酸碱滴定中指示剂对滴定分析准确度的影响

在酸碱中和标定中采用甲基橙做指示剂,滴定终点难以准确判断。用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂代替甲基橙指示剂,测定终点溶液颜色由绿色变为酒红色,颜色反差强烈,肉眼识别敏锐,实验结果的相对平均偏差小于3%,滴定误差小,结果满意。选择不同指示剂及其不同用量指示剂在酸碱反应中对滴定误差的影响也不同。     

关于膨润土阳离子交换量的测定方法

膨润土具有良好的阳离子交换性能，测定它的阳离子交换量(∑E．)和阳离子交换容量(CEC)，是判断膨润土矿蒙脱石含量和划分属型的主要依据，是综合评价膨润土矿的重要指标之一。我国膨润土矿产资源丰富，分布广，矿物成分复杂，给阳离子交换量的准确测定带来一定困难。目前，国内测定膨润土阳离子交换量的方法基本上由土壤分析中沿引过来的，其中应用较多的有氯化铵法、乙酸铵法、氯化钡法与氯化钾法等。本文就有关测定方法讲行了初步研究．     

利用测井资料计算阳离子交换量Qv的方法对比

为了准确计算泥质砂岩储层的Q_v,提出了利用核磁共振测井计算Q_v的方法,通过对56块同时具有阳离子交换量和孔隙度、渗透率数据的岩心样品的分析,建立了阳离子交换量与综合物性指数的关系模型。为了解决准确而连续地计算综合物性指数的问题,提出了利用核磁共振测井横向驰豫时间几何平均值求取Swanson参数、进而利用Swanson参数获取综合物性指数的方法。同时利用核磁共振测井法、自然伽马测井相对值法、自然电位测井图版法3种计算Q_v的方法对准噶尔盆地南缘4口井资料进行了处理,并对处理结果作了对比分析。结果表明：在泥质砂岩厚层段,3种方法都可以简单而有效地计算Q_v。与岩心资料相比,核磁共振测井法计算的相对误差为13%,自然伽马测井法计算的相对误差为19%,自然电位测井法计算的相对误差为22%;在砂泥岩薄互层,用核磁共振测井法计算的Q_v比其它两种方法计算的结果更为可靠,更能反映地层的真实情况。     

CEC前处理系统—凯氏定氮仪快速测定土壤中的阳离子交换量

土壤阳离子交换量是指土壤胶体能够吸附的各种阳离子的总量,是反映土壤缓冲能力和保肥能力的重要指标,也是土壤环境评价等工作中必须分析的指标。传统的乙酸铵交换法(林业标准(LY/T 1243—1999))因其稳定性好、缓冲性强、重复性好而在我国土壤和农化实验室应用较为广泛,但在大批量土壤分析时仍然存在步骤繁琐、耗时长、效率低等不足。为了克服这些不足,本文结合前人的研究,分别从离心、蒸馏、滴定3大步骤对标准方法进行优化,利用CEC前处理系统对样品进行EDTA-乙酸铵溶液置换、乙醇清洗,通过全自动凯氏定氮仪对置换的铵根离子进行测定,从而计算CEC值;详细探讨了测定过程中乙酸铵搅拌时间、乙醇用量、凯氏定氮仪蒸馏时间对测定结果的影响,综合建立并优化了CEC前处理系统—凯氏定氮仪测定土壤中的阳离子交换量的分析方法。实验结果表明,在最佳的置换时间、乙醇用量及蒸馏时间等条件下,一批样品(100件)的测定时间仅需8 h,极大地提高了工作效率,与传统方法相比时间缩短了近85%。方法经国家一级土壤成分分析标准物质验证,测定值与认定值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于2%。该方法分析效率高、操作简单,极大地减少了人工操作可能带来的误差,提高了测定结果的准确度,适用于大批量土壤的阳离子交换量的测定。     

