T 0514—2020 水泥氯離子含量試驗(yàn)方法

1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了磷酸蒸餾-汞鹽滴定法測(cè)定水泥中氯離子含量的試驗(yàn)方法。

本方法適用于通用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥及指定采用本方法的其他品種水泥。

引用標(biāo)準(zhǔn)：

《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》（GB/T 6682）

《水泥取樣方法》（GB/T 12573）

2 儀具與材料

除另有說明外，所用試劑應(yīng)不低于分析純；用于標(biāo)定與配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的試劑應(yīng)為基準(zhǔn)試劑；所用水應(yīng)符合現(xiàn)行《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》（GB/T 6682）中規(guī)定的蒸餾水要求；本方法所列濃液體試劑的密度指 20℃時(shí)的密度（g/cm³）。

2.1 硝酸（HNO₃）：密度 1.39～1.41g/cm³，或質(zhì)量分?jǐn)?shù) 65%～68%。

2.2 磷酸（H₃PO₄）：密度 1.68 g/cm³ 或質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞85%。

2.3 乙醇（C₂H₅OH）：體積分?jǐn)?shù) 95%或無(wú)水乙醇。

2.4 過氧化氫（H₂O₂）：質(zhì)量分?jǐn)?shù) 30%。

2.5 氫氧化鈉（NaOH）溶液[C（NaOH）=0.5mol/L]：將 2g 氫氧化鈉溶于 100mL 水中。

2.6 硝酸溶液[C(HNO₃)=0.5mol/L]：取 3mL 硝酸（2.1），用水稀釋至 100mL。

2.7 氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取 0.329 7g 已在 130~150℃烘 2h 的氯化鈉，溶于少量水中，然后移入1L 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液1mL 含0.2mg 氯離子。吸取上述溶液 50.00mL，注入 250mL 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液 1mL 含 0.04mg 氯離子。

2.8 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.001mol/L]

（1） 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.001mol/L]的配制稱取 0.34g 硝酸汞[Hg(NO₃)₂·1/2H₂O]，溶于 10mL 硝酸（2.6）中，移入 1L 容量瓶?jī)?nèi)， 用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。

（2） 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.001mol/L]的標(biāo)定

用微量滴定管準(zhǔn)確加入 5.00mL 濃度為 0.04mg/mL 氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.7）于 50mL 錐形瓶中，加入 20mL 乙醇（2.3）及 1～2 滴溴酚藍(lán)指示劑（2.11），用氫氧化鈉溶液（2.5）調(diào)至溶液呈藍(lán)色，然后用硝酸（2.6）調(diào)至溶液剛好變黃，再過量 1 滴（pH 約為 3.5），加入10 滴二苯偶氮碳酰肼指示劑（2.12），用硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至櫻桃紅色出現(xiàn)。

同時(shí)，進(jìn)行空白試驗(yàn)。使用相同量的試劑，不加入氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，按相同的測(cè)定步驟進(jìn)行試驗(yàn)。

硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氯離子的滴定度，按式（T 0514-1）計(jì)算：

(T 0514-1)

式中： Tcl ——硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氯離子的滴定度（mg/mL）；

V2 ——標(biāo)定時(shí)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

V1 ——空白試驗(yàn)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

0.04——氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mg/mL）；

5.00——加入氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）。

2.9 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.005mol/L]

（1） 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.005mol/L]的配制

稱取 1.67g 硝酸汞[Hg(NO₃)₂·1/2H₂O]，溶于 10mL 硝酸（2.6）中，移入 1L 容量瓶?jī)?nèi)， 用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。

（2） 硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(Hg(NO₃)₂)=0.005mol/L]的標(biāo)定

用微量滴定管準(zhǔn)確加入 7.00mL 濃度為 0.2mg/mL 的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.7）于 50mL 錐形瓶中，以下操作按 2.8 中的（2）步驟進(jìn)行。

硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氯離子的滴定度，按式（T 0514-2）計(jì)算：

                       （T 0514-2）

式中： Tcl ——硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氯離子的滴定度（mg/mL）；

V4 ——標(biāo)定時(shí)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

V3 ——空白試驗(yàn)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

0.2——氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mg/mL）；

7.00——加入氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）。

2.10 硝酸銀溶液（5g/L）：將 5g 硝酸銀（AgNO₃）溶于 1L 水中。

2.11 溴酚藍(lán)指示劑溶液（1g/L）：將 0.1g 溴酚藍(lán)溶于 100mL 乙醇（2.3）中。

2.12 二苯偶氮碳酰肼溶液（10g/L）：將 1g 二苯偶氮碳酰肼溶于 100mL 乙醇（2.3）中。

2.13 天平：感量為 0.000 1g。

2.14 玻璃容量器皿：滴定管（分度值 0.05mL）、錐形瓶、容量瓶、移液管、稱量瓶。

2.15 測(cè)氯蒸餾裝置：測(cè)氯蒸餾裝置如圖T 0514-1 所示。

 圖 T 0514-1 測(cè)氯蒸餾裝置

1-吹氣泵；2-轉(zhuǎn)子流量計(jì)；3-洗氣瓶，內(nèi)裝硝酸銀溶液(2.10)；4-溫控儀；5-電爐；6-石英蒸餾管；7-爐膛保溫犟；8-蛇形冷凝管；9-50mL 錐形瓶

