本發(fā)明涉及檢測方法的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法。

背景技術(shù)：

水泥中氧化鉀、氧化鈉的含量是水泥質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，現(xiàn)有水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法是：將水泥試樣用氫氟酸-硫酸分解，然后用熱水浸取殘?jiān)?，再將鐵、鋁、鈣、鎂等雜質(zhì)分離后檢測濾液中的氧化鉀、氧化鈉含量。

但是，氫氟酸有極強(qiáng)的腐蝕性，檢測時(shí)必須使用鉑皿，鉑皿的價(jià)格非常高，導(dǎo)致檢測成本升高。并且氫氟酸對皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用，灼傷初期皮膚潮紅、干燥，灼傷疼痛劇烈，創(chuàng)面蒼白，壞死，繼而呈紫黑色或灰黑色；深部灼傷或處理不當(dāng)時(shí)，可形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質(zhì)；眼接觸高濃度氫氟酸可引起角膜穿孔；接觸蒸氣可發(fā)生支氣管炎、肺炎等。使用氫氟酸在檢測過程中容易對檢測人員造成傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法。本發(fā)明提供的檢測方法無需使用氫氟酸，檢測成本低，且不會(huì)對檢測人員造成傷害。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將水泥試樣加熱溶于混合酸中，固液分離得到殘?jiān)?；所述混合酸包括硝酸和硫酸?/p>

(2)將所述殘?jiān)c水、甲基橙指示劑、氨水和碳酸銨混合，得到混合液；

(3)將所述混合液加熱后過濾，得到濾液；

(4)將所述濾液和鹽酸混合，得到檢測溶液；所述鹽酸的加入量以調(diào)節(jié)濾液中甲基橙指示劑變紅為準(zhǔn)；

(5)對所述檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定，分別得到檢測溶液中氧化鉀、氧化鈉的含量；

(6)根據(jù)檢測溶液中氧化鉀的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鉀的含量；

根據(jù)檢測溶液中氧化鈉的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鈉的含量。

優(yōu)選的，所述硝酸的質(zhì)量濃度為65～68％；所述硫酸的質(zhì)量濃度為47.5～49％；所述混合酸由體積比為8～12:1的硝酸和硫酸混合得到。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中水泥的質(zhì)量和混合酸的體積比為0.2000g:10～12ml。

優(yōu)選的，所述步驟(2)具體為：

將殘?jiān)?、水和甲基橙指示劑混合，得到第一混合液?/p>

使用氨水將所述第一混合液中和至甲基橙指示劑變黃，得到第二混合液；

將所述第二混合液和碳酸銨溶液混合，得到混合液。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，殘?jiān)馁|(zhì)量和水的體積比為1.0g：45～55ml。

優(yōu)選的，所述碳酸銨溶液的濃度為90～110g/l；

所述第二混合液和碳酸銨溶液的體積比為50～60:10。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中的加熱具體為加熱至沸；加熱時(shí)間為20～40min。

優(yōu)選的，所述步驟(5)中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法為火焰光度法。

本發(fā)明提供了一種水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法，包括以下步驟：(1)將水泥試樣加熱溶于混合酸中，固液分離得到殘?jiān)?；所述混合酸包括硝酸和硫酸?2)將所述殘?jiān)c水、甲基橙指示劑、氨水和碳酸銨混合，得到混合液；(3)將所述混合液加熱后過濾，得到濾液；(4)將所述濾液和鹽酸混合，得到檢測溶液；所述鹽酸的加入量以調(diào)節(jié)濾液中甲基橙指示劑變紅為準(zhǔn)；(5)對所述檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定，分別得到檢測溶液中氧化鉀、氧化鈉的含量；(6)根據(jù)檢測溶液中氧化鉀的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鉀的含量；根據(jù)檢測溶液中氧化鈉的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鈉的含量。本發(fā)明提供的檢測方法以硝酸和硫酸的混合酸對水泥試樣進(jìn)行溶解，在檢測過程中無需使用氫氟酸，檢測成本低，對檢測人員沒有傷害，且檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高。實(shí)施例結(jié)果表明，使用本發(fā)明提供的檢測方法對水泥中氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行檢測，氧化鉀含量的重復(fù)性限為0.01％，氧化鈉的重復(fù)性限為0，準(zhǔn)確性非常高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例使用火焰光度法測定氧化鉀含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例使用火焰光度法測定氧化鈉含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將水泥試樣加熱溶于混合酸中，固液分離得到殘?jiān)?；所述混合酸包括硝酸和硫酸?/p>