膨胀土阳离子交换量的测定

应用对膨胀土勘测样的蒙脱石含量和阳离子交换量测定数据 ,按行业标准对膨胀土进行了评判和分级。两种方法的判别和分级结果基本相符 ,能满足工程地质膨胀土的测试要求     

振荡交换-抽滤淋洗结合凯氏定氮法快速测定土壤中的阳离子交换量

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业标准方法(LY/T1243—1999)是采取离心分离结合手工蒸馏进行滴定,耗时长、操作繁琐。为了缩短反应时间,提高检测效率,本文利用乙酸铵对酸性和中性土壤进行处理,用氯化铵-乙酸铵对石灰性土壤进行处理,应用振荡和抽滤装置快速交换和清洗阳离子,通过全自动凯氏定氮仪对吸附的铵根离子进行测定,由此计算CEC值。结果表明:在最佳的振荡和蒸馏时间、滴定酸浓度、指示剂配比等实验条件下,一个批次样品(100件)的分析流程仅需要12h,比传统方法检测时间缩短近80%。经国家标准物质验证,测定结果与推荐值相符,5次测定的相对标准偏差均小于1. 5%。本方法免去了多次离心分离操作,解决了待测成分损失、CEC测定值偏低的问题,提高了检测效率和准确度,较林业标准方法的成本低,可操作性强,适用于土壤环境质量评价、地区土壤抽样调查等大批量土壤样品分析。     

自动电位滴定测定锰矿石中锰的方法研究

多批次的锰矿石锰含量滴定分析消耗大量人工,随着自动化电位滴定仪的普及,利用仪器完成容量滴定成为可能,而将手工滴定向自动电位滴定移植是当前需要解决的课题。本文建立了一套自动电位滴定仪测定锰矿石中锰含量的方法,确定了相关滴定参数和等当点识别标准。锰矿石样品采用盐酸、磷酸分解,硝酸去除碳和有机物,高氯酸氧化,形成样品溶液。自动电位滴定仪先用硫酸亚铁铵标准溶液对预先移取的重铬酸钾标准溶液和标定空白溶液分别进行氧化还原滴定,用铂复合电极指示,计算得到硫酸亚铁铵标准溶液浓度,再对样品空白溶液和样品溶液进行氧化还原滴定,得到样品锰含量,方法检测范围为5%～60%。采用本法分析国家一级标准物质,测定结果的准确度和精密度高;分析多个产地不同水平的锰矿石样品,测定结果与手工方法进行对照,经t检验无显著性差异。建立的滴定方法自动化程度高、方法稳健,适用于冶炼企业、港口商检等行业,具有推广价值。     

离子导电岩石自然电位特性的机理研究

利用毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Zeta电位的关系,确定了毛管内电位与离子浓度的径向分布。依据离子浓度分布与液体传质理论,推导了离子导电岩石的扩散吸附电动势方程。利用此方程进行了计算,结果表明:地层水矿化度、阳离子交换量、电解质类型对扩散吸附电动势影响较大;温度的高低、渗透率的大小对扩散吸附电动势也有影响;扩散吸附电动势与孔隙度的大小无关。     

高岭石表面酸碱反应的电位滴定实验研究

采用表面酸碱电位滴定法探讨高岭石表面酸碱性质,基于多位模式(即假定高岭石表面存在3种基团Al2 OH 、AlOH 和SiOH ) ,根据实验所得数据对高岭石表面的质子化和去质子化过程的相关参数进行拟合,讨论各个位点所发生的反应,并探讨了支持电解质浓度、高岭石溶解过程对表面酸碱电位滴定结果的影响。高岭石的表面零净质子电荷点(pHPZNPC,5 .2 )不等同于零电荷点,当pH <5 .2时,高岭石表面荷正电荷,主要由于表面富硅贫铝层的形成和Al位的质子化所致;当pH >5 .2时,高岭石表面荷负电荷,以Si位和Al的去质子化反应为主。     

自动电位滴定仪应用于地下水六项指标的连续滴定

地下水中六项指标(pH、总碱度、氯离子、钙离子、镁离子及硫酸根)的分析需要对每个指标单独进行取样检测,步骤繁琐且效率较低。同时总碱度、氯离子、钙离子、镁离子及硫酸根通常采用手动目视滴定,检测结果存在人为操作误差,精密度和准确度相对较差。本文建立了准确快速测定地下水中六项指标的分析方法,只需2次取样,采用自动电位滴定仪自动判定终点,加液器可精确控制标准溶液加入量至0. 1μL,并且通过调整检测顺序、溶液酸度和加入掩蔽剂的方法消除相互干扰。本方法的加标回收率为93. 5%～120. 0%,相对标准偏差(RSD,n=10)为0. 18%～11. 33%。电位滴定法得到的数据相比标准方法的平行性更好,尤其是当所测定水样较为浑浊或者有颜色时测定数据更稳定。     

