關(guān)于堿含量檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線法的探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文介紹了堿含量檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線法的精確控制方法，并提出曲線正比例區(qū)間的計算方法和試驗(yàn)時的重點(diǎn)，深度闡述試驗(yàn)過程中影響精確度的原因和解決方法。在以往的大多數(shù)論文中多數(shù)都介紹和總結(jié)檢測的方法與要點(diǎn)，而檢測堿含量的重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定與計算，本文正是重點(diǎn)分析解決標(biāo)準(zhǔn)曲線的精確分析控制方法。 關(guān)鍵詞：火焰光度計、標(biāo)準(zhǔn)曲線、結(jié)論、建議、計算方法 Abstract: This paper introduces the alkali content inspection standard curve method precise control of the methods, and puts forward the calculation method of curve benefice interval and the key test, depth in the testing precision this influence of reason and solution. In the past the most paper majority introduction and summary detection methods and main points, and alkali content of detection is the focus of the standard curve to make with calculation, this paper is to solve the key analysis standard curve accurate analysis and control method. Keywords: flame photometric, standard curve, conclusion, Suggestions, calculation method TU528 A 一、引言 隨著建筑工程技術(shù)發(fā)展，混凝土有害成分的檢測尤其重要。有害成分的檢測數(shù)據(jù)為高性能混凝土的配置提供最為基礎(chǔ)的保證，也是高性能混凝土材料選取最直接的參考依據(jù)。 鉀、鈉離子在膠凝材料及混凝土外 加劑中皆是有害成分。在建筑工程中堿 集料反應(yīng)對建筑工程帶來的影響尤其嚴(yán)重。國家許多建筑標(biāo)準(zhǔn)對混凝土堿含量都有明確的上限規(guī)定以確保建筑工程混凝土的耐久性要求，因此水泥堿含量的精確檢測數(shù)據(jù)對工程建設(shè)具有重要的意義。氧化鉀、氧化鈉的檢測普遍都采用火焰光度計標(biāo)準(zhǔn)曲線法，該方法操作也比較便捷，檢定結(jié)果精確。本篇重點(diǎn)討論檢測過程中如何精確制定標(biāo)準(zhǔn)曲線及分析計算的方法。 二、火焰光度計儀器原理分析 火焰光度計是以發(fā)射光譜法為基礎(chǔ)的一種分析儀器。儀器通過火焰提供穩(wěn)定能量激發(fā)外層電子躍遷，在恢復(fù)到常態(tài)時釋 放能量并表征為特有光譜。鉀鈉元素最外層電子數(shù)都為 1，屬于不穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)，外層電子吸收火焰熱能使得外層電子躍遷致受激能級，當(dāng)外層電子恢復(fù)到常態(tài)便釋放能量，能量表征為特有的波長光譜，透過慮光片檢測光譜能量強(qiáng)弱并通過顯數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。