(2)將所述殘?jiān)c水、甲基橙指示劑、氨水和碳酸銨混合，得到混合液；

(3)將所述混合液加熱后過濾，得到濾液；

(4)將所述濾液和鹽酸混合，得到檢測溶液；所述鹽酸的加入量以調(diào)節(jié)濾液中甲基橙指示劑變紅為準(zhǔn)；

(5)對所述檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定，分別得到檢測溶液中氧化鉀、氧化鈉的含量；

(6)根據(jù)檢測溶液中氧化鉀的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鉀的含量；

根據(jù)檢測溶液中氧化鈉的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鈉的含量。

本發(fā)明將水泥試樣加熱溶于混合酸中，固液分離得到殘?jiān)?；所述混合酸包括硝酸和硫酸。本發(fā)明對所述水泥試樣的種類沒有特殊要求，需要進(jìn)行氧化鉀、氧化鈉含量測定的水泥都包括在本申請的范圍內(nèi)，具體的如硅酸鹽水泥、硫鋁水泥等。在本發(fā)明中，所述硝酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選為65～68％，更優(yōu)選為68％；所述硫酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選為47.5～49％，更優(yōu)選為49％；所述混合酸由體積比優(yōu)選為8～12:1的硝酸和硫酸混合得到，更優(yōu)選由體積比為10:1的硝酸和硫酸混合得到；所述水泥的質(zhì)量和混合酸的體積比優(yōu)選為0.2000g:10～12ml，更優(yōu)選為0.2000g：11ml。

本發(fā)明優(yōu)選將水泥試樣用水潤濕后再和混合酸混合；所述水泥試樣的質(zhì)量和水的體積比優(yōu)選為0.2000g：4～6ml，更優(yōu)選為0.2000g：5ml；本發(fā)明優(yōu)選將符合比例的硝酸和硫酸依次加入到潤濕后的水泥試樣中。

將水泥試樣和酸混合后，本發(fā)明將混合物加熱溶解，得到殘?jiān)Ｔ诒景l(fā)明中，所述加熱溶解優(yōu)選包括依次進(jìn)行的低溫加熱和高溫加熱；所述低溫加熱的溫度優(yōu)選為150～200℃，更優(yōu)選為160～180℃；所述低溫加熱的時(shí)間以將混合物中的酸蒸干為準(zhǔn)；所述高溫加熱的溫度優(yōu)選為250～300℃，更優(yōu)選為260～280℃；所述高溫加熱以將三氧化硫白煙驅(qū)盡為準(zhǔn)。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選在低溫加熱至近干時(shí)搖動(dòng)容器，防止濺失，待酸蒸干后升溫至高溫加熱溫度，本發(fā)明對由低溫加熱溫度升溫至高溫加熱溫度的升溫速率沒有特殊要求，能夠升溫至所需溫度即可。本發(fā)明首先通過低溫加熱將酸蒸干，可以防止加熱溶解過程中溶液的飛濺，從而避免檢測結(jié)果偏低的情況出現(xiàn)。

本發(fā)明使用硝酸和硫酸的混合酸溶解水泥試樣，使試樣中的氧化鉀和氧化鈉生成易溶于水的鉀鹽和鈉鹽，并使水泥試樣中的鐵、鋁、鈣、鎂等離子形成易溶的鹽類物質(zhì)，從而得到易被水溶解的殘?jiān)?/p>

得到殘?jiān)?，本發(fā)明將所述殘?jiān)c水、甲基橙指示劑、氨水和碳酸銨混合，得到混合液。在本發(fā)明中，所述步驟(2)優(yōu)選具體為：

將所述殘?jiān)⑺图谆戎甘緞┗旌?，得到第一混合液?/p>

使用氨水將所述第一混合液中和至甲基橙指示劑變黃，得到第二混合液；

將所述第二混合液和碳酸銨溶液混合，得到混合液。

在本發(fā)明中，所述殘?jiān)馁|(zhì)量和水的體積比優(yōu)選為1.0g：45～55ml，更優(yōu)選為1.0g：50ml；所述水優(yōu)選為蒸餾水；本發(fā)明優(yōu)選將所述殘?jiān)蜔嵴麴s水混合；所述熱蒸餾水的溫度優(yōu)選為80～90℃，更優(yōu)選為85℃；本發(fā)明使用熱蒸餾水加快殘?jiān)娜芙狻?/p>

將殘?jiān)退旌虾?，本發(fā)明優(yōu)選將甲基橙指示劑滴加到殘?jiān)乃芤褐校玫降谝换旌弦?。本發(fā)明對所述甲基橙指示劑的濃度沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知濃度的甲基橙指示劑即可；本發(fā)明對所述甲基橙指示劑的用量沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用量即可，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選向殘?jiān)芤褐械渭?～3滴甲基橙指示劑。

