混凝土用砂中氯離子含量測(cè)定的影響因素分析

1、<p>　　混凝土用砂中氯離子含量測(cè)定的影響因素分析</p><p>　　摘要：通過(guò)對(duì)硝酸銀滴定法測(cè)定普通混凝土用砂中氯離子含量的不確定度評(píng)定，分析影響該法準(zhǔn)確度的主要因素，結(jié)果表明：各不確定度分量中滴定管及硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度所引入的不確定度分量較大，并提出降低其不確定度的方法，以提高混凝土用砂中氯離子含量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：硝酸銀滴定法；混凝土用砂

2、；氯離子含量；不確定度 </p><p>　　Abstract: Based on the silver nitrate titration method for the determination of ordinary concrete chlorine ion content of sand in uncertainty evaluation, analysis of the main factors af

3、fecting the accuracy of the method, the results show that: the uncertainty into the burette and silver nitrate standard solution concentration of components in the uncertainty component is larger, and the not the determi

4、nation of methods, in order to improve the accuracy of concrete results determined by chloride </p><p>　　Key words: silver nitrate titration method with sand; concrete; chloride content; uncertainty </p&g

5、t;<p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU755 </p><p><b>　　【前言】 </b></p><p>　　氯化物的侵入是引起混凝土中鋼筋腐蝕的最主要原因之一，氯離子能破壞鋼筋表面鈍化膜而引起鋼筋局部腐蝕，對(duì)鋼筋腐蝕過(guò)程具有催化作用【1】。混凝土用砂作為混凝土中氯離子主要來(lái)源之一，JGJ52-2006中對(duì)混凝土用砂中氯離子含量有嚴(yán)格的強(qiáng)制性限量規(guī)定。海

6、南作為海洋大省，受海水影響，筆者在日常檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)砂中氯離子含量過(guò)高也時(shí)有發(fā)生，因此，準(zhǔn)確測(cè)量砂中氯離子含量，確保砂中氯離子含量滿(mǎn)足JGJ52-2006混凝土用砂標(biāo)準(zhǔn)要求至關(guān)重要。 </p><p><b>　　概述 </b></p><p><b>　　原理 </b></p><p>　　本方法以鉻酸鉀為指示劑，在中性或弱

7、堿性（pH6.5~ pH10.5）條件下，以硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的氯離子。 </p><p><b>　　執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) </b></p><p>　　JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)；GB11896-89水質(zhì) 氯化物的測(cè)定 硝酸銀滴定法。 </p><p><b>　　不確定度來(lái)源 </b><

8、/p><p>　　在檢驗(yàn)過(guò)程中，不確定度來(lái)源較多，主要由測(cè)量重復(fù)性、天平感量、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、滴定管、容量瓶及移液管允差、溫度對(duì)玻璃器皿體積影響等幾方面組成。 </p><p><b>　　二、數(shù)學(xué)模型 </b></p><p>　　砂中氯離子含量的定量數(shù)學(xué)模型為 </p><p>　　式中，wcl-砂中氯離子含量，%；CAg

9、NO3-硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V1-樣品滴定時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2-樣品滴定時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；m-試樣質(zhì)量，g；0.0355-氯離子的分子質(zhì)量；10-試樣溶液總體積與取樣體積的比值。 </p><p>　　三、測(cè)量不確定度的評(píng)定 </p><p>　　3.1測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度urel（3.1） </p><p&g

10、t;　　對(duì)本試驗(yàn)所用的同一批混凝土用砂重復(fù)測(cè)定5次，結(jié)果如表1所示。 </p><p>　　表1 氯離子含量測(cè)定結(jié)果表 </p><p>　　測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 </p><p>　　3.2樣品處理過(guò)程引入的不確定度urel（3.2） </p><p>　　按照J(rèn)GJ52-2006中6.18.3規(guī)定的方法，將樣品充分烘干混合后

11、取樣稱(chēng)量，由此所產(chǎn)生的不確定度可忽略不計(jì)。 </p><p>　　3.3稱(chēng)量樣品引入的不確定度urel（3.3） </p><p>　　m稱(chēng)量不確定度來(lái)自3個(gè)方面：第一，稱(chēng)量的重復(fù)性；第二，由天平稱(chēng)量不準(zhǔn)引入的不確定度；第三，天平標(biāo)度的可讀性（數(shù)字分辨力）。 </p><p>　　按照J(rèn)GJ52-2006的要求，樣品稱(chēng)量為500g，精確至1g，試驗(yàn)所用天平最小分度為

12、0.1g，最大允許誤差為±0.1g，5次稱(chēng)量的平均試樣量為500.1g。 </p><p>　　3.3.1稱(chēng)量的重復(fù)性引入的不確定度g </p><p>　　3.3.2天平稱(chēng)量不準(zhǔn)引入的不確定度 </p><p>　　3.3.3天平標(biāo)度的可讀性（數(shù)字分辨力）引入的不確定度 </p><p><b>　　綜合以上三項(xiàng)得 &l

