硬化混凝土中酸溶性氯離子手動電位滴定法和自動電位滴定法的比較研究

王慧 馬濤

硬化混凝土中氯離子是誘發鋼筋銹蝕的一個主要因素，而酸溶性氯離子含量也稱為氯離子總含量，包括水溶性氯離子和以物理化學吸附、化學結合等方式存在的固化氯離子。因此在預防鋼筋銹蝕中，對混凝土中酸溶性氯離子含量檢測至關重要[1]。

硬化混凝土中氯離子含量檢測主要為電位滴定法。傳統的手動電位滴定法耗時長，數據處理相對繁瑣，對于滴定含量要求高，電位值讀數存在一定的誤差，且對于硬化混凝土中酸溶性氯離子含量低時，出現了突變點不明顯，終點無法判定的情況。近年來，自動電位滴定儀器逐漸進入實驗室，且《水泥化學分析方法》（GB/T 176-2017）將自動電位分析法作為標準方法[2]。因此本文采用《混凝土中氯離子含量檢測技術規程》（JGJ/T 322-2013）附錄D 方法，分別用手動電位滴定法和自動電位滴定法對混凝土樣品進行檢測。通過不同方法的比較來驗證自動電位滴定法能否用在混凝土氯離子檢測中。

1.實驗

1.1 儀器設備

APT-1 自動電位滴定儀、pHS-25酸度計、雙鹽橋飽和甘汞電極、氯離子選擇電極、天平。

1.2 試劑

硝酸溶液、淀粉、硝酸銀標準溶液：0.01mol/L；氯化鈉標準溶液：0.01mol/L。

1.3 試驗步驟概述[3]

（1）對硝酸銀標準溶液進行標定：取20mL 氯化鈉標準溶液，分別用兩種方法對硝酸銀溶液進行標定，記錄消耗硝酸銀溶液的體積。同時進行空白實驗。

（2）樣品測定：應稱取20.00g（G）磨細的砂漿粉末置于250mL 的三角燒瓶中，加入100mL 硝酸（1：7）溶液，震動1min～2min，浸泡24h 后，過濾；移取20mL 濾液于300mL 燒杯中，加100mL 蒸餾水，再加入20mL 淀粉溶液，放在磁力攪拌器上分別用兩種方法對樣品進行測定。

（3）同條件下進行空白試樣。

1.4 計算

硬化混凝土中酸溶性氯離子含量應按下式計算：

V3——20mL 濾液達到等當量點所消耗硝酸銀標準溶液的體積，mL；

V4——空白試驗達到等當量點所消耗硝酸銀標準溶液的體積，mL；

G——砂漿樣品質量，g；

V1——浸樣品的硝酸溶液用量，mL；

表1 兩種不同方法測定氯離子含量

V2——電位滴定時提取的濾液量，mL。

2.結果與分析

根據上述試驗步驟，分別用兩種不同的方法對近100 組不同的樣品進行了測定，選取部分結果進行分析，具體見表1。

由表1 可看出，在對硝酸銀溶液標定中，兩種不同的方法標定的硝酸銀濃度得到相對偏差在-3.52%～2.91%范圍內，混凝土樣品中氯離子含量范圍在0.008%～0.084%范圍內的兩種不同方法測的相對偏差在-7.14%～4.62%，且大部分相對偏差都在5%以內，由此可見，手動電位滴定和自動點位滴定結果差異不大，在可接受的范圍內。

3.驗證部分

3.1 驗證樣品配置

為了驗證試驗結果的準確性。本文根據樣品前處理過程，配置了5 種不同濃度的氯化鈉標準溶液來模擬不同含量的混凝樣品。

稱取于530℃～580℃灼燒至恒重的氯化鈉基準試劑2.924g，置于燒杯中，用不含Cl-的水溶解移入500mL 容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。計算出此溶液濃度為0.100mol/L，分別移取此標準 溶 液1.00mL、10.00mL、80.00mL、100.00mL、250.00mL 置 于5 個250mL的容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。標記為1#、2#、3#、4#、5#，即模擬5 個不同氯離子含量的樣品。將其配制濃度作為真實值，用電位滴定法分別對其進行測定，將得到的檢測值與真實值進行比較。各濃度真實值見表2。

按公式

計算得到5 個樣品的氯離子濃度真實值見表2。

3.2 驗證樣品測定結果與分析

分別用手動電位滴定和自動電位滴定測定結果見表3。

表2 各個樣品對應的氯離子濃度真實值（moI/L）

表3 兩種方法分別測定樣品的含量

由表3 可以看出，手動電位滴定的相對誤差在-25%～3.1%之間，自動電位滴定在-15.0%～3.0%，而兩者之間的相對偏差在-14.29%～6.85%之間。準確度與精密度均在可接受范圍內。

4.結論

上述結果可以看出，自動電位滴定和手動電位滴定的結果基本相同。且自動電位滴定法具有能自動滴定、減少人為誤差、節省時間等優點，還能自動跟蹤終點電位，滴定值能直接數字顯示，省去了繁瑣的計算。因此自動電位滴定法能用于硬化混凝土氯離子的檢測。