GB/T 176-2025 水泥化學(xué)分析方法

范圍
本文件描述了水泥中LOI、SO₃、IR、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、TiO₂、Cl^-、K₂O、Na₂O、S^2-、MnO、P₂O₅、CO₂、ZnO、F^-、水溶性R₂O、水泥堿度(pH值)、f_CaO、SrO的測(cè)定方法。水泥化學(xué)分析方法又分為基準(zhǔn)法和代用法，如果同一成分提供了多種測(cè)定方法，當(dāng)有爭(zhēng)議時(shí)以基準(zhǔn)法為準(zhǔn)。
本文件適用于硅酸鹽類水泥、熟料和生料的成分檢測(cè)。

術(shù)語(yǔ)和定義
GB/T 15000(所有部分)界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
熔片  bead
X射線光譜儀分析用熔融樣品的玻璃圓片。
壓片  pellet
X射線光譜儀分析用磨細(xì)樣品的壓縮圓片。
有證標(biāo)準(zhǔn)樣品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)  certified reference material；CRM
采用計(jì)量學(xué)上有效程序測(cè)定的一種或多種規(guī)定特性的標(biāo)準(zhǔn)樣品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并附有證書提供規(guī)定性值及其不確定度和計(jì)量溯源性的陳述。
[來(lái)源: GB/T 150003-2023, 3.2]
標(biāo)準(zhǔn)樣品  calibrat
用于設(shè)備或測(cè)量程序校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)樣品。
[來(lái)源: GB/T 150003-2023, 3.7]

