如何提高砂中氯离子含量试验检测数据的准确

1、如何提高砂中氯离子含量试验检测数据的准确 1 引言 砂是组成混凝土的主要组成材料之一， 而砂中氯离子到达一 定量时， 就能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀， 对腐蚀 过程具有催化作用， 影响钢筋的稳定性， 使钢筋混凝土构筑物存 在长期的安全隐患。 而且河沙禁止开采， 导致很多施工单位用的 砂是淡化的海砂， 因此工程建设监督部门希望加强对砂中氯离子 含量研究， 保证检测的准确性， 从而实现对砂的氯离子含量的监 控。 2 试验的概述和重点 现行砂中氯离子含量的检验主要是依据JGJ52-2006普通 混凝土用砂、石质量及检验方法标准来进行的，可分为 4 个步 骤：试样的准备、溶液的标定、空白试验

2、、样品试验。笔者认为 标定硝酸银标准溶液的浓度是最重要的， 因为标准溶液浓度的不 正确直接导致试验结果出现很大的误差。 假设，已知两个砂样的氯离子含量分别是 0.030%和 0.060%， 笔者配的硝酸银标准溶液浓度的在 0.009-0.011 mol/L 范围内， 求试验结果可能出现的相对误差？ 试验结果的误差值会随着样品中砂的氯离子含量的增加而 增加，且可见得标定硝酸银标准溶液的浓度的重要性。 3 试样的准备 （1）笔者用人工四分法缩分：将 10kg 的样品置于平板上， 在潮湿状态下拌合均匀，并堆成厚度约为20mm勺“圆饼”，然 后沿互相垂直的两条直径把“圆饼”分成大致相等的四份， 取其

3、对角勺两份重新拌匀，再堆成“圆饼”状。重复上述过程，直至 把样品缩分2kg，再烘干恒重。这样的准备，使得试样具有代表 性。 （2）试样的制备过程中，所有的仪器设备一定要用去离子 水清洗干净，以免外来的氯离子根的侵入影响试验结果。 4 标定硝酸银标准溶液的浓度 4.1 基本原理 电位滴定法以银电极为指示电极。 其电势随浓度而变化以饱 和甘汞电极为参比电极， 用电位计或酸度计测定两电极在溶液中 组成原电池的电势。 银离子与氯离子反应生成溶解度很小的氯化 银白色沉淀。 在工作电极的响应区内， 电池电势与阴离子浓度有 如下关系： E=E0-k*lg a 阴 式中：E电池电势，mV E0其值与所用参比电

4、极， 接界电位，膜的内表面膜电位 等有关； k能斯特议程的斜率，即电极的级差； a 阴氯离子的活度。 当温度一定时，电极的 E0和k是常数。 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，随着氯化银的滴入，浓度不断下降，相应地电池电势也将 随之升高。 等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀， 这时滴入小量 硝酸银即引起电势急剧变化指示出滴定终点。 滴定反应Ag+c1-fAgCIJ(白色沉淀) 如表 1：用二次微商法求出滴定终点，由终点所对应的硝酸 银消耗量(毫升数)求得样品中氯离子的量。 表 1 硝酸银标准溶液浓度标定计算与结果表 4.2 检测注意事项和建议 ( 1 )因为硝酸银不会与玻

5、璃中的硅酸发生反应，且见光会 发生分解反应：2AgNO3=2Ag+2NO2 +O2，所以配制好的硝 酸银标准溶液 必须存放在棕色玻璃瓶中，且放在不见光的阴凉 处。 ( 2)氯化钠基准试剂必须在 500-600 度烧至恒重来消除水 份对浓度的影响， 称量的精度至 0.0001g 是为了更准确地标定出 硝酸银标准溶液浓度。 (3) 饱和溶液的配制方法：例如氯化钾的30C的溶解度为 37g,称取40g氯化钾，加热搅拌完全溶解在 100g的蒸馏水中， 待冷却到30C，溶液会自然析出氯化钾晶体，这表明溶液已经 达到了饱和状态。 (4) 选用灵敏度高的银电极和饱和甘汞电极。 银电极使用前用细砂纸将表面擦亮

6、， 然后浸入含有少量硝酸 钠的稀硝酸（ 1+1）溶液中，直到有气体放出为止，取出用水洗 干净。 饱和甘汞电极： 使用时电极上端小孔的橡皮塞必须拔出， 以 防止产生扩散电位， 影响测定结果。 电极内氯化钾溶液中不能有 气泡，以防止断路。溶液内应保持有少许氯化钾晶体，以保证氯 化钾溶液的饱和。 注意电极液络部不被沾污或堵塞， 并保证液络 部有适当的渗出流速。 （5）标定过程中，溶液的搅拌速度要求快，搅拌可以加快 被测离子到达电极表面的速率， 因而可以缩短响应时间。 溶液越 稀，响应时间越长。 由于接近等当点时电势增加很快此时要缓慢 滴加硝酸银溶液。 5 砂中氯离子含量试验 5.1 基本原理 铬酸钾

7、指示剂法是指在中性溶液中，用K2Cr04 作指示剂， 用硝酸银滴定液滴定氯化物的方法。其反应为： 滴定反应Ag+c1-fAgCIJ（白色） 指示终点反应2Ag+CrO42-fAg2Cr04j（砖红色） 终点时，稍过量的Ag+立刻与Cr042-反应，产生砖红色的 Ag2Cr04沉淀，即到达终点。 5.2 检测注意事项和建议 （1）指示剂的用量。若 Cr042- 的量过大，会使终点提前， 从而使测定结果产生较大的负误差。若Cr042-的量过小，则使 终点推后，使测定结果产生正误差。在实际滴定时，一般在反应 液总体积为50100ml溶液中加入5%K2CrO4指示剂I2ml即 可。 （2）溶液的酸度。

8、滴定应在中性或弱碱性溶液 （pH6.510.5） 中进行。酸度过高，会破坏 Cr042-与H+的平衡，从而使Cr042- 浓度降低。 （3）滴定时要剧烈振摇，防止 AgCl 胶体沉淀吸附 Cl- ，致 使终点提前。 （4）终点的判断：被测溶液的颜色由黄色变成橙黄色，再 变成橙色， 最后变成比橙色深一点的颜色， 这个颜色就是砖红色 了。滴定过程中， 可以观察硝酸银标准溶液滴入被测溶液时呈现 红色的快慢，来决定你滴入标准溶液的速度：1、标定溶液滴滴 入，没有红色的出现，表示标定液滴点速度可以保持或加快，终 点还很远； 2、红色出现但消散得快，表示进入了滴定的中后期， 表示滴点速度开始减缓； 3、红色出现但消散得慢，溶液的颜色 也慢慢开始转变成橙色， 表示终点快出现了， 所以每滴进一点标 准溶液，剧烈振摇试样，观察是否有砖红色出现。 （5）空白试样的终点颜色要和被测试样的