得到第一混合液后，本發(fā)明優(yōu)選使用氨水將所述第一混合液中和至甲基橙指示劑變黃，得到第二混合液。在本發(fā)明中，所述氨水的質(zhì)量濃度優(yōu)選為12～15％，更優(yōu)選為14％，所述氨水的加入量以將所述第一混合液中和至甲基橙指示劑變黃為準(zhǔn)。本發(fā)明通過加入氨水將第一混合液的ph值中和至4.4～6.2，為后續(xù)的加熱去除雜質(zhì)離子做準(zhǔn)備。

得到第二混合液后，本發(fā)明優(yōu)選將所述第二混合液和碳酸銨溶液混合，得到混合液。在本發(fā)明中，所述碳酸銨溶液的濃度優(yōu)選為90～110g/l，更優(yōu)選為100g/l；所述第二混合液和碳酸銨溶液的體積比優(yōu)選為50～60:10，更優(yōu)選為55:10；本發(fā)明中的碳酸銨溶液優(yōu)選現(xiàn)用現(xiàn)配，以降低檢測誤差。本發(fā)明通過加入碳酸銨和氨水形成緩沖溶液，穩(wěn)定混合液的ph值。

得到混合液后，本發(fā)明將所述混合液加熱后過濾，得到濾液。在本發(fā)明中，所述加熱具體優(yōu)選為將所述混合液加熱至沸；所述加熱時(shí)間優(yōu)選為20～40min，更優(yōu)選為30min；本發(fā)明的加熱時(shí)間自加熱至沸時(shí)開始計(jì)算。本發(fā)明通過加熱使氨水和碳酸銨和溶液中的鐵、鋁、鈣、鎂等離子反應(yīng)完全，使鐵、鋁、鈣、鎂離子生成沉淀物。

加熱后，本發(fā)明優(yōu)選將加熱后的溶液過濾，得到濾液。在本發(fā)明中，所述過濾優(yōu)選為使用快速濾紙過濾；本發(fā)明對所述快速濾紙的種類沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的快速濾紙即可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選在過濾完成后使用熱蒸餾水將快速濾紙充分洗滌，以降低檢測誤差。

得到濾液后，本發(fā)明將所述濾液和鹽酸混合，得到檢測溶液；所述鹽酸的加入量以調(diào)節(jié)濾液中甲基橙指示劑變紅為準(zhǔn)。在本發(fā)明中，所述鹽酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選為17～19％，更優(yōu)選為18.5％；本發(fā)明在濾液中加入鹽酸，使濾液中的鉀、鈉離子形成穩(wěn)定的氯化鉀和氯化鈉。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將濾液和鹽酸混合后用容量瓶定容，將加水定容后的混合液作為檢測溶液，以降低檢測誤差；本發(fā)明對定容用容量瓶的體積沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的容量瓶即可，優(yōu)選為100ml的容量瓶。

得到檢測溶液后，本發(fā)明對檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定，分別得到檢測溶液中氧化鉀、氧化鈉的含量。在本發(fā)明中，所述對檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定的方法優(yōu)選為火焰光度法；本發(fā)明對所述火焰光度法的具體操作沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的火焰光度法即可。

得到檢測溶液中氧化鉀、氧化鈉的含量后，本發(fā)明根據(jù)根據(jù)檢測溶液中氧化鉀的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鉀的含量；根據(jù)檢測溶液中氧化鈉的含量和水泥試樣的質(zhì)量計(jì)算得到水泥中氧化鈉的含量。在本發(fā)明中，優(yōu)選通過式i和式ⅱ計(jì)算水泥中氧化鉀、氧化鈉的質(zhì)量百分含量：

ωk2o＝(m1*100)/(m0*1000)＝(m1*0.1)/m0式i；

式i中：ωk2o為氧化鉀的質(zhì)量百分含量，％；

m1為檢測溶液中氧化鉀的含量，mg；

m0為水泥的質(zhì)量，g。

ωna2o＝(m2*100)/(m0*1000)＝(m2*0.1)/m0式ⅱ；

式ⅱ中：ωna2o為氧化鈉的質(zhì)量百分含量，％；

m2為檢測溶液中氧化鈉的含量，mg；

m0為水泥的質(zhì)量，g。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的水泥中氧化鉀、氧化鈉含量的檢測方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

