施例中，步骤S2中为：

S21、将氯离子探测器1插入待测滤液中，等到数值稳定之后读取氯离子探测器1的数值A；

在本实施例中，关于电导率DD(ms/cm)与离子浓度A(mg/L)的换算为：A(mg/L)＝X*DD(ms/cm)，其中，X可以根据实验前的采集数据进行设定，即对同一溶液测量其电导率和离子浓度，根据测量结果换算二者的比例关系以得到比例系数X。在本实施例中，存在多个电导率区间，在同一电导率区间，比例系数X是相同的，不同的电导率区间，X会随着电导率区间的增大而增大。比如当DD<10ms/cm时，A(mg/L)＝0.5DD(ms/cm)，当DD＝300-800ms/cm时，A(mg/L)＝0.55DD(ms/cm)。

S22、根据数值A、去离子水的体积V、待测试样的质量M以及待测试样的计算常数K得到计算出待测试样的氯离子含量C，氯离子含量C的计算公式为：

其中，计算常数K根据不同的样品，结合JC/T1084的测定结果进行调整。其中，数值A、去离子水的体积V、待测试样的质量M的单位分别为mg/L、mL和g，因此氯离子含量C为百分比数字。

S23、自动显示氯离子含量。

如图2所示，氯离子探测器1通过导线3连接有氯离子检测主机2，通过氯离子探测器1感应的电导率，通过氯离子检测主机2的计算处理，在显示屏上即时显示氯离子含量。

S3、将氯离子探测器1取出，用去离子水冲洗，轻甩，用滤纸吸干表面，再按照步骤S1和S2进行多次测定，以得到待测试样的最终氯离子含量。

由此，通过至少两次测定，并对两次测定进行求平均值。

在本实施例中，氯离子测试值在同一实验室的允许差是0.0002％，不同实验室的允许差是0.0005％。

在本实施例中，氯离子检测装置的标定方法包括步骤：

S1'、分别制备不同浓度的氯离子标准溶液；

其中，分别制备不同浓度的氯离子标准溶液有两种方式，第一种方式为氯化钠溶解在去离子水中，具体为：

称取1.6485g已于105℃-10℃烘过2h的氯化钠，精确至0.0001g，置于200mL烧杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；

分别取20mL、40mL和60mL制备的原始标准溶液，分别移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度线，摇匀逐步稀释，分别制备出0.02mg/L、0.04mg/L和0.06mg/L的氯离子标准溶液。

第二种方式利用GBW(E)080970水中溶解性固体总量标准物质(Total DissolvedSolids in Water)(20g/L)，具体为：

分别将1mL、2mL和3mL水中溶解性固体总量标准物质移入1000mL容量瓶中，分别用水稀释至刻度线，摇匀逐步稀释，分别制备出0.02mg/L、0.04mg/L和0.06mg/L的氯离子标准溶液。

S2'、将氯离子探测器1分别浸入不同浓度的氯离子标准溶液中，分别读取示值B1，准确至1mg/L；

S3'、根据每一个氯离子标准溶液的标准数值与其对应的读取示值B1的差值，得出修正值。

由此，本实施例中采用的检测方法相较于现有氯离子检测方法具有以下优点：

1、不同于其它氯离子检测方法用到易制爆或危险化学品，本实施例检测方法无需任何化学试剂，检测过程无危废液，不产生环境污染。

2、检测设备灵敏度、精度高，检出限低，可实现数据连续自动采集、传输及处理，实现自动化和连续测定，效率高。

3、检测方法操作简单、快速、适用性强，使用方便。

4、无需建危化品、危废品仓库，安全性提升，检测成本降低。

5、改善员工作业环境。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种氯离子无酸快速检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将含有氯化物的待测试样加入去离子水进行搅拌混合，得到待测溶液；

S2、测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。

2.根据权利要求1所述的一种氯离子无酸快速检测方法，其特征在于，所述步骤S2中为：

将氯离子探测器插入所述待测溶液中，等到数值稳定之后读取所述氯离子探测器的数值A；

根据所述数值A、所述待测试样的质量M、所述去离子水的体积V以及所述待测试样的计算常数K计算出所述待测试样的氯离子含量C，所述氯离子含量C的计算公式为：

自动显示所述氯离子含量结果。

3.根据权利要求1所述的一种氯离子无酸快速检测方法，其特征在于，所述步骤S1和S2之间包括：

用快速滤纸对所述待测溶液进行重复过滤，直至所述待测溶液为清澈状态，得到待测滤液；

所述步骤S2中为：

测量所述待测溶液中的电导率来计算并自动显示出所述待测试样的氯离子含量结果。

4.根据权利要求1所述的一种氯离子无酸快速检测方法，其特征在于，所述步骤S1中的搅拌混合采用自动或人工搅拌：

所述自动搅拌，自动搅拌机连续搅拌20-60分钟；

所述人工搅拌，每隔4-8分钟搅拌一次，每次搅拌时长20-40秒，共搅拌4-8次。