陳敏 曾慶權 侯成舉 易曉昌
江西吉安國泰特種化工有限責任公司 江西 吉安 343136
工業炸藥在我國的建筑礦業以及金屬加工行業上都有著廣泛的應用空間。而最早的工業炸藥為黑火藥。早在漢代時期就曾出現過以炸藥成分為主的武器,而后經過發展,工業炸藥也逐漸在我國各個領域展現出顯著價值。而常見的水分測定方法較為多樣,可結合測定結果判斷工業炸藥是否質量達標,由此提高工業炸藥的利用率。
工業炸藥水分測定過程中,不同的測定方法面臨的問題也存在差異,本文主要列舉下述三種測定方法加以討論:
①蒸餾法:蒸餾法是通過對工業炸藥進行萃取蒸餾,由此知曉含水量。然而,此種方法有著一定的測定限制,即對于含水量在10%左右的乳化炸藥適用性更強。若將其應用于含水量0.5%的銨梯油炸藥(硝銨炸藥)中,誤差較大。此類炸藥處在25℃溫度下,甲苯中水溶解度將達到0.0334%,致使蒸餾后的成分界限不清;②烘箱法:烘箱法要求工業炸藥的測定樣品厚度在5mm以內,且樣品稱量瓶應在烘干區內。在此期間,很容易受到樣品停滯時間過長增大誤差問題;③氣相色譜法:此種測定方法對于單質工業炸藥的測定可行性更強,且能夠準確測定微量水分的工業炸藥,但應保證操作過程的規范性,以免影響測定數據的精準度[1]。
工業炸藥主要包括硝銨炸藥、乳化炸藥、銨油炸藥等類型,且每種炸藥所需水分測定要求不一致。為了保證工業炸藥水分測定趨于規范化發展,應結合上述提到的三種測定方法實現標準化測定。在標準化測定環節,要求針對工業炸藥水分測定方法的具體原理,應當進行深刻了解,進而增加測定流程的標準化。
其中蒸餾法水分測定的原理,應在傳統測定內容下加以完善,即針對乳化炸藥,由于水油不溶的特征,導致兩者無法在溶劑中達成共沸,故而促使工業炸藥中的水分從樣品中在沸騰條件下轉化為蒸汽快速析出。而低沸點油將與水分形成分層現象,此時可利用水分體積的變化情況作為水分含量的測定依據。
烘箱法,在選擇此種水分測定方法時,要求測定人員先行稱取樣品,并根據敏化劑類型確定烘干參數,之后可借助炸藥重量的改變獲取水分含量結果。
氣相色譜法,它是在氣相色譜設備的輔助下,實現工業炸藥水分的有效提取,即固定相是高分子多孔球,經過水分與炸藥其他成分的分離,經由外標測定,以水位峰值作為水分含量測定參照物。
在工業炸藥水分測定標準化中,還需要按照指定的測定方法,確定適合的測定設備,之后整理測定數據,用于分析工業炸藥測定結果的準確性。比如在蒸餾法測定中,需要準備稱量瓶等設備,然后按照具體的操作步驟予以測定。而在烘箱法測定中,要求具有溫度計、烘箱等,并且還需要準備好對應的工業炸藥測定樣品。至于氣相色譜法下的水分測定,需要干燥器、色譜儀等。其中需要注意的是色譜儀測定條件的設定,即具有恒溫箱、檢測器、記錄器結構。對于色譜柱的內徑尺寸,也應保持在3mm左右,長為2m,干燥器的內徑可在150mm到300mm之間。根據工業炸藥的測定要求,還需制備相應的測定試劑。如在氣相色譜法測定中應制備異丙醇(脫水2d以上)、丙酮(脫水2d以上)丁酮(脫水2d以上)試劑,便于實現精準測定。
在不同的水分測定方法下,對于水分含量的測定指標也不同。以烘箱法為例,它采用的是水分質量分數指標判斷工業炸藥的水分含量。即w=(m1-m2)/m×100%,其中m1、m2、m分別代表的是工業炸藥中烘干前樣品質量、烘干后樣品質量、樣品總質量。該測定標準化下有著具體的適用范圍,除了乳化炸藥外,對于微量水分的工業炸藥、硝銨炸藥均可適用。在標準化水分測定中,關于工業炸藥水分測定的標準化操作方法的可行性,也需要根據我國工業炸藥的品質要求盡快找到一個更加規范且標準的水分測定方法,以免因工業炸藥水分含量超標,致使炸藥處于一種受潮狀態,影響使用功能。尤其對于爆破領域,不但會影響工程進度,而且還會出現潛在的安全隱患。在編制標準化規范時,應按照工業炸藥的類型與水分測定條件,確定具體的測定步驟,并保證測定流程中的樣品稱取、測量都應當保持嚴謹的態度,防止測定結果不精準,影響工業炸藥的實用價值。
為了解決工業炸藥水分測定問題,還應按照下述步驟落實標準化水分測定內容,之后編制標準化測定方案,滿足不同種類工業炸藥的測定需求。首先,需通過對傳統工業炸藥水分測定方法調查結果的分析,找到與當代測定目標的契合點,有效汲取先進的測定經驗,確定初期標準化測定方案;其次,根據初次設定的標準化測定方案,可運用試驗活動驗證可行性,并在測定結果精準度的基礎上進行細化完善;最后可依照各部門的建議進行整合處理,實現工業炸藥水分測定標準化方案的定稿。
同時,還需要嚴格管理測定順序,以氣相色譜法為例,其中需要先行將樣品稱量瓶置于105℃高溫環境里,對其進行烘干處理,時長1小時,以免瓶內攜帶水分,造成測定誤差偏大,并且稱取適量的提取劑(18mL左右)計取提取劑質量后,還需要進行進樣操作,其中應以樣品溶液、標準溶液的流程,分別予以測定,經過對比后可知曉樣品中水分含量的測定數據,并采用水峰高測量形式,獲取工業炸藥含水量的測定信息。
綜上所述,工業炸藥水分測定應制定標準化規范,以此嚴格按照測定要求,增加測定數據的準確度,確保工業炸藥的含水量處在標準范圍內,為其正常使用提供保障。對此,應從測定法原理、測定設備、測定法可行性、標準化方案等方面著手,促使工業炸藥在標準化水分測定條件下,獲得可信度更高的測定結果,滿足各領域對工業炸藥的高品質需求。