亞甲藍(lán)對(duì)人工砂亞甲藍(lán)MB值測(cè)定的影響

（福建省建筑科學(xué)研究院 福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 福建 福州 350025）

隨著河砂開采的綜合管制和海砂在水泥混凝土中應(yīng)用的限制加強(qiáng)，人工砂在水泥混凝土中的應(yīng)用越來越廣泛。人工砂中石粉含量也影響著水泥混凝土性能，一方面石粉含量高，人工砂的比表面積增大，增加了水泥混凝土用水量；再者細(xì)小的球形顆粒產(chǎn)生的滾珠作用又會(huì)改善水泥混凝土和易性。考慮到采礦時(shí)夾雜著土層或者土層沒有清洗干凈導(dǎo)致人工砂中夾有黏土，因此測(cè)定每千克0-2.36mm粒級(jí)人工砂試樣所消耗的亞甲藍(lán)量（即亞甲藍(lán)值MB）來判定人工砂中是以石粉為主，還是以泥粉為主的石粉，對(duì)人工砂在水泥混凝土中的應(yīng)用具有重要作用。建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中采用亞甲藍(lán)法測(cè)定人工砂中的石粉含量[1,2]。

亞甲藍(lán)（Methylene blue）是一種吩噻嗪類染料，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為C16H18ClN3S·3H2O，化學(xué)名稱為氯化3，7-雙（二甲氨基）吩噻嗪-5-鎓三水合物），又名亞甲基藍(lán)三水合物。本文主要研究以不同儲(chǔ)存期的亞甲藍(lán)粉末、不同儲(chǔ)存期的亞甲藍(lán)配制溶液和不同種類的快速濾紙對(duì)人工砂亞甲藍(lán)MB值測(cè)定的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 主要原材料

亞甲藍(lán)1號(hào)粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示劑級(jí)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，下稱阿拉丁），亞甲藍(lán)2號(hào)粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示劑級(jí)，西隴化工股份有限公司，下稱西隴化工），快速定量濾紙(?12.5cm,杭州特種紙業(yè)有限公司)，快速定性濾紙（?12.5cm,杭州特種紙業(yè)有限公司），蒸餾水(自制)。

亞甲藍(lán)有青銅光澤的深綠色結(jié)晶或深褐色結(jié)晶粉末性粉末，相對(duì)分子量373.90，純度98.5%。

人工砂細(xì)度模數(shù)3.0，壓碎值指標(biāo)13.8%，符合 II區(qū)中砂的技術(shù)指標(biāo)要求。

1.2 主要儀器設(shè)備

數(shù)顯攪拌器（DSX-120，杭州儀表電機(jī)有限公司），電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(101-A3，上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司)，計(jì)重電子天平(規(guī)格0.01g，福州衡之展電子有限公司)， 試驗(yàn)篩（公稱直徑5mm，上虞市金鼎標(biāo)準(zhǔn)篩具廠），玻璃棒，容量瓶，燒杯，秒表。

1.3 亞甲藍(lán)溶液的配制

將亞甲藍(lán)粉末在 105℃下烘至恒重，稱取 10g干燥的亞甲藍(lán)粉末，倒入盛有40℃的600ml蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒持續(xù)攪拌40min，直至亞甲藍(lán)粉末完全溶解，冷卻至20℃，將溶液倒入1L容量瓶中，用蒸餾水淋洗燒杯等，使其全部移入容量瓶，容量瓶和溶液的溫度保持在（20+1）℃，加蒸餾水至容量瓶1L刻度[1]。

稱取人工砂試樣200g，倒入500ml的蒸餾水燒杯中，用攪拌機(jī)以600r/min轉(zhuǎn)速攪拌5min，形成懸浮液，然后以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌；在懸浮液中加入5ml亞甲藍(lán)溶液持續(xù)攪拌1min以上，用玻璃棒蘸取一滴懸浮液滴于快速濾紙上，使濾紙上的懸浮液沉淀物直徑在8mm～12mm范圍內(nèi)；重復(fù)以上步驟，直至濾紙上沉淀物周圍出現(xiàn)約1mm寬的穩(wěn)定淺藍(lán)色色暈，且色暈可持續(xù)4min以上，如果色暈在第5min消失，再加入2ml，直至色暈可持續(xù)5min為止；記錄色暈可持續(xù)5min時(shí)所加入的亞甲藍(lán)溶液總體積，精確至1ml[1]。