3 試驗(yàn)準(zhǔn)備

試樣必須具有代表性和均勻性。由試驗(yàn)室試樣縮分后的試樣應(yīng)不少于 200g，以四分法或縮分器將試樣縮減至不少于 50g，然后研磨至全部通過孔徑為 0.08mm 方孔篩，將試樣充分混勻，裝入試樣瓶中，密封保存，供測(cè)定用，其余作為原樣密封保存?zhèn)溆谩?/span>

4 試驗(yàn)步驟

4.1 向 50mL 錐形瓶中加入約 3mL 水及 5 滴硝酸溶液（2.6），放在冷凝管下端用以承接蒸餾液，冷凝管下面的硅膠管插于錐形瓶的溶液中。

4.2 稱取約 0.3g（ m ）試樣，精確至 0.000 1g，置于已烘干的石英蒸餾管中，勿使試料黏附于管壁。

4.3 向蒸餾管中加入 5 滴過氧化氫（2.4）溶液，搖動(dòng)后加入 5mL 磷酸（2.2），套上磨口塞，搖動(dòng)待試料分解產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w大部分逸出后，將固定架套在石英蒸餾管上， 并將其置于溫度 250~260℃的測(cè)氯蒸餾裝置（2.15）爐膛內(nèi)，迅速以硅橡膠管連接好蒸餾管的進(jìn)出口部分（先連出氣管，后連進(jìn)氣管），蓋上爐蓋。

4.4 開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣流速度在 100~200mL/min，蒸餾 10~15min 后關(guān)閉氣泵，拆下連接管，取出蒸餾管置于試管架內(nèi)。

4.5 用乙醇（2.3）吹洗冷凝管及其下面于錐形瓶?jī)?nèi)（乙醇用量約為 15mL）。由冷凝管下部取出承接蒸餾液的錐形瓶，向其中加入 1~2 滴溴酚藍(lán)指示劑（2.11），用氫氧化鈉溶液（2.5）調(diào)至溶液呈藍(lán)色，然后用硝酸（2.6）調(diào)至溶液剛好變黃，再過量 1 滴，加入 10 滴二苯偶氮碳酰肼指示劑（2.12），用硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（2.8 或 2.9）滴定至櫻桃紅色出現(xiàn)。

4.6 氯離子含量為 0.2%~1%時(shí)，蒸餾時(shí)間應(yīng)為約 15~20min；用硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C（Hg(NO₃)₂）=0.005mol/L]進(jìn)行滴定。

4.7 進(jìn)行試樣分析時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)，并對(duì)測(cè)定結(jié)果加以校正。

5 結(jié)果計(jì)算

5.1 氯離子含量，按式（T 0514-3）計(jì)算：

    （T 0514-3）

 式中： X - ——氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）；

    cl - ——每毫升硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（mg/mL），修約后保留有效數(shù)字三位；

V6 ——空白試驗(yàn)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

V5 ——滴定時(shí)消耗硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（mL）； 

m ——試樣的質(zhì)量（g）。

結(jié)果計(jì)算精確至 0.001%。

5.2 試驗(yàn)結(jié)果以兩次平行試驗(yàn)的算數(shù)平均值表示，結(jié)果精確至 0.001%；氯離子測(cè)定結(jié)果的允許差見表T 0514-1。

表 T 0514-1 氯離子測(cè)定結(jié)果的允許差

6 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 試樣編號(hào)；

（2） 要求檢測(cè)的項(xiàng)目名稱；

（3） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（4） 試驗(yàn)日期及時(shí)間；

（5） 儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)；

（6） 環(huán)境溫度和濕度；

（7） 氯離子含量；

（8） 要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

本方法參照《水泥原料中氯離子的化學(xué)分析方法》（JC/T 420—2006）編制，測(cè)定水泥中氯離子含量， 其原理是用規(guī)定的蒸餾裝置在 250~260℃溫度條件下，以過氧化氫和磷酸分解試樣，以凈化空氣作載體， 進(jìn)行蒸餾分離氯離子，用稀硝酸作吸收液，蒸餾 10~15min 后，用乙醇吹洗冷凝管及其下端于錐形瓶?jī)?nèi)，乙醇的加入量占 75%（體積分?jǐn)?shù)）以上。在 pH 為 3.5 左右，以二苯偶氮碳酰肼為指示劑，用硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定。

空白試驗(yàn)是指不加入試樣，按照相同的測(cè)定步驟進(jìn)行試驗(yàn)并使用相同量的試劑，對(duì)得到的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正。