[發明專利]滴定法自動測定石灰活性的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210294272.8
• 申請日: 2012-08-19
• 公開（公告）號: CN102798694A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 賈會平
• 申請（專利權）人: 石家莊市新華工業爐有限公司
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工材料的性能測試技術領域，涉及石灰活性度的測試方法和裝置，具體涉及一種滴定法自動測定石灰活性的方法和裝置。

背景技術

石灰的水活性為檢驗石灰質量的重要指標。石灰與水反應生成氫氧化鈣，俗稱消石灰，該反應又稱為石灰與水的消化反應。石灰與水進行的消化反應是表征石灰活性的主要方法。

國際上石灰活性度的測試當前有兩種方法，鹽酸滴定法和溫升法。國內采用鹽酸滴定法進行測量，現在通行的檢測標準為YB/T105—2005“冶金石灰物理性能檢驗方法”。其基本測試原理和反應過程為：活性石灰與水發生反應后，生成氫氧化鈣，溶液的pH值呈現堿性，通過用鹽酸滴定的方法中和溶液中的堿性，同時保證溶液的等當量點，記錄鹽酸的用量，即所用鹽酸的體積表征該石灰的活性度。

現有技術測定石灰活性完全采用手動操作的方法，不足之處包括：一、在檢測過程中人為因素多，誤差大，活性度測試結果的準確性低。二、滴定等當點以酚酞指示劑顏色變化判斷，酚酞是一種弱有機酸，酚酞的變色范圍是8.2～10.0，即酚酞試劑的顯色pH值為8.2，因此消化反應進行后pH值為8.2時才會出現顯色反應，等當量點存在滯后。三、顏色變化時并非很明顯，由于視覺的作用，在等當點的控制上誤差很大。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供一種滴定法自動測定石灰活性的方法以減少人為誤差，提高石灰活性測定的準確性，實現石灰活性測定的自動化。本發明另一目的是提供一種滴定法自動測定石灰活性的裝置。

本發明滴定法自動測定石灰活性的方法，測定步驟如下：

⑴準確稱取粒度為1~5mm的試樣50.0g，置于干燥器中備用，將4mol/L的鹽酸裝入與滴定管相連的滴定劑瓶中。

⑵設定滴定控制儀（4），等當量點為ph=7；當ph＞7，滴定開關（5）打開進行滴定，ph＜7時，關閉滴定開關；設定滴定時間為≥10min。

⑶量取2000ml水置于滴定杯中，開啟水浴加熱器（8），開啟攪拌器進行攪拌，攪拌速度為300~400r/min，加熱至40℃。

⑷將試樣加入到滴定杯中進行消化，啟動滴定控制儀（4），用4mol/L的鹽酸進行自動滴定。

⑸滴定終止，滴定控制儀顯示滴定所消耗的鹽酸量。

????本發明滴定法自動測試石灰活性的裝置，包括滴定架、滴定管、滴定杯、滴定臺和水浴加熱器，滴定管與滴定劑瓶連接。裝置設有PH電極和滴定控制儀。滴定管設有流量計和滴定開關。滴定控制儀分別與PH電極、流量計和滴定開關電路連接。

????滴定開關為電磁開關。滴定杯的材質為玻璃或PVC材料。

滴定控制儀設有模數轉化器、微處理器、存儲硬盤、觸摸屏交互控制單元和電磁閥控制單元。模數轉化器、存儲硬盤和電磁閥控制單元分別與微處理器電路連接。模數轉化器與流量計和PH電極電路連接。觸摸屏交互控制單元與微處理器交互電路連接。存儲硬盤與觸摸屏交互控制單元交互電路連接。存儲硬盤與U盤和打印機連接。

滴定控制儀以微處理器為核心，實現ph信號采集、內置時間信號采集、鹽酸體積流量信號采集、實現LCD過程顯示、觸摸屏交互控制、電磁閥開關控制功能，模數轉換器用于實現電信號和數字信號的轉換。

本發明采用全自動的方式，利用工業自動化的設計原理，通過計算機芯片和程序控制的方法，在消化反應過程中，溶液出現堿性，pH值發生變化，酸堿電極產生不同的電信號，與此同時時間信號和酸堿度信號輸出給信號處理器，將反應過程中的時間信號、酸堿度信號進行分析處理，經過軟件的作用給出判斷，并將處理指令傳給滴定控制儀，控制鹽酸的滴定工作，實現中和反應的即時控制。在試驗的同時將時間信號、酸堿度信號、鹽酸體積即時記錄，存儲在計算機上，并形成測試曲線在顯示器上顯示，即時間變化和鹽酸體積變化的關系曲線。試驗完成后，通過USB口將試驗數據和分析曲線下載出來，進行存檔和交流，實現全程的數字化操作。實現石灰活性度測試的自動化操作和試驗數據的數字化。

????本發明通過滴定控制與滴定開關、PH電極和流量計連接實現了滴定法測定石灰活性的自動化操作。與現有技術相比，本發明的有益效果為：①提高活性度測定結果的精確度，誤差可控制在1%以內（國家標準YB/T105—2005的可允許誤差為4%）。②通過滴定控制儀對試驗數據進行多功能分析。③減少人為誤差因素，降低實驗人員勞動強度。④利用PH值控制滴定，消化反應與中和反應同步完成，實現鹽酸用量的精確化，提高石灰活性測定的準確性。

附圖說明