水泥中氯离子检测方案(自动电位滴定)

T-251-201712 海能仪器：电位滴定法检测水泥中氯离子含量 1前言 水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥中含杂质较多，其中有很多是有害的，比如氯离子。 普遍研究认为因Cl的存在，水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现，除了“电化反应”外，水泥混凝土结构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、““氧化反应"、"碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中，Cl始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用，主要是由Cl的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx*所构成的离子化合物 MClx 的性质所决定的。因此测定水泥中的氯离子含量非常重要。本文参照水泥最新国标中氯离子的电位滴定测定方法，得到了良好的结果。 2仪器与试剂 2.1仪器 T960自动电位滴定仪，氯电极， 双盐桥甘汞电极、电炉 2.2试剂 氯离子标准溶液(0.02mol/L)， 硝酸银标准滴定溶液(0.02mol/L)、硝酸(1+1)，过氧化氢(30%)、实验用三级水。 3实验方法 3.1实验步骤 称取约5g试样，精确至0.0001g，置于滴定杯中，加入20mL 水和搅拌子，磁力搅拌使试样完全分散，然后在搅拌下加入25mL硝酸(1+1)，加入55mL水。加入2.00mL氯离子标准溶液(0.02mol/L)和 2mL 过氧化氢(30%)，加热煮沸，微沸1min~2min。冷却至室温，在溶液中插入氯离子电极和双盐桥甘汞电极，开始搅拌。用硝酸银标准滴定溶液逐渐滴定，滴定至mV值读数变化不大时为止。用二次微商法计算出消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积。二次微商法的计算参见附录。 空白试验吸取 2.00mL 氯离子标准溶液放入滴定杯中，加98mL 水。加入2mL硝酸(1+1)和2mL 过氧化氢。加热煮沸，微沸 1min~2min。冷却至室温。用硝酸银标准溶液滴定。 3.2仪器参数 滴定模式： 等量滴定 搅拌速度： 6 电极平衡时间： 6s 预搅拌时间： 6s 电极平衡电位： mV 滴定速度： 标准 最小添加体积： 预滴定添加体积： 0.2mL 结束体积： 10mL 预滴定后搅拌时间： 7s 电位突跃量： 100 预控mv值： 无 4结果与讨论 4.1实验结果 空白体积：2.000mL。 编号 取样量 (g) 滴定体积 (mL) 含量 (%) 平均值 (%) 1 5.07780 6.252 0.0594 0.0571 2 4.99402 6.039 0.0573 3 5.10800 5.926 0.0545 硝酸银标准滴定溶液对氯离子的滴定度计算公式： 式中： T --硝酸银标准滴定溶液对氯离子的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)； C --硝酸银标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(moL/L)； 35.45 --氯离子的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/moL)。 氯离子含量计算公式： 式中： X --氯离子的含量，%； Vi --样品试验消耗硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL))； Vo --空白试验消耗硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)； T --硝酸银标准滴定溶液对氯离子的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；m --试料的质量，单位为克(g)。 4.2滴定图谱 4.3结论 国标要求重复性限为0.005%，本次实验结果最大差值是 0.0049%，符合文献对于重复性限的要求。实验证明T960电位滴定仪满足水泥国标中对于氯离子含量的测定要求。 ( 参考文献 ) ( [1] GB/ T 176-2017 水泥化学分析方法[S]. ) 附录 1、水泥氯离子原始数据 接上表 滴定体积 (mL) 电位 mV A (mV) A2 (mV) 6.702 273 4.9 -3.1 6.802 274.8 1.8 0.5 6.902 277.1 2.3 0.6 7.002 280 29 -1.9 7.102 281 1 1.8 7.202 283.8 2.8 -0.7 7.302 285.9 2.1 0.8 7.402 288.8 2.9 -1.9 7.502 289.8 1 1 7.602 291.8 2 -0.6 7.702 293.2 1.4 0.6 7.802 295.2 2 0.1 7.902 297.3 2.1 -0.7 8.002 298.7 1.4 -0.5 8.102 299.6 0.9 1.2 8.203 301.7 2.1 -11 8.303 302.7 1 0.3 8.403 304 1.3 1 8.503 306.3 2.3 -0.9 8.603 307.7 1.4 -0.5 8.703 308.6 0.9 0 8.803 309.5 0.9 -0.3 8.903 310.1 0.6 0.5 9.003 311.2 1.1 0.1 9.103 312.4 1.2 -0.1 9.203 313.5 1.1 -0.7 9.303 313.9 0.4 -0.4 2、电位滴定法测定氯离子时计量点的计算实例红色虚线区域计算如下： 第一列 硝酸银体积 (mL) 第二列 电位 (mV) 第三列· (mV) 第四列A2 (mV) 5.702 225.2 6.7 5.802 231.9 -0.5 6.2 5.902 238.1 -1.3 4.9 6.002 243 2.6 7.5 6.102 250.5 -4.4 3.1 6.202 253.6 0.1 3.2 6.302 256.8 -0.2 3 6.402 259.8 计量点在最大的△/mV(第三列)，即在 6.002mL 和 6.102mL 之间。由△²/mV(第四列)按下式计算在0.10间隔的准确计量点： a 是第二列读数之差 b是第三列数据之差“二次微分”。 1 前言水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥中含杂质较多，其中有很多是有害的，比如氯离子。普遍研究认为因Cl-的存在，水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现，除了“电化反应”外，水泥混凝土结构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、“氧化反应”、“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中，Cl-始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用，主要是由Cl-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx+所构成的离子化合物MClx的性质所决定的。因此测定水泥中的氯离子含量非常重要。本文参照水泥国标中氯离子的电位滴定测定方法，得到了良好的结果。2 仪器与试剂2.1 仪器T960自动电位滴定仪，氯电极，双盐桥甘汞电极、电炉2.2 试剂氯离子标准溶液（0.02mol/L），硝酸银标准滴定溶液（0.02mol/L）、硝酸（1+1），过氧化氢（30%）、实验用三级水。