前言

《水泥化學(xué)分析方法》是企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥化學(xué)成分的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、提高標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，更靠近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)于2017年頒布了全新的《水泥化學(xué)分析方法》，編號(hào)為GB/T 176-2017，對(duì)GB/T 176-2008版本進(jìn)行修訂，增添了水泥化學(xué)分析試驗(yàn)的內(nèi)容，提供更多檢測(cè)方法。

和GB/T 176-2008相比，GB/T 176-2017在檢測(cè)指標(biāo)、檢測(cè)內(nèi)容、檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)方法、檢測(cè)結(jié)果要求等方面進(jìn)行修訂，使國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更為規(guī)范、可行與合理，更為貼近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，提高水泥化學(xué)分析的準(zhǔn)確性與靈敏度，本文總結(jié)以下三點(diǎn)變化。

1.1 對(duì)象變化

在GB/T 176-2017中，參與修訂的單位為縮短國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的差距，擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋范圍，使水泥化學(xué)分析對(duì)象更為多元。根據(jù)GB/T 176-2017的內(nèi)容，檢測(cè)人員可應(yīng)用離子色譜法或ICP-OES方法，進(jìn)行Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、K₂O等成分的檢測(cè)。

1.2 指標(biāo)與方法變化

結(jié)合當(dāng)期水泥生產(chǎn)技術(shù)的變化，水泥化學(xué)分析的指標(biāo)需進(jìn)行擴(kuò)充，在GB/T176-2017中，檢測(cè)指標(biāo)與檢測(cè)方法出現(xiàn)變化，也對(duì)部分傳統(tǒng)檢測(cè)方法的參數(shù)進(jìn)行修正。其中，指標(biāo)與方法變化如表1所示。

表1 檢測(cè)指標(biāo)與檢測(cè)方法變化

幾項(xiàng)傳統(tǒng)檢測(cè)方法的參數(shù)修正如下：對(duì)于硫酸鋇重量法，在樣品預(yù)處理中，分解處理時(shí)的微沸時(shí)間從（5±0.5）min，修正為5-10min；在乙二醇法中，將加熱微沸后的抽氣過濾環(huán)節(jié)刪掉，并更改微沸時(shí)間，修正內(nèi)容為“加熱微沸五分鐘后立即滴定”。

1.3 允許誤差變化

在GB/T 176-2017中，對(duì)水泥化學(xué)分析的重復(fù)性限與再現(xiàn)性限進(jìn)行重新修正。例如，在硫酸鋇重量法測(cè)定三氧化硫?qū)嶒?yàn)中，將含量劃分為≤1%和＞1%兩部分，重復(fù)性限從0.15%轉(zhuǎn)變?yōu)?.10（含量≤1%）和0.15（含量＞1%）；再現(xiàn)性限從0.20轉(zhuǎn)變?yōu)?.15（含量≤1%）和0.20（含量＞1%）；在游離CaO的測(cè)定中，含量≤2%的重復(fù)性限從0.1轉(zhuǎn)變?yōu)?.15；含量＞2%的重復(fù)性限與所有含量的再現(xiàn)性限不變。

結(jié)合上述分析可知，在GB/T 176-2017中，水泥化學(xué)分析方法更為多元，本文結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，總結(jié)水泥化學(xué)分析新方法的要點(diǎn)，為檢測(cè)人員應(yīng)用水泥化學(xué)分析方法提供參考。

2.1 EDTA直接滴定法

在GB/T 176-2017中，應(yīng)用EDTA直接滴定法檢測(cè)水泥中的Fe₂O₃時(shí)，其歸屬范圍從基準(zhǔn)法更換為代用法。就此，在基準(zhǔn)法中，EDTA直接滴定法在測(cè)定Al₂O₃時(shí)，不可再使用基準(zhǔn)法，標(biāo)準(zhǔn)中提出EDTA直接滴定鈦鋁合量的方法，將其作為基準(zhǔn)法。

在實(shí)際水泥化學(xué)分析中，全新基準(zhǔn)法共兩步。首先，按照EDTA直接滴定法的流程，進(jìn)行Fe2O3的測(cè)定，即將樣品溶液的pH調(diào)節(jié)至1.8，將溶液溫度提升至60-70℃，將磺基水楊酸鈉作為檢測(cè)的指示劑，將樣品溶液滴定至亮黃色；然后，按照EDTA滴定法的流程，進(jìn)行鐵鋁合量的測(cè)定，即將樣品溶液的pH調(diào)節(jié)至3，將樣品溶液煮沸，添加EDTA-銅及PAN作為檢測(cè)的指示劑，將樣品溶液滴定至亮黃色。在兩次滴定中，要求混勻樣品溶液，直到亮黃色穩(wěn)定方可停止滴定。根據(jù)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行差減法計(jì)算，即可獲得水泥樣品中的Al₂O₃含量。