因此在檢測過程中，火焰強(qiáng)度控制、優(yōu)質(zhì)濾光片的選擇最為關(guān)鍵。 建議： 1、火焰光度計所使用的燃料盡量使用高純?nèi)剂?，雜質(zhì)含量過高的燃料在燃燒過程會使火焰能量波動，不穩(wěn)定的燃料使得鉀納原子吸收的能量不均，激發(fā)的光譜能量不勻，檢測時表征為讀數(shù)波動。 2、儀器使用時火焰大小的調(diào)節(jié)應(yīng)該盡量小且穩(wěn)定，燃料罐供氣系統(tǒng)應(yīng)該保持穩(wěn)定的壓力。 3、濾光片應(yīng)該保持潔凈，儀器使用前應(yīng)該預(yù)熱，火焰持久穩(wěn)定后方可試驗(yàn)。 三：標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及曲線分析 NaCl、 KCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置是精確測定堿含量基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)溶液配置不精確會使得最后檢驗(yàn)結(jié)果大幅偏差，配置標(biāo)液的溶劑必須采用光譜純國家基準(zhǔn)物質(zhì)。配置時應(yīng)將 NaCl、 KCl置烘箱中烘至恒重，烘箱溫度控制在 105110 之間。冷卻后應(yīng)及時配置以防止溶劑吸潮。標(biāo)準(zhǔn)溶液配置好以后制作出一系列標(biāo)準(zhǔn)比對溶液。根 據(jù) GB/T176-2008 水泥的化學(xué)分析方法，所配置的 NaCL、 KCL 標(biāo)準(zhǔn)比對溶液濃度分別為： 空白 0.005mg/ml 0.01mg/ml 0.02mg/ml 0.03mg/ml 0.04mg/ml 經(jīng)過折算 100ml 量（易于與試樣比對，標(biāo)準(zhǔn)中在最后計算時也是采用 100ml 為單位，標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制時也應(yīng)采用100ml 作基準(zhǔn)數(shù)據(jù)）濃度為： 空白 0.5mg/ml 1mg/ml 2mg/ml 3mg/ml 4mg/ml 將火焰光度計調(diào)節(jié)至最佳狀態(tài)后 ，用 100ml 量濃度的NaCL、 KCL 標(biāo)準(zhǔn)溶液測得的火焰光度計讀數(shù)做為 Na2O、 K2O 當(dāng)量值，繪制工作曲線。根據(jù)試驗(yàn)操作，相對應(yīng)含量下的Na2O、 K2O 可以測得以下數(shù)據(jù)（該組數(shù)據(jù)只能做為一個參考數(shù)據(jù)，不能作為室間計算數(shù)據(jù)，不同的檢測機(jī)構(gòu)和試驗(yàn)的條件，該組檢測數(shù)據(jù)都會有變化，具體的數(shù)據(jù)確立應(yīng)依靠試驗(yàn)得到。） K2O 讀數(shù)： 016305579100 Na2O 度數(shù)： 017325882100 從該組數(shù)據(jù)和繪制曲線圖中可以看出，該組數(shù)據(jù)中 K、Na的曲線大體呈近直線 走勢。 K 曲線幾乎接近直線， Na曲線相對偏移量比 k 曲線大。這與火焰光度計自身線性范圍有一定的關(guān)系，理論上講，物質(zhì)的濃度同發(fā)射譜線的強(qiáng)弱成正比關(guān)系。 K、 Na元素表征出來便是數(shù)據(jù)的正比例關(guān)系，但為什么得到的不是嚴(yán)格意義上的直線正比例關(guān)系呢？因?yàn)楣獠▊鞑ミ^程中自吸、反射、經(jīng)時損失都會使得讀數(shù)偏移。從以上數(shù)據(jù)中可以看出對應(yīng)讀數(shù) 、 、 基本呈直線關(guān)系，而讀數(shù) 、 、 的比例關(guān)系偏幅比較大。由此可見隨著濃度的增加光波自吸、反射、經(jīng)時損失都在非線性的增加，根據(jù)以上我們可以得出以下啟示： 濃度越低，光度計讀數(shù)與濃 度線性度數(shù)表征越準(zhǔn)確。 