石灰石主要成分碳酸鈣(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工業(yè)的原料。石灰石可以直接加工成石料和燒制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成為熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH)2,可以稱之為氫氧化鈣,熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏等,用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。
在化工生產(chǎn)中,是要本著提高產(chǎn)率的原則來采購和加工原材料的,因此需要知道原料的有關(guān)數(shù)據(jù),比如石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量百分含量)。這些數(shù)據(jù)都需要在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)獲得。例如,石灰石和石灰均屬于粉體物料,在工藝生產(chǎn)過程中對其粒度有一定的要求,需要由相應(yīng)人員采用相關(guān)儀器檢測石灰石和石灰的粒度特性。
但是在實(shí)際操作中,往往會存在誤差,這其中有無法消除的誤差,但也存在可以避免的誤差。下面就從實(shí)際操作角度,分析在石灰石檢測中可能存在的誤差產(chǎn)生點(diǎn)及解決方法。
石灰石檢測中存在的問題
1.石灰石粒度不均
粒度(塊狀)均勻的石灰石,按規(guī)定方法直接制備,平行樣分析數(shù)據(jù)平行,分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。但是在實(shí)際操作中,往往存在著粒度不均的石灰石樣品,因其塊狀大小懸殊,所含數(shù)量不等,質(zhì)量不一,混合縮分時(shí)極不易混勻,造成分析結(jié)果偏向某一方,平行樣分析數(shù)據(jù)超差,此時(shí)的分析結(jié)果不具有代表性。
2.樣品石灰石中物質(zhì)含量不等
取樣、制樣的偏面性易出現(xiàn)分析結(jié)果碳酸鈣的含量偏差大,平行樣之間差別大,難以評定石灰石的等級。
含泥沙較多時(shí),酸不溶物含量較高,碳酸鈣含量就較低,易出現(xiàn)不合格品,易使分析結(jié)果總量低于99.5%,造成分析誤差,直接影響生產(chǎn);而且平行樣之間的分析結(jié)果不容易平行,增加分析試驗(yàn)次數(shù),還易與供應(yīng)商之間產(chǎn)生異議。
3.石灰石表面雜質(zhì)含量不均
石灰石中除了含有碳酸鈣、碳酸鎂、酸不溶物等內(nèi)部雜質(zhì)外,還有一些表面雜質(zhì),即水不溶物,以泥沙居多,泥沙較多時(shí),因其大小不等,分布不均,在制備分析樣品時(shí)加入量的多少會直接影響分析結(jié)果,從而影響石灰石的質(zhì)量,此時(shí)平行樣的分析結(jié)果也容易超差。
4.分析中使用的水溶性鈣指示劑性質(zhì)不穩(wěn)定
石灰石中碳酸鈣分析方法:樣品溶液調(diào)至堿性(pH=12)以鈣試劑作指示劑,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定鈣離子。水溶性鈣指示劑(10g/L),配制方法是稱取1g鈣指示劑在瑪瑙研缽中研細(xì),轉(zhuǎn)移到試劑瓶中,加入100mL酒精溶劑,搖勻。此指示劑性質(zhì)不穩(wěn)定,滴定過程中接近滴定終點(diǎn)時(shí),顏色由紫色變?yōu)樗{(lán)色時(shí),顏色變化不敏銳,終點(diǎn)拖長,分析結(jié)果偏高。
解決措施與方法
改進(jìn)措施一:采取盲取法,用圓形1.5m2大小遮蓋物(帆布)在貨堆上均勻分布位置蒙蓋5個面,每個面采用9點(diǎn)法取樣,如圖所示。
9點(diǎn)取樣法
每個面上事先留好只能手伸進(jìn)去大小的孔,肉眼看不到石灰石塊狀大小和色澤的好壞,有效避免人為主觀因素的影響。避免與供應(yīng)商之間的摩擦。
改進(jìn)措施二:石灰石樣品破碎前,先把泥塊揀出來,然后用破碎機(jī)迅速破碎,混勻,縮分,用四分法縮分3次后,用破碎機(jī)破碎成面粉狀,一式三份,封存?zhèn)溆谩?/span>
改進(jìn)措施三:邀請第三方參與監(jiān)督聯(lián)合取樣,公司監(jiān)察部、企劃部、工會代表、供應(yīng)部、質(zhì)檢等部門和供應(yīng)商聯(lián)合現(xiàn)場取樣,制樣,分樣。將封存的一式三份樣品給供應(yīng)商一份,質(zhì)檢部門一份,第三方代表企劃部一份。有異議時(shí)可以送權(quán)威部門復(fù)檢。
改進(jìn)措施四:改用固體指示劑。水溶性溶液性質(zhì)不穩(wěn)定,終點(diǎn)顏色變化不敏銳,終點(diǎn)拖長,測定結(jié)果偏高。固體指示劑性質(zhì)穩(wěn)定,終點(diǎn)顏色變化敏銳,測定結(jié)果準(zhǔn)確。
鈣指示劑制備:稱取10g已于110℃烘干的氯化鈉(國標(biāo)二級),0.2g鈣試劑先以部分氯化鈉與鈣試劑在瑪瑙研缽內(nèi)研細(xì)混合,再將剩余的磨細(xì)過的氯化鈉加入,混合后盛入棕色瓶中存放在干燥器中。
結(jié)語
通過改進(jìn)方法,可以有效提高分析結(jié)果可靠性,并且分析人員更及時(shí)準(zhǔn)確地報(bào)出分析結(jié)果,有效的指導(dǎo)生產(chǎn)。確保工作質(zhì)量,才能真正保生產(chǎn),降能耗,促效益。與上游供應(yīng)商之間也不易產(chǎn)生分歧。
參考來源
趙麗娜.碳酸鈣的形貌控制及表面改性研究
郭正翰.石灰石和石灰的粒度檢測
周軍梅:石灰石分析樣品制備方法的改進(jìn)
化工空間.石灰石的物理化學(xué)性質(zhì)
中國粉體網(wǎng)、百度百科、蓋德化工網(wǎng)