試驗(yàn)的基本要求
試驗(yàn)次數(shù)與要求
每一成分測(cè)定的試驗(yàn)次數(shù)規(guī)定為兩次，兩次結(jié)果的絕對(duì)差值在同一實(shí)驗(yàn)室允許差(見(jiàn)表4、表5和表6)內(nèi)，用兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值表示測(cè)定結(jié)果。
例行生產(chǎn)控制分析時(shí)，每一成分測(cè)定的試驗(yàn)次數(shù)可以為一次。
在進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)，建議同時(shí)進(jìn)行燒失量的測(cè)定。
除燒失量外，其他各項(xiàng)測(cè)定應(yīng)同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)，并對(duì)測(cè)定結(jié)果加以校正。
可以采用光電滴定法判斷滴定終點(diǎn)。
質(zhì)量、體積、滴定度和結(jié)果的表
質(zhì)量用"克(g)"表示，精確至0.0001g；滴定管的體積用"毫升(mL)"表示，分度值不大于0.10mL，讀數(shù)精確至0.01mL；滴定度用"毫克每毫升(mg/mL)"表示。
苯甲酸-無(wú)水乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鈣的滴定度保留3位有效數(shù)字，其他標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度滴定度和體積比保留4位有效數(shù)字。
除另有說(shuō)明外，氯離子、氧化鋅的分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示至小數(shù)點(diǎn)后3位，水泥堿度以pH值表示至小數(shù)點(diǎn)后1位，其他各項(xiàng)分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示至小數(shù)點(diǎn)后2位。
數(shù)值的修約按 GB/T 8170 進(jìn)行。
允許差
本文件所列允許差均為絕對(duì)偏差，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。
同一實(shí)驗(yàn)室的允許差是指同一實(shí)驗(yàn)室采用本文件所列方法分析同一試樣時(shí)，兩次分析結(jié)果應(yīng)符合允許差(見(jiàn)表4、表5和表6)規(guī)定。如超出允許范圍，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行第三次測(cè)定(或第三者的測(cè)定)，分析結(jié)果與前兩次或任一次分析結(jié)果之差值符合允許差規(guī)定時(shí)，則取其平均值，否則應(yīng)查找原因，重新按上述規(guī)定進(jìn)行分析。
不同實(shí)驗(yàn)室的允許差是指: 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室采用本文件所列方法對(duì)同一試樣各自進(jìn)行分析時(shí)，所得分析結(jié)果的平均值之差應(yīng)符合允許差(見(jiàn)表4、表5和表6)規(guī)定。
空白試驗(yàn)
不加入試樣，按照相同的測(cè)定步驟進(jìn)行試驗(yàn)并使用相同量的試劑，對(duì)得到的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正。其中氫氧化鈉熔樣-EDTA滴定法(代用法)測(cè)定氧化鈣時(shí)，空白試驗(yàn)不需要加入氟化鉀溶液。
灼燒
將濾紙和沉淀或不溶渣放入預(yù)先已灼燒并恒量的坩堝中，蓋上坩堝蓋(留有縫隙)，為避免產(chǎn)生火焰，在氧化性氣氛中緩慢干燥、灰化，并灰化至無(wú)黑色炭粒后，放入高溫爐中，在規(guī)定的溫度下灼燒。在干燥器中冷卻至室溫，稱量。
恒量
經(jīng)第一次灼燒、冷卻、稱量后,通過(guò)對(duì)器皿或試料連續(xù)進(jìn)行15min的灼燒，然后每次冷卻、稱量的方法來(lái)檢查恒定質(zhì)量，當(dāng)連續(xù)兩次稱量之差小于00005g時(shí)，即達(dá)到恒量。
檢查氯離子的存在(硝酸銀檢驗(yàn))
按規(guī)定洗滌沉淀數(shù)次后，用水沖洗一下漏斗的下端，繼續(xù)用幾毫升水洗滌濾紙和沉淀，并將其收集于試管中，加幾滴硝酸銀溶液，觀察試管中的溶液是否渾濁。如果渾濁，繼續(xù)洗滌并檢驗(yàn)，直至用硝酸銀檢驗(yàn)不再渾濁為止。
檢驗(yàn)方法的確認(rèn)
本文件所列檢驗(yàn)方法可以與有證標(biāo)準(zhǔn)樣品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如GSB 08-1110、GSB 08-1353、GSB 08-1355、GSB 08-1356、GSB 08-1357、GSB 08-2985和GSB 08-4136等)或本文件所列的基準(zhǔn)法進(jìn)對(duì)比檢驗(yàn)，以確認(rèn)方法的準(zhǔn)確性。
試劑
除另有說(shuō)明外，化學(xué)分析方法所用試劑應(yīng)不低于分析純，所用水應(yīng)不低于 GB/T 6682 中規(guī)定的三級(jí)的要求；原子吸收分光光度法、離子色譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法所用試劑應(yīng)不低于優(yōu)級(jí)純，用水應(yīng)不低于 GB/T 6682 中規(guī)定的二級(jí)水的要求。無(wú)二氧化碳的水是指新煮沸并冷卻至室溫的水。
本文件所列市售濃液體試劑的密度指20℃的密度(ρ)，單位為克每立方厘米(g/cm³)。
在化學(xué)分析中，所用酸或氨水，凡未注明濃度者均指市售的濃酸或濃氨水。
用體積比表示試劑稀釋程度，例如: 鹽酸(1+2)表示1體積的濃鹽酸與2體積的水相混合。
除另有說(shuō)明外，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的有效期為3個(gè)月，如果超過(guò)3個(gè)月，需重新進(jìn)行標(biāo)定。
配制被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液可采用高純度金屬(純度不小于9999%)或相應(yīng)金屬鹽類(基準(zhǔn)試劑或高純度試劑)進(jìn)行配制，也可以使用由純?cè)噭┲苽涞挠凶C標(biāo)準(zhǔn)樣品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)本文件所列工作曲線的濃度為推薦范圍，可根據(jù)實(shí)際測(cè)定需要進(jìn)行調(diào)整。