氧化鉀曲線讀數(shù) 0 30、氧化鈉曲線讀數(shù)在 0 32 之間的數(shù)據(jù)基本呈正比例關(guān)系，該讀數(shù)區(qū)間為正比例線性區(qū)間。 在試樣檢測中，應(yīng)通過稀釋手段把檢測試樣讀數(shù)放置于該區(qū)間。 標(biāo)準(zhǔn)曲線確立以后，氧化鈉、氧化鉀的含量計算應(yīng)根據(jù)曲線的趨勢線列出含量計算方程。 氧化鈉含量計算方程圖： 氧化鈉含量計算方程圖： 氧化鉀含量計算方程： yk 0.0401x 0.1217 氧化鈉含量計算方程： yna 0.0397x 0.1607 根據(jù)火焰光度計上所得到的讀數(shù)及建立的數(shù)據(jù)方程，我們從以下實(shí)例表中演算進(jìn)行比較分析： 實(shí)例一： 氧化鉀讀數(shù)為： 7 時，代入方程，氧化鉀含量值 yk為： 0.1590 氧化鈉讀數(shù)為： 28 時，代入方程，氧化鉀含量值 yna為： 0.9509 實(shí)例二： 氧化鉀讀數(shù)為： 3 時，代入方程，氧化鉀含量值 yk為： -0.0014 氧化鈉讀數(shù)為： 4 時，代入方程，氧化鉀含量值 yna為： -0.0019 通過實(shí)例二我們可以看出，火焰光度計有讀數(shù)而計算方程、得出的含量均為負(fù) 數(shù)，這是為什么呢？這說明在實(shí)例二這組讀數(shù)中，該火焰關(guān)度計檢測不到其對應(yīng)的含量，那么這些數(shù)據(jù)本身也說明該火焰光度計檢測靈敏度的欠缺或者基準(zhǔn)火焰太大，通過計算，氧化鉀檢測讀數(shù)小于等于 3 時，檢測的數(shù)據(jù)不可靠。氧化鈉檢測的讀數(shù)小于等于 4 時檢測數(shù)據(jù)不可靠。 方程、這兩條直線方程按照理論上講都應(yīng)該是經(jīng)過原點(diǎn)的直線，但從方程和方程的圖例中可以看出方程線其實(shí)并未過原點(diǎn)。從圖中方程理論數(shù)據(jù)上分析研究就能得出以下結(jié)論： 1、 Na2O、 K2O 檢測的含量計算方程、均不能完全滿足曲線計算要求。 2、 該儀器可 Na2O、 K2O 可靠讀數(shù)的下限可以確定： y 0 時， x 的值。 K2O 光度計可靠度數(shù)區(qū)間為： 4-30 Na2O 光度計可靠度數(shù)區(qū)間為： 5-32。 火焰光度計在此區(qū)間的讀數(shù)是十分可靠的線性比例關(guān)系。通過簡單的兩點(diǎn)間直線方程就可以求解氧化鉀和氧化鈉的含量。 建議： 1、檢測用火焰光度計精度和靈敏度都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。 2、標(biāo)樣配置用的水必須為蒸餾水。 3、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時宜使用 100ml 量試驗(yàn)數(shù)據(jù)為比對基礎(chǔ)，在 GB/T176-2008 水泥的 化學(xué)分析方法中，堿含量的計算公式中值明確指出含量為每 100ml 含量，這也符合比對試驗(yàn)的真正意義。 四：試驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng) 水泥試樣的制備應(yīng)該按照 GB/T176-2008 中的試樣制備要求制取，否則試驗(yàn)的數(shù)據(jù)會嚴(yán)重偏大，因?yàn)槠渌饘僭谌紵倪^程中會發(fā)出光波，會使得火焰光度計讀數(shù)變大。 稱取試樣約 0.2 克，精確至 0.OOOlg，置于鉑皿中，加少量水潤濕，加入 5-7mL 氫氟酸和 15-20滴硫酸 (1+1)，氫氟酸的量不能過多，一旦氫氟酸在處理過程中有所殘留，因?yàn)闅浞釙g玻璃，將玻璃 儀器中的鈉離子引入，也會使得火焰光度計讀數(shù)增大。建議 GB/T176-2008 標(biāo)準(zhǔn)中玻璃儀器改為高密度聚氯乙烯杯，可以有效的控制鈉離子的進(jìn)入。 