桂林岩溶区石灰土壤对酸雨缓冲作用的观测及其对岩溶碳汇的指示意义

近期越来越多的研究显示硫酸、硝酸等外源酸会参与碳酸盐岩溶蚀, 但酸雨在碳酸盐岩溶蚀中的作用与碳循环的关系并不明确, 严重制约了我国岩溶碳汇效应的准确评估。本研究选择在酸雨强度大、频率高、岩溶发育典型的桂林丫吉岩溶泉野外科研实验场开展研究, 对不同地貌部位土壤和丰水期(4月)、平水期(9月)降雨后土壤水进行分层取样测试。结果显示: 土壤的pH范围为5.55~7.81, 平均值为6.76±0.61, 变异系数为9.11%, 土壤水的pH范围为6.69~7.89, 平均值为7.21±0.31, 变异系数为4.43%, 两者均接近中性和中性以上, 并呈现出随深度增加而不断增大的趋势性变化规律, 土壤pH主要受土壤有机质分解产酸的控制, 土壤水pH主要受石灰土富钙偏碱的地球化学背景影响, 酸雨对两者的影响较小。土壤阳离子交换量范围为302~ 423 mmol(+)/kg, 位于酸沉降不敏感区的土壤范围内, 土壤对酸雨来源的H+具有较好的缓冲能力。土壤水中碱性离子(Ca2++Mg2+)所占比例范围为23.66%~25.0%, 平均值为24.25%±0.33%, 变异系数为1.36%, 含量稳定; 酸性离子(SO2– 4+NO– 3)所占比例范围为2.47%~18.94%, 平均值为7.69%±5.09%, 变异系数为66.28%, 随着深度增加, 土壤水中酸性离子浓度逐渐降低; 土壤pH值呈碱性, 可以认为, 酸雨成分并没有穿透土壤层进入岩溶含水层, 没有产生减碳汇效应。前期的研究由于没有考虑石灰土壤层对酸雨的缓冲作用, 高估了酸雨的减汇效应。     

阳离子交换量和盐溶液浓度对膨润土膨胀变形的影响

膨润土遇水产生的膨胀变形以及膨胀力是由于颗粒间的斥力引起的,而该斥力大小与土体的固定负电荷密度（采用阳离子交换量CEC来表征）以及孔隙溶液的浓度有关,已有的对膨润土膨胀变形研究多针对孔隙溶液而非土体的阳离子交换量。现以钠基膨润土为研究对象,采用Li+固定法来控制膨润土的固定负电荷密度,以达到降低膨润土阳离子交换量的目的,再采用Li Cl为盐溶液,获得了上述不同阳离子交换量的膨润土在不同浓度的盐溶液作用下的膨胀指数。结果表明：随着溶液浓度升高,土样的膨胀指数降低;当浓度小于1 mol/L时,下降较为显著,之后则缓慢降低;随着阳离子交换量的减少,土样的膨胀指数也呈降低趋势。这是因为土颗粒的阳离子交换量和溶液浓度是影响土样与孔隙溶液物理化学作用的决定性因素,阳离子交换量越小,浓度越高,土颗粒之间的斥力降低,土样的膨胀指数则会降低。采用考虑颗粒间物理化学作用的粒间应力来描述试验结果,表明对于该种膨润土来说,不同阳离子交换量以及不同盐溶液作用下的回弹变形和回弹应力几乎在一条曲线上,这也进一步验证了粒间应力在膨胀土模拟中的有效性和适用性。     

阳离子对蒙脱石胶体絮凝的影响

蒙脱石胶体的絮凝受水中阳离子的浓度和类型的影响,通过配置不同浓度的NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2溶液,观察蒙脱石在溶液中的沉降过程,发现随钠、钾离子浓度增加,蒙脱石絮凝作用增强;而钙、镁离子对于蒙脱石絮凝存在临界值,大于该临界浓度反而使胶体重新稳定,由Zeta电位可知,是由专属作用导致;小于临界浓度的规律同一价阳离子相同;离子类型对蒙脱石体积膨胀也有影响,在同等浓度梯度下,体积膨胀量大小顺序为NaCl KCl MgCl2 CaCl2。Zeta电位试验结果表明导致絮凝的原因是悬液状态下阳离子化合价和浓度使蒙脱石颗粒双电层厚度发生改变。     

金属阳离子对重晶石浮选行为的影响

通过单矿物浮选、溶液化学计算、Zeta电位测试以及红外光谱分析等手段研究了金属阳离子(Fe³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺和Pb²⁺)对重晶石浮选行为的影响以及作用原理。浮选结果表明,在十二烷基磺酸体系下,4种金属阳离子Fe³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺和Pb²⁺在p H值为4.0～11.2范围内对重晶石的可浮性都具有活化作用,其中Pb²⁺对重晶石的可浮性活化效果最好,Fe²⁺次之。Pb²⁺活化机理研究显示,Pb²⁺主要以Pb²⁺、Pb(OH)⁺的形式和重晶石表面吸附的OH^-结合并脱水,然后吸附在重晶石矿物表面并促进十二烷基磺酸根阴离子在重晶石表面的吸附,从而增强了重晶石的可浮性。     