2.2 （自動(dòng)）電位滴定法

在GB/T 176-2017中，（自動(dòng)）電位滴定法屬于代用法，主要用于測(cè)定水泥中的氯離子含量。需應(yīng)用專屬氯離子電位滴定裝置，在實(shí)際氯離子測(cè)定中，首先進(jìn)行樣品預(yù)處理，將水泥與水混合后，添加25mL硝酸，用于中和溶液，再添加過氧化氫，消除樣品溶液中的硫化物；選擇硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液作為滴定溶液，要求其濃度為0.02mol/L，向樣品溶液中添加2mL的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于提高測(cè)定的準(zhǔn)確性與靈敏度。在0.02mol/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液滴定中，該濃度可支持人肉眼觀察，檢測(cè)人員不僅可使用上述裝置滴定，也可通過操作，以人工方式滴定。在裝置滴定中，可自動(dòng)計(jì)算氯離子含量；人工滴定則需采用二次微商法處理數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.3 乙二醇萃取-EDTA滴定法

和GB/T 176-2008相比，GB/T 176-2017修訂的乙二醇萃取-DETA滴定法，可整合多種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，使滴定時(shí)的終點(diǎn)更易觀察，但該方法對(duì)樣品的要求較高，需將其研磨至標(biāo)準(zhǔn)要求的細(xì)度。

在檢測(cè)過程中，檢測(cè)人員需在加熱條件下，將乙二醇和樣品攪拌，使水泥中的游離氧化鈣和乙二醇反應(yīng)，形成乙二醇鈣，具備弱堿性特征。在反應(yīng)完成后，進(jìn)行溶液過濾，將獲得的液體置于強(qiáng)堿性溶液（即pH超過13的堿性溶液）中，添加三乙醇胺及混合指示劑，按照規(guī)范流程進(jìn)行EDTA滴定，即可準(zhǔn)確測(cè)量水泥中的游離氧化鈣含量。

2.4 其他要點(diǎn)

在GB/T 176-2017中，為提高水泥化學(xué)分析的安全性、環(huán)保性，在修訂檢測(cè)方法時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)使用的試劑進(jìn)行更換，由其他試劑替換含有重金屬試劑，在開展化學(xué)分析時(shí)，檢測(cè)人員需做好試劑的選擇。例如，對(duì)于硫代硫酸鈉滴定來說，將實(shí)驗(yàn)試劑更換為碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)的碘溶液。同時(shí)，在GB/T 176-2017中，取消了磷酸蒸餾-汞鹽滴定法，避免重金屬引發(fā)污染。

另外，GB/T 176-2017也對(duì)部分實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行修訂。例如，對(duì)于氯化銨重量法，在原本的實(shí)驗(yàn)步驟中，將SiO2沉淀操作中的參數(shù)進(jìn)行修訂，在高溫爐灼燒中，溫度參數(shù)從950-1000℃拓展至（1175±25）℃與950-1000℃，在灼燒溫度出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，將（1175±25）℃為參照基準(zhǔn)。對(duì)于氟硅酸鉀容量法，在硝酸添加環(huán)節(jié)，對(duì)其添加量進(jìn)行修訂，從原本的10-15mL更換為15mL；在樣品溶液放置環(huán)節(jié)，放置溫度從30℃調(diào)整為10-26℃，放置時(shí)間不變。

綜上所述，GB/T 176-2017的頒布，使水泥化學(xué)分析中的檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)指標(biāo)、檢測(cè)方法與結(jié)果允許誤差出現(xiàn)變化。在應(yīng)用新的檢測(cè)方法時(shí)，檢測(cè)人員在應(yīng)用EDTA直接滴定法、（自動(dòng)）電位滴定法、乙二醇萃取-EDTA滴定法時(shí)，并注重GB/T 176-2017修訂的GB/T 176-2008內(nèi)容，嚴(yán)格按照GB/T 176-2017的要求開展水泥化學(xué)分析工作，保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

作者：馬亞利

來源：《陜西富平生態(tài)水泥有限公司》

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