將已加入氫氟酸和硫酸處理的樣品放入通風(fēng)櫥內(nèi)電爐上緩慢加熱，蒸發(fā)至干，近干時搖動鉑皿以防濺失，至白色濃煙完全逸盡后，取下冷卻至室溫。此過程為樣品分解過程，該過程中白色濃煙一定要完全逸盡，否則也會使試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。 加入適量熱水，壓碎殘渣使其溶解（在壓碎的過程中，不宜使用玻璃棒），加 1 滴甲基紅指示劑溶液，用氨水(1+1)中和至黃色，再加入 lOmL 碳酸銨 溶液（該步驟主要是沉淀溶液中的金屬離子，其反應(yīng)方程式為： 3OH- +Fe3+= Fe(OH)3 3OH - +AL3+= AL(OH)3 Ca2+CO32-=CaCO3Mg2+CO32 - =MgCO3 按照國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 03201b 硅酸鹽水泥成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中氧化鈣的含量為 62.76和氧化鎂含量 2.05計算，要完全沉淀 Ca2+，和 Mg2+ ，加入的 100g/L 的(NH4)2CO3 的量應(yīng)該僅僅為 3ml 就完全足夠了，那么有大量的 CO32- 在溶液留存。 顯然這里加入 lOmL 碳酸銨溶液是過量的。然后放入通風(fēng)櫥內(nèi)電爐上低溫加熱 20-30min。因此在處理該步驟的時候應(yīng)該先用聚氯乙烯燒杯盛濾液，在加入鹽酸的時候充分?jǐn)嚢?，讓二氧化碳?xì)怏w全部逸出后再予定容。 過濾時以熱水洗滌，濾液及洗液盛于 100mL 容量瓶中，冷卻至室溫。用鹽酸 (1+1)中和至溶液呈微紅色，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。在試驗(yàn)時火焰光度計霧化室吸管容易被氣泡堵塞，霧化效果不好。實(shí)驗(yàn)時火焰光度計的讀數(shù)如果沒有在可靠度數(shù)區(qū)間內(nèi)，應(yīng)該通過稀釋或者濃縮的方法讓讀數(shù)置于可靠讀數(shù)區(qū)間內(nèi)。 建議： 試驗(yàn)時所有的試驗(yàn)器具盡量不要使用玻璃儀器。 2、試驗(yàn)時做同樣處理步驟的空白試驗(yàn)以消除在試樣在試驗(yàn)過程中引入的鉀鈉離子。 堿含量的檢測在檢測過程中需要控制的過程現(xiàn)對繁雜，對標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過程和最后的計算方式各有不同。因?yàn)樵诓煌臋z測機(jī)構(gòu)和試驗(yàn)條件下，機(jī)器的性能各不相同這使得在由讀數(shù)計算含量的過程中沒有參照的標(biāo)準(zhǔn)樣本，往往檢測時結(jié)果差異較大，可比性不強(qiáng)。根據(jù)上述的可靠區(qū)間及兩點(diǎn)間直線方程計算方法，堿含量的檢測結(jié)果更趨精確，在室內(nèi)比對試驗(yàn)中溯源性高，精確度高，是一種可以復(fù)制和推廣的好方 法。 參考文獻(xiàn)： 1張承志 .集料堿活性的評定與混合材抑制堿骨料反應(yīng)膨脹有效性的評定 D.南京，南京化工大學(xué)， 1996 2吳中偉 高性能混凝土及其礦物細(xì)摻料 建筑技術(shù) 1999 年第 3 期 3龔洛書 . 混凝土實(shí)用手冊第二版 M . 北京 :中國建筑工業(yè)出版社， 1995 4孟志良 . 溶出法測定有效堿 J . 混凝土， 2001 (6) 5浙江大學(xué)教研組 .普通化學(xué)第四版 1994 閱讀相關(guān)文檔 :淺析企業(yè)誠信與企 業(yè)競爭力之間的關(guān)系 Mapinfo 作土地利用詳查的技術(shù)流程 花崗巖殘積土上基礎(chǔ)工程問題的探討 淺析地鐵沿線交通改善工程設(shè)計 內(nèi)螺紋肋管換熱器換熱特性的數(shù)值研究 高層建筑深基坑施工技術(shù)探討 R410A 定頻空調(diào)的高溫工況地區(qū)的應(yīng)用 淺談工程機(jī)械設(shè)備的使用管理 淺談園