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脫硫建筑石膏三相分析方法研究及應(yīng)用
摘 要： 從脫硫建筑石膏各相所具有的水化和脫水特性角度，利用鹵素水分測(cè)定儀，提出一種用于脫硫建筑石膏相組成分析的簡(jiǎn)單而有效的方法。就殘余二水石膏及無(wú)水石膏含量對(duì)脫硫建筑石膏性能的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)相組成在煅燒設(shè)備及煅燒工藝改進(jìn)方面的應(yīng)用進(jìn)行探討，從而肯定了相分析的重要性及有效性。深圳冠亞水分儀廠家生產(chǎn)的石膏粉水分儀，可以快速檢測(cè)石膏粉的附著水、結(jié)晶水、及三相指標(biāo)。冠亞牌石膏粉操作簡(jiǎn)單，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，是石膏粉行業(yè)檢測(cè)的好幫手。
關(guān)鍵詞： 脫硫建筑石膏；相組成；分析方法
0 前 言
熱力學(xué)將任一聚集態(tài)內(nèi)部均勻的部分稱為相，相的標(biāo)志是其宏觀物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)均勻一致。脫硫建筑石膏從相組成上來(lái)說(shuō)是一種多相混合體系，通常是指以半水石膏為主，含有過(guò)燒無(wú)水石膏和未*分解的二水石膏等的多組分的混合物。由于其內(nèi)部各相微觀結(jié)構(gòu)不同，所以在宏觀物理和化學(xué)性能上也有明顯差異。實(shí)踐表明，脫硫建筑石膏的各種性能與其內(nèi)部半水石膏、可溶性無(wú)水石膏和殘存二水石膏三相的比例有關(guān)，如凝結(jié)時(shí)間，在很大程度上受脫硫建筑石膏中殘存二水石膏含量的影響，因此相組成的研究對(duì)于合理利用脫硫建筑石膏、充分發(fā)揮其優(yōu)異的工藝性能有著重要的意義。
1 脫硫建筑石膏相分析測(cè)試方法分析
脫硫石膏的主要成分二水石膏在常溫下是穩(wěn)定相，但是隨著溫度的升高和外界條件的改變，可得到半水石膏、III 型無(wú)水石膏及 II 型無(wú)水石膏，而它們?cè)诓煌瑮l件下水化情況也有差別。脫硫建筑石膏的相分析方法即根據(jù)其中各相所具有的水化或脫水的特性而制定的。。深圳冠亞水分儀廠家生產(chǎn)的石膏粉水分儀，可以快速檢測(cè)石膏粉的附著水、結(jié)晶水、及三相指標(biāo)。冠亞牌石膏粉操作簡(jiǎn)單，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，是石膏粉行業(yè)檢測(cè)的好幫手。
1.1 相分析方法的基本原理
（1）脫硫建筑石膏中的 III 型無(wú)水石膏。無(wú)水石膏具有強(qiáng)烈的吸濕性，可在 95％ 酒精水溶液中水化成半水石膏，而半水石膏卻不能水化成二水石膏，因此可通過(guò)測(cè)定 III 型無(wú)水石膏在酒精水溶液中水化的增量來(lái)計(jì)算其含量。原因如下：根據(jù)二水石膏結(jié)構(gòu)中原子間的結(jié)合，將其化學(xué)組成寫為 [Ca2·(H2O)3][(SO4)2·(H2O)]，其中 3 個(gè) H2O 與 2 個(gè) Ca2+間僅存在范德華力，作用力較弱，而 2 個(gè) SO42- 與 1 個(gè) H2O間除了存在范德華力以外還存在氫鍵，作用力較強(qiáng)；這個(gè)結(jié)晶水較前 3 個(gè)較難失去，而在 95％ 的乙醇溶液中，乙醇與水分子間除分子間作用力外也有氫鍵，但是其作用力介于兩者之間，因此乙醇溶液中，III 型無(wú)水石膏中的 SO42-易吸收 1/2 的水形成半水石膏，而半水石膏不易形成二水石膏。
（2）脫硫建筑石膏中的半水石膏。測(cè)定脫硫建筑石膏在純水中的水化增量，為半水石膏和 III 型無(wú)水石膏形成二水石膏的總量，減去用上述原理測(cè)得的 III 型無(wú)水石膏的含量，即可計(jì)算出半水石膏的含量。
（3）脫硫建筑石膏中殘留的二水石膏。用脫水的方法測(cè)定脫硫建筑石膏的脫水總量，減去半水石膏的脫水量，即可計(jì)算出二水石膏的含量。
1.2 脫硫建筑石膏相分析方法
根據(jù)相分析方法原理，制定了相分析方法，其中包含可溶性 III 型無(wú)水石膏及結(jié)合水、半水石膏、殘留的二水石膏三相含量的測(cè)定。相分析方法包括酒精溶液水化法—真空干燥、DSC（差示掃描量熱法）等。本文在以上分析方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用鹵素水分測(cè)定儀對(duì)脫硫建筑石膏三相組成分析方法進(jìn)行改進(jìn)，方法如下。試驗(yàn)前的準(zhǔn)備：測(cè)定儀溫度調(diào)至 50℃，放入稱量盤進(jìn)行加熱干燥。而后將稱量盤放入保干器中作干燥貯藏至使用時(shí)。樣品稱重之前防止吸附水分很重要，而且取樣和稱重的時(shí)間間隔須盡可能地短。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)比：冠亞牌石膏粉水分儀（商標(biāo)證原理滿足GB/T 29249-2012 電子稱量式烘干法水分測(cè)定儀； GB/T 5484-2000 石膏化學(xué)分析方法； GB/T_17669 1 .2-1999建筑石膏_結(jié)晶水含量的測(cè)定；書(shū)編號(hào)18343058號(hào)）非金屬礦石膏結(jié)晶水的測(cè)定質(zhì)量法，產(chǎn)品以過(guò)硬的質(zhì)量通過(guò)ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過(guò)ISO 1400:2015環(huán)境管理體系認(rèn)證，《水分及活度測(cè)定儀》計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證號(hào)：2017SR573542，并榮獲十幾項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
冠亞牌石膏粉水分測(cè)定儀由深圳冠亞水分儀科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)，該儀器采用的七寸液晶觸摸屏水分儀，高清晰液晶屏幕數(shù)據(jù)查閱一覽無(wú)余。冠亞牌石膏粉水分儀操作使用簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于非金屬礦粉、碳酸鈣粉、脫硫石膏粉、磷石膏粉、天然石膏、粉煤灰、礦粉等行業(yè)樣品的水分含量快速測(cè)定。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)：水分結(jié)果與國(guó)標(biāo)GB/T 5484-2000 石膏化學(xué)分析方法可達(dá)到一致性，極大地提高了檢測(cè)效率，操作便捷、只需幾分鐘，即可準(zhǔn)確測(cè)量水分含量%（附著水和結(jié)晶水）。同時(shí)滿足固體、顆粒、粉末、膠狀體及液體含水率的測(cè)定要求。