藥品、儀器及設(shè)備：

硫酸：1+1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49％；

氨水：1+1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14％；

鹽酸：1+1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19％；

硝酸：1.39g/cm³～1.41g/cm³，質(zhì)量分?jǐn)?shù)65％～68％；

(2g/l)甲基紅指示劑溶液：將0.2g甲基紅溶于100ml乙醇中。

(100g/l)碳酸銨溶液：將10g碳酸銨溶解于100ml水中，用時(shí)現(xiàn)配。

蒸餾水；

容量瓶：100ml；

聚四氟乙烯(ptfe)燒杯：50ml～100ml；

塑料洗瓶：500ml；

快速定量濾紙；

電子天平，精確至0.0001g；

通風(fēng)櫥；

可調(diào)式電熱板；

用于火焰光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸取每毫升含1mg氧化鉀及1mg氧化鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液0ml、2.50ml、5.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml分別放入500ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，貯存于塑料瓶中。將火焰光度計(jì)調(diào)節(jié)至最佳工作狀態(tài)，按儀器使用規(guī)程進(jìn)行測定。用測得的檢流計(jì)讀數(shù)作為相對應(yīng)的氧化鉀和氧化鈉含量的函數(shù)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1～圖2所示；圖1為火焰光度法測定氧化鉀含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線；圖2為火焰光度法測定氧化鈉含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

稱取0.2000g水泥試樣(m0)，精確至0.0001g，置于50～100ml聚四氟乙烯(ptfe)燒杯中，加入5ml蒸餾水潤濕，加入10ml硝酸和20滴(1+1)硫酸，放入通風(fēng)櫥內(nèi)的可調(diào)式電熱板上低溫加熱(溫度為150～200℃)，近干時(shí)搖動(dòng)燒杯，以防濺失，待酸驅(qū)盡后逐漸升高溫度(溫度為250～300℃)，繼續(xù)將三氧化硫白煙驅(qū)盡，得到殘?jiān)?/p>

向殘?jiān)屑尤?0ml熱蒸餾水，壓碎殘?jiān)蛊淙芙?，加?滴(2g/l)甲基紅指示劑溶液，用(1+1)氨水中和至黃色，再加入10ml(100g/l)碳酸銨溶液，攪拌均勻，得到混合溶液；

將混合溶液放入通風(fēng)櫥內(nèi)的可調(diào)式電熱板上加熱至沸并微沸30min，用快速濾紙過濾，以熱蒸餾水充分洗滌，濾液及洗液收集于100ml容量瓶中，冷卻至室溫；用鹽酸(1+1)中和至溶液呈微紅色，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線，搖勻，得到檢測溶液；

利用火焰光度計(jì)對檢測溶液中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行測定(儀器條件與繪制火焰光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)相同)，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上分別查出氧化鉀(m1)、氧化鈉(m2)的含量。

通過式i和式ⅱ計(jì)算水泥中氧化鉀、氧化鈉的質(zhì)量百分含量：

ωk2o＝(m1*100)/(m0*1000)＝(m1*0.1)/m0式i；

式i中：ωk2o為氧化鉀的質(zhì)量百分含量，％；

m1為檢測溶液中氧化鉀的含量，mg；

m0為水泥的質(zhì)量，g。

ωna2o＝(m2*100)/(m0*1000)＝(m2*0.1)/m0式ⅱ；

式ⅱ中：ωna2o為氧化鈉的質(zhì)量百分含量，％；

m2為檢測溶液中氧化鈉的含量，mg；

m0為水泥的質(zhì)量，g。

重復(fù)檢測10次，所得檢測結(jié)果見表1：

表1檢測數(shù)據(jù)

使用gsb-08-1356-2013《普通硅酸鹽水泥成分分析標(biāo)準(zhǔn)樣品》對相同的水泥試樣進(jìn)行氧化鉀和氧化鈉的檢測，gsb-08-1356-2013《普通硅酸鹽水泥成分分析標(biāo)準(zhǔn)樣品》的結(jié)果為：k2o:1.02％，重復(fù)性限0.10％；na2o:0.19％，重復(fù)性限0.05％。

根據(jù)表1中的結(jié)果可以看出，使用本發(fā)明提供的檢測方法對水泥中的氧化鉀、氧化鈉含量進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，且氧化鉀的重復(fù)性限平均值僅為-0.01％，氧化鈉的重復(fù)性限為0，遠(yuǎn)低于gsb-08-1356-2013《普通硅酸鹽水泥成分分析標(biāo)準(zhǔn)樣品》中規(guī)定的重復(fù)性限值，說明本發(fā)明提供的檢測方法準(zhǔn)確性很高。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的水泥中氧化鉀、氧化鈉的制備方法無需使用氫氟酸，檢測成本低，對檢測人員沒有傷害，安全、環(huán)保，且檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。