13、t;/b></p><p>　　3.4容量瓶引入的不確定度urel（3.4） </p><p>　　按JJG195-2006《常用玻璃量器》檢定規(guī)程的規(guī)定，在20℃時(shí)500mLA級(jí)容量瓶的容量誤差為±0.15mL,則容量瓶允許誤差引入的不確定度 </p><p>　　溫度對(duì)容量瓶和體積的影響：容量瓶校準(zhǔn)溫度為20℃，本實(shí)驗(yàn)是在27℃條件下進(jìn)行的，溫差

14、變化的同時(shí)會(huì)引起溶液體積和容器體積的變化，由于液體的體積膨脹系數(shù)明顯大于容器容積的膨脹系數(shù)，因此容器容積產(chǎn)生的不確定度忽略不計(jì)，則溶液溫度對(duì)體積引入的不確定度為 </p><p>　　則容量瓶引入的不確定度為 </p><p>　　3. 5移液管引入的不確定度urel（3.5） </p><p>　　按JJG195-2006《常用玻璃量器》檢定規(guī)程的規(guī)定，在20℃時(shí)

15、50mLA級(jí)單標(biāo)線(xiàn)移液管的允許誤差為±0.05mL,則移液管允許誤差引入的不確定度 </p><p>　　溶液溫度對(duì)體積引入的不確定度為 </p><p>　　則移液管引入的不確定度為 </p><p>　　3.6硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度urel(3.6) </p><p>　　硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度平均值的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

16、</p><p>　　3.7實(shí)際消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1-V2）引入的不確定度urel（3.7） </p><p>　　3.7.1滴定管校準(zhǔn)引入的不確定度u3.6.1 </p><p>　　按JJG195-2006《常用玻璃量器》檢定規(guī)程的規(guī)定，25mLA級(jí)滴定管的容量允差為±0.04mL，樣品及空白滴定均使用同一滴定管，則兩次滴定引入的不確定度相等

17、，均為 </p><p>　　3.7.2樣品滴定時(shí)溶液溫度對(duì)體積引入的不確定度為，空白滴定時(shí)溶液溫度對(duì)體積引入的不確定度為，則實(shí)際消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1-V2）引入的不確定度 </p><p>　　3.8系數(shù)0.0355和10的不確定度urel（3.8） </p><p>　　相對(duì)于其他不確定度分量，由系數(shù)0.0355和10引入的不確定度可以忽略不計(jì)。 &l

18、t;/p><p>　　3.9數(shù)值修約引入的不確定度urel（3.9） </p><p>　　按照J(rèn)GJ52-2006要求結(jié)果精確至0.001%，因此數(shù)值修約間隔為0.001，由此引入的不確定度按半寬的均勻分布處理，則數(shù)值修約引入的不確定度為 </p><p>　　3.10B類(lèi)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 </p><p>　　3.11砂中氯離子含量的合成標(biāo)

19、準(zhǔn)不確定度為 </p><p>　　3.12擴(kuò)展不確定度的評(píng)定 </p><p>　　3.13本次氯離子含量的檢測(cè)結(jié)果為（0.005±0.00006）%（p=95%，k=2） </p><p><b>　　四、討論 </b></p><p>　　表2 不確定度分量 </p><p>　　

20、4.1由表2可以看出，實(shí)際消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1-V2）、重復(fù)性測(cè)定及硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度是砂中氯離子含量測(cè)定不確定度的主要來(lái)源，分別占合成不確定度的41.6%、22.4%及19.7%，而樣品稱(chēng)量、容量瓶、移液管所引入的不確定度是砂中氯離子含量測(cè)定不確定度的重要來(lái)源，其它分量相對(duì)很小可以忽略不計(jì)。 </p><p>　　4.2筆者認(rèn)為，樣品滴定實(shí)際消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積較小，所用25mL滴定管允

21、差太大是造成不確定度增大的根源，因此，建議在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)消耗體積的大小選用合適量程的滴定管，如本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用10mL滴定管，以減少由此產(chǎn)生的不確定度。其次，準(zhǔn)確標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，而硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度和滴定管的不確定度是造成樣品測(cè)定重復(fù)性不確定度增大的主要原因。 </p><p>　　4.3通過(guò)以上對(duì)砂中氯離子含量測(cè)定不確定度的評(píng)定可以看出，在日常實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，準(zhǔn)確標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、合理選用合適的滴點(diǎn)

22、管和移液管、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和玻璃器皿定期檢定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)室日常主要通過(guò)對(duì)滴定管及移液管進(jìn)行校準(zhǔn)、使用A級(jí)玻璃器皿、定期對(duì)天平等儀器檢定，以降低測(cè)量不確定度，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　杜榮歸、劉玉、林昌健.氯離子對(duì)鋼筋銹蝕機(jī)理的影響及其研究進(jìn)展[J].材料保護(hù)，2006年6月第39卷第6期

23、：49-50. </p><p>　　陳成仁.測(cè)量不確定度評(píng)定培訓(xùn)講義[M]，北京：2007. </p><p>　　JGJ52-2006.普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S]. </p><p>　　GB11896-89.水質(zhì) 氯化物的測(cè)定 硝酸銀滴定法[S]. </p><p>　　作者簡(jiǎn)介：王秀云（1984-），女，應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)本