試樣的制備
送往實(shí)驗(yàn)室的樣品應(yīng)是具有代表性的均勻樣品。除了另有說(shuō)明外，應(yīng)按以下步驟制備試樣。
a) 水泥按 GB/T 12573方法取樣。采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，經(jīng)150μm方孔篩篩析后，除去雜物，將篩余物經(jīng)過(guò)研磨后使其全部通過(guò)孔徑為150μm方孔篩，充分混勻，裝入干凈、干燥的試樣瓶中，密封保存。
b) 水泥熟料按 GB/T 20071 方法取樣。試樣經(jīng)過(guò)破碎或粉磨，采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，研磨使其全部通過(guò)孔徑為150μm方孔篩，充分混勻，裝入干凈、干燥的試樣中，密封保存。
c) 硅酸鹽水泥生料試樣采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，試樣經(jīng)150μm方孔篩篩分后，將篩余物經(jīng)過(guò)研磨后使其全部通過(guò)孔徑為150μm方孔篩，充分混勻。硅酸鹽水泥生料樣分析前在105℃~110℃干燥箱中干燥2h以上，蓋好試樣瓶蓋，放入干燥器中冷卻至室溫。
測(cè)定游離氧化鈣的水泥試樣和水泥熟料試樣應(yīng)全部通過(guò)孔徑為80μm方孔篩。
如果試樣制備過(guò)程中帶入的金屬鐵可能影響相關(guān)的化學(xué)特性測(cè)定，用磁鐵吸去篩余物中的金屬鐵。
盡可能快速地進(jìn)行水泥和水泥熟料試樣的制備，以確保試樣暴露在環(huán)境空氣中的時(shí)間最短，防止受潮。分析水泥和水泥熟料試樣前，不需要烘干試樣，但應(yīng)密封保存。

化學(xué)分析方法
氯離子的測(cè)定——電位滴定法(基準(zhǔn)法)
方法提要
用硝酸分解試樣，加入氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，提高檢測(cè)靈敏度，然后加入過(guò)氧化氫以氧化共存的干擾組分，并加熱溶液，冷卻到室溫，用氯離子電位滴定裝置測(cè)量溶液的電位，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。
分析步驟
稱取約5g試樣(m₂₉)，精確至00001g，置于250mL干燒杯中，加入20mL水，攪拌使試樣完全分散，然后在攪拌下加入25mL硝酸(1+1)，加水稀釋至約100mL。加入2.00mL氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液和2mL過(guò)氧化氫，蓋上表面皿，緩慢加熱并煮沸，取下冷卻至室溫，用水沖洗表面皿和玻璃棒，并從燒杯中取出玻璃棒，控制溶液的體積約150mL。放入一根磁力攪拌棒，把燒杯放在氯離子電位滴定裝置上，在溶液中插入氯離子電極和雙鹽橋飽和甘汞電極，開(kāi)始攪拌。用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液逐漸滴定，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后，每次滴加0.10mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，記錄滴定管讀數(shù)和對(duì)應(yīng)的毫伏計(jì)讀數(shù)。計(jì)量點(diǎn)前，毫伏計(jì)讀數(shù)變化越來(lái)越大；過(guò)計(jì)量點(diǎn)后，每滴加一次溶液，變化又將減小。繼續(xù)滴定至毫伏計(jì)讀數(shù)變化不大時(shí)為止。用二次微商法計(jì)算或氯離子電位滴定裝置計(jì)算出消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₂₇)。
對(duì)于氯離子含量大于0.10%的水泥或其他材料，按比例適當(dāng)減少試樣質(zhì)量或增加標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度。
空白試驗(yàn)
吸取2.00mL氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，放入250mL燒杯中，加水稀釋至約100mL。加入2mL硝酸(1+1)和2mL過(guò)氧化氫。蓋上表面皿，緩慢加熱并煮沸，取下冷卻至室溫，用水沖洗表面皿和玻璃棒，并從燒杯中取出玻璃棒，控制溶液的體積約150mL。以下用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶滴定。
進(jìn)行兩份空白試驗(yàn)，兩份空白值的差值不大于0.10mL，取其平均值(V₀₂₇)。
結(jié)果的表示和計(jì)算
氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(Cl^-)按式(41)計(jì)算:

式中:
ω(Cl^-)——氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
T(Cl^-) ——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氯離子的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₂₇  ——滴定時(shí)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀₂₇ ——滴定空白時(shí)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₂₉ ———試料的質(zhì)量，單位為克(g)。


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