水泥化學分析新方法的要點探究

馬亞利

（陜西富平生態水泥有限公司， 陜西 富平 711709）

0 前言

《水泥化學分析方法》是企業、實驗室測定水泥化學成分的標準規范，為擴大標準的適用范圍、提高標準的先進性，更靠近國際標準，我國于2017 年頒布了全新的《水泥化學分析方法》，編號為GB/T 176-2017，對GB/T 176-2008 版本進行修訂，增添了水泥化學分析試驗的內容，提供更多檢測方法。

1 水泥化學分析方法的變化

和GB/T 176-2008 相比，GB/T 176-2017 在檢測指標、檢測內容、檢測對象、檢測方法、檢測結果要求等方面進行修訂，使國家標準更為規范、可行與合理，更為貼近國家標準，提高水泥化學分析的準確性與靈敏度，本文總結以下三點變化。

1.1 對象變化

在GB/T 176-2017 中，參與修訂的單位為縮短國家標準與國際標準的差距，擴大了標準的覆蓋范圍，使水泥化學分析對象更為多元。根據GB/T 176-2017 的內容，檢測人員可應用離子色譜法或ICP-OES 方法，進行Fe2O3、Al2O3、MgO、K2O 等成分的檢測。

1.2 指標與方法變化

結合當期水泥生產技術的變化，水泥化學分析的指標需進行擴充，在GB/T 176-2017 中，檢測指標與檢測方法出現變化，也對部分傳統檢測方法的參數進行修正。其中，指標與方法變化如表1 所示。

表1 檢測指標與檢測方法變化

幾項傳統檢測方法的參數修正如下：對于硫酸鋇重量法，在樣品預處理中，分解處理時的微沸時間從（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節刪掉，并更改微沸時間，修正內容為“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，對水泥化學分析的重復性限與再現性限進行重新修正。例如，在硫酸鋇重量法測定三氧化硫實驗中，將含量劃分為≤1%和＞1%兩部分，重復性限從0.15%轉變為0.10（含量≤1%）和0.15（含量＞1%）；再現性限從0.20轉變為0.15（含量≤1%）和0.20（含量＞1%）；在游離CaO 的測定中，含量≤2%的重復性限從0.1 轉變為0.15；含量＞2%的重復性限與所有含量的再現性限不變[1]。

2 水泥化學分析新方法的要點

結合上述分析可知，在GB/T 176-2017 中，水泥化學分析方法更為多元，本文結合標準內容，總結水泥化學分析新方法的要點，為檢測人員應用水泥化學分析方法提供參考。

2.1 EDTA 直接滴定法

在GB/T 176-2017 中，應用EDTA 直接滴定法檢測水泥中的Fe2O3時，其歸屬范圍從基準法更換為代用法。就此，在基準法中，EDTA 直接滴定法在測定Al2O3時，不可再使用基準法，標準中提出EDTA 直接滴定鈦鋁合量的方法，將其作為基準法。

在實際水泥化學分析中，全新基準法共兩步。首先，按照EDTA 直接滴定法的流程，進行Fe2O3的測定，即將樣品溶液的pH 調節至1.8，將溶液溫度提升至60-70℃，將磺基水楊酸鈉作為檢測的指示劑，將樣品溶液滴定至亮黃色；然后，按照EDTA 滴定法的流程，進行鐵鋁合量的測定，即將樣品溶液的pH 調節至3，將樣品溶液煮沸，添加EDTA-銅及PAN 作為檢測的指示劑，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，直到亮黃色穩定方可停止滴定。根據獲得的實驗數據，進行差減法計算，即可獲得水泥樣品中的Al2O3含量。

2.2 （自動）電位滴定法

在GB/T 176-2017 中，（自動）電位滴定法屬于代用法，主要用于測定水泥中的氯離子含量。需應用專屬氯離子電位滴定裝置，在實際氯離子測定中，首先進行樣品預處理，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；選擇硝酸銀標準液作為滴定溶液，要求其濃度為0.02mol/L，向樣品溶液中添加2mL 的氯離子標準溶液，用于提高測定的準確性與靈敏度。在0.02mol/L 的硝酸銀標準液滴定中，該濃度可支持人肉眼觀察，檢測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，可自動計算氯離子含量；人工滴定則需采用二次微商法處理數據，獲得實驗結果。

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，可整合多種檢測方法的優勢，提高檢測的準確性，使滴定時的終點更易觀察，但該方法對樣品的要求較高，需將其研磨至標準要求的細度。

在檢測過程中，檢測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，形成乙二醇鈣，具備弱堿性特征。在反應完成后，進行溶液過濾，將獲得的液體置于強堿性溶液（即pH 超過13 的堿性溶液）中，添加三乙醇胺及混合指示劑，按照規范流程進行EDTA 滴定，即可準確測量水泥中的游離氧化鈣含量。

2.4 其他要點

在GB/T 176-2017 中，為提高水泥化學分析的安全性、環保性，在修訂檢測方法時，對實驗使用的試劑進行更換，由其他試劑替換含有重金屬試劑，在開展化學分析時，檢測人員需做好試劑的選擇。例如，對于硫代硫酸鈉滴定來說，將實驗試劑更換為碘酸鉀標準地碘溶液。同時，在GB/T 176-2017 中，取消了磷酸蒸餾-汞鹽滴定法，避免重金屬引發污染。

另外，GB/T 176-2017 也對部分實驗操作進行修訂。例如，對于氯化銨重量法，在原本的實驗步驟中，將SiO2沉淀操作中的參數進行修訂，在高溫爐灼燒中，溫度參數從950-1000℃拓展至（1175±25）℃與950-1000℃，在灼燒溫度出現爭議時，將（1175±25）℃為參照基準。對于氟硅酸鉀容量法，在硝酸添加環節，對其添加量進行修訂，從原本的10-15mL 更換為15mL；在樣品溶液放置環節，放置溫度從30℃調整為10-26℃，放置時間不變[2]。

3 結論：

綜上所述，GB/T 176-2017 的頒布，使水泥化學分析中的檢測對象、檢測指標、檢測方法與結果允許誤差出現變化。在應用新的檢測方法時，檢測人員在應用EDTA 直接滴定法、（自動）電位滴定法、乙二醇萃取-EDTA 滴定法時，并注重GB/T 176-2017 修訂的GB/T 176-2008 內容，嚴格按照GB/T 176-2017 的要求開展水泥化學分析工作，保障檢測結果的準確性。