表1 亞甲藍(lán)溶液配制匯總表

1.4 結(jié)果計(jì)算

亞甲藍(lán)MB值計(jì)算公式：

MB=10V/G；MB為亞甲藍(lán)值（g/kg），G為試樣質(zhì)量（g），V為所加入的亞甲藍(lán)溶液的總量（ml）。

2 結(jié)果分析

2.1 不同儲(chǔ)存期的亞甲藍(lán)粉末對(duì)人工砂亞甲藍(lán)MB值測(cè)試的影響

表2 不同儲(chǔ)存期的亞甲藍(lán)粉末配制的亞甲藍(lán)溶液測(cè)試的人工砂MB值

由表 2所示，使用同一配制條件下的亞甲藍(lán)溶液和人工砂樣品，亞甲藍(lán)粉末生產(chǎn)儲(chǔ)存期12個(gè)月及以內(nèi)，對(duì)MB值的測(cè)定沒什么影響，當(dāng)亞甲藍(lán)粉末儲(chǔ)存期18個(gè)月及以上時(shí)，測(cè)定的人工砂亞甲藍(lán) MB值呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著亞甲藍(lán)粉末儲(chǔ)存期越長，亞甲藍(lán)粉末本身的吸濕性及化學(xué)穩(wěn)定性受影響，指示劑在濾紙上的的顯色能力降低，所加入的亞甲藍(lán)溶增加，人工砂亞甲藍(lán)MB值增大。因此選用儲(chǔ)存期較短的亞甲藍(lán)粉末，亞甲藍(lán)溶液的顯色能力更強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確[3-5]。

由表 2所示，當(dāng)使用快速定量濾紙和快速定性濾紙時(shí)，貯存期越長，配制溶液測(cè)試人工砂亞甲藍(lán) MB值使用的濾紙對(duì)結(jié)果具有一定影響，使用快速定性濾紙比使用快速定量濾紙測(cè)試的人工砂亞甲藍(lán) MB值略大。這是因?yàn)榭焖俣繛V紙主要用于定量化學(xué)分析中重量法分析試驗(yàn)和其他相應(yīng)的分析試驗(yàn)，而快速定性濾紙用于定性化學(xué)分析和相應(yīng)的過濾分離；配制溶液滴在快速定性濾紙上，在濾紙上懸浮液擴(kuò)散的速度比在快速定量濾紙中的懸浮液擴(kuò)散速度快，沉淀物的形狀更不規(guī)則，沉淀物周圍出現(xiàn)的色暈較容易消失，所需的亞甲藍(lán)配制溶液更多，人工砂亞甲藍(lán)MB值更大。

2.2 不同亞甲藍(lán)配制溶液儲(chǔ)存期對(duì)人工砂亞甲藍(lán)MB值測(cè)試的影響

表3 不同亞甲藍(lán)配制溶液儲(chǔ)存期測(cè)試的人工砂亞甲藍(lán)MB值

由表3所示，亞甲藍(lán)配制溶液儲(chǔ)存期20天以內(nèi)，使用快速定量濾紙測(cè)試的人工砂亞甲藍(lán) MB值沒有變化；但是使用快速定性濾紙，亞甲藍(lán)配制溶液儲(chǔ)存期滿25天后，會(huì)有略微增加。這是因?yàn)殡S著亞甲藍(lán)溶液儲(chǔ)存期增長，溶液吸收空氣中氧氣，引起量變，快速定性濾紙比快速定量濾紙橫向擴(kuò)散比較快，色暈更容易消失，所需的亞甲藍(lán)溶液增加。因此根據(jù)本試驗(yàn)分析，檢測(cè)人工砂亞甲藍(lán)MB值時(shí)，宜采用儲(chǔ)存期20天以內(nèi)的亞甲藍(lán)溶液，儲(chǔ)存期越短，亞甲藍(lán)溶液的顯色能力更強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果越準(zhǔn)確。

3 結(jié)語

本試驗(yàn)研究表明：1、采用亞甲藍(lán)法測(cè)人工砂中石粉含量試驗(yàn)時(shí)，采用存儲(chǔ)期1年以內(nèi)的亞甲藍(lán)粉末配制亞甲藍(lán)溶液，且配制溶液儲(chǔ)存期在20日以內(nèi)的亞甲藍(lán)溶液進(jìn)行人工砂亞甲藍(lán)MB值試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果較為穩(wěn)定；2、采用快速定量濾紙進(jìn)行進(jìn)行人工砂亞甲藍(lán) MB值試驗(yàn)，更能保證試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性。本研究對(duì)亞甲藍(lán)法測(cè)人工砂亞甲藍(lán)MB值的測(cè)試具有重要意義。

[1]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 》[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2]王春英、孟令帥等.剩余污泥對(duì)亞甲藍(lán)的動(dòng)態(tài)吸附研究[J].環(huán)境污染和防治.2013，35(11):14-18.

[3]尹慧.利用亞甲藍(lán)滴定法確定機(jī)制砂的含泥量[J].價(jià)值工程.2017，（31）：211-212.

[4]左文鑾、魏勇等.機(jī)制砂 MB值對(duì)混凝土性能的影響[J].商品混凝土.2013，（11）：38-42.

[5]余苗，王瑞林等.瀝青混合料粉料的亞甲藍(lán)試驗(yàn)方法研究[J].中外公路.2009，29（2）：203-207.