混凝土用砂中氯離子含量測定的影響因素分析

1、<p>　　混凝土用砂中氯離子含量測定的影響因素分析</p><p>　　摘要：通過對硝酸銀滴定法測定普通混凝土用砂中氯離子含量的不確定度評定，分析影響該法準確度的主要因素，結果表明：各不確定度分量中滴定管及硝酸銀標準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定結果的準確度。 </p><p>　　關鍵詞：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>　　中圖分類號：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，對鋼筋腐蝕過程具有催化作用【1】。混凝土用砂作為混凝土中氯離子主要來源之一，JGJ52-2006中對混凝土用砂中氯離子含量有嚴格的強制性限量規(guī)定。海

6、南作為海洋大省，受海水影響，筆者在日常檢測中發(fā)現(xiàn)砂中氯離子含量過高也時有發(fā)生，因此，準確測量砂中氯離子含量，確保砂中氯離子含量滿足JGJ52-2006混凝土用砂標準要求至關重要。 </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，以硝酸銀標準溶液滴定溶液中的氯離子。 </p><p><b>　　執(zhí)行標準 </b></p><p>　　JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準；GB11896-89水質 氯化物的測定 硝酸銀滴定法。 </p><p><b>　　不確定度來源 </b><

8、/p><p>　　在檢驗過程中，不確定度來源較多，主要由測量重復性、天平感量、標準溶液濃度、滴定管、容量瓶及移液管允差、溫度對玻璃器皿體積影響等幾方面組成。 </p><p><b>　　二、數(shù)學模型 </b></p><p>　　砂中氯離子含量的定量數(shù)學模型為 </p><p>　　式中，wcl-砂中氯離子含量，%；CAg

9、NO3-硝酸銀標準溶液的濃度，mol/L；V1-樣品滴定時消耗的硝酸銀標準溶液的體積，mL；V2-樣品滴定時消耗的硝酸銀標準溶液的體積，mL；m-試樣質量，g；0.0355-氯離子的分子質量；10-試樣溶液總體積與取樣體積的比值。 </p><p>　　三、測量不確定度的評定 </p><p>　　3.1測量重復性引入的相對不確定度urel（3.1） </p><p&g

10、t;　　對本試驗所用的同一批混凝土用砂重復測定5次，結果如表1所示。 </p><p>　　表1 氯離子含量測定結果表 </p><p>　　測量重復性引入的相對標準不確定度為 </p><p>　　3.2樣品處理過程引入的不確定度urel（3.2） </p><p>　　按照JGJ52-2006中6.18.3規(guī)定的方法，將樣品充分烘干混合后

11、取樣稱量，由此所產(chǎn)生的不確定度可忽略不計。 </p><p>　　3.3稱量樣品引入的不確定度urel（3.3） </p><p>　　m稱量不確定度來自3個方面：第一，稱量的重復性；第二，由天平稱量不準引入的不確定度；第三，天平標度的可讀性（數(shù)字分辨力）。 </p><p>　　按照JGJ52-2006的要求，樣品稱量為500g，精確至1g，試驗所用天平最小分度為

12、0.1g，最大允許誤差為±0.1g，5次稱量的平均試樣量為500.1g。 </p><p>　　3.3.1稱量的重復性引入的不確定度g </p><p>　　3.3.2天平稱量不準引入的不確定度 </p><p>　　3.3.3天平標度的可讀性（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500mLA級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>　　溫度對容量瓶和體積的影響：容量瓶校準溫度為20℃，本實驗是在27℃條件下進行的，溫差

14、變化的同時會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，則溶液溫度對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

15、50mLA級單標線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硝酸銀標準溶液濃度引入的不確定度urel(3.6) </p><p>　　硝酸銀標準溶液濃度平均值的合成標準不確定度為

16、</p><p>　　3.7實際消耗硝酸銀標準溶液的體積（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樣品滴定時溶液溫度對體積引入的不確定度為，空白滴定時溶液溫度對體積引入的不確定度為，則實際消耗硝酸銀標準溶液的體積（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。 &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JGJ52-2006要求結果精確至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類合成標準不確定度為 </p><p>　　3.11砂中氯離子含量的合成標

19、準不確定度為 </p><p>　　3.12擴展不確定度的評定 </p><p>　　3.13本次氯離子含量的檢測結果為（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，實際消耗硝酸銀標準溶液的體積（V1-V2）、重復性測定及硝酸銀標準溶液濃度的不確定度是砂中氯離子含量測定不確定度的主要來源，分別占合成不確定度的41.6%、22.4%及19.7%，而樣品稱量、容量瓶、移液管所引入的不確定度是砂中氯離子含量測定不確定度的重要來源，其它分量相對很小可以忽略不計。 </p><p>　　4.2筆者認為，樣品滴定實際消耗的硝酸銀標準溶液體積較小，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，建議在實際工作中應根據(jù)消耗體積的大小選用合適量程的滴定管，如本次實驗應使用10mL滴定管，以減少由此產(chǎn)生的不確定度。其次，準確標定硝酸銀標準溶液濃度，而硝酸銀標準溶液濃度和滴定管的不確定度是造成樣品測定重復性不確定度增大的主要原因。 </p><p>　　4.3通過以上對砂中氯離子含量測定不確定度的評定可以看出，在日常實驗過程中，準確標定硝酸銀標準溶液濃度、合理選用合適的滴點

22、管和移液管、對實驗儀器和玻璃器皿定期檢定對實驗結果至關重要。本實驗室日常主要通過對滴定管及移液管進行校準、使用A級玻璃器皿、定期對天平等儀器檢定，以降低測量不確定度，提高實驗數(shù)據(jù)的準確性。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　杜榮歸、劉玉、林昌健.氯離子對鋼筋銹蝕機理的影響及其研究進展[J].材料保護，2006年6月第39卷第6期

23、：49-50. </p><p>　　陳成仁.測量不確定度評定培訓講義[M]，北京：2007. </p><p>　　JGJ52-2006.普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準[S]. </p><p>　　GB11896-89.水質 氯化物的測定 硝酸銀滴定法[S]. </p><p>　　作者簡介：王秀云（1984-），女，應用化學專業(yè)本