自动电位滴定技术精确测定铜矿石中高含量铜的方法研究

铜矿石中百分含量铜的分析通常采用手动目视滴定法, 该方法借助化学指示剂判定终点, 存在终点判断和人为操作等误差, 精密度、可靠性相对较差。基于此, 本文建立了精确测定铜矿石中高含量铜的分析方法, 采用智能型自动电位滴定仪自动判定终点, 高分辨加液器精确控制硫代硫酸钠标准溶液加入量至0.001 mL, 并且通过加大碘化钾用量使得滴定中产生的碘化亚铜被高浓度的I-溶解, 消除对碘的吸附影响。本法应用于铜含量为24.2%~59.09%的铜精矿、黄铜矿、铅黄铜国家标准物质分析, 相对标准偏差(RSD, n=10) < 0.3%, 极差仅为0.13%、0.21%、0.29%, 优于手动目视滴定法。本法提高了铜矿石分析的自动化程度, 适用于精确测定铜含量大于0.5%尤其是10%以上的铜矿石。     

阳离子浓度对泥沙沉速影响实验研究

应用了静态沉降实验方法中的移液管法,初步研究了水中常见阳离子对河流中细颗粒泥沙沉速的影响,这些阳离子包括Na+、Ca2+、Mg2+和Al3+等。实验结果表明,阳离子浓度对泥沙沉速的影响可以分为两个阶段:①随着阳离子浓度的增加泥沙沉速也增大;②当离子浓度大于某值时,离子浓度对泥沙沉速的影响不大。在同样离子浓度条件下,离子价态高者影响较大。同时分析了长江和黄河干流中下游河段的水化学特性;分析结果表明,在一般的河水水质的情况下,有必要考虑水中阳离子(主要是Ca2+、Mg2+)对细颗粒泥沙沉速的影响。     

土壤中铁元素对铬元素p-XRF测定准确度的影响与校正

便携式X射线荧光光谱仪（p-XRF）能够快速检测土壤中的铬元素,但由于土壤成分复杂、基体效应不明,导致其检测准确度较低。铁元素作为土壤基体中的主量元素,在不同类型土壤中含量变化范围大,是影响铬元素p-XRF测定准确度的主要元素之一,深入研究铁元素对铬元素荧光强度的影响有助于提高p-XRF测定土壤中铬元素的准确度。本文以人工配置的铬-铁土壤样品研究铬元素荧光强度与铬元素含量和铁元素含量的变化关系,采用经验公式校正铁元素对铬元素p-XRF分析准确度的影响。结果表明：土壤样品中的铁元素含量固定不变时,铬元素的含量与其相应的特征X射线荧光强度呈线性变化,相关系数均在0.9990以上,且铬元素荧光强度的增长速率随着土壤中铁元素含量的增加而增大;另外通过对同一铬含量、不同铁含量土壤样品的研究,验证了铁元素对铬元素的荧光增强效应,并发现该增强效应还与铁、铬元素的相互作用有关。结合铬、铁元素基体效应研究结果,本文建立了铁元素对铬元素p-XRF测定的校正方程式,相比于普通的线性回归,该方法的相关系数从0.9011提高到了0.9986,硅藻土样品的p-XRF分析平均相对误差从21.94%下降至2.52%,实际土壤样品的p-XRF分析平均相对误差从51.02%下降至5.21%。     

阳离子对南宁膨胀土膨胀的影响

膨胀土因其特殊性引起众多学者的研究,在实际工程中引发诸多问题,现探究南宁膨胀土的膨胀特性,通过X-Ray衍射试验定性确定南宁膨胀土矿物组成,确定其对膨胀性的影响;结合不同阳离子的蒙脱土絮凝试验,发现钠离子浓度增加,蒙脱土絮凝增强;而镁离子对于蒙脱土絮凝存在临界值,大于该临界浓度反而使胶体重新稳定;在自由膨胀率试验基础上改进,研究阳离子对南宁膨胀土膨胀率的影响,发现随着（Mg2+）阳离子浓度的升高,南宁膨胀土的膨胀率降低;随阳离子化合价升高,膨胀率试验中稳定经历的时间越久;低阳离子浓度和纯水试验结果相近;离子类型对蒙脱土体积膨胀也有影响,在相同浓度增加下,体积膨胀量大小顺序为NaClMgCl2。