水泥助磨剂研发-毕业论文.doc

四川理工学院毕业论文

水泥助磨剂研究

学 生:王超
学 号:11031013611
专 业:化学工程与工艺
班 级:工艺116班
指导教师:李富兰

四川理工学院材料与化学工程学院
二〇一五年六月

Bachelor of Sichuan University of
Science & Engineering

Research of cement grinding aid

Name: Wang Chao
Student number:11031013611
Supervisor: Li Fu Lan
Major: Fine Chemical

Material & Chemical Engineering Dept.
Sichuan University of Science & Engineering
June 2015

四川理工学院本科毕业论文 摘要

四川理工学院本科毕业论文 摘要
牛奶中非法添加硫氰酸钠含量快速检测方法研究

摘 要

本文研究了硫酸铁铵分光光度法测定乳与乳制品中硫氰酸钠的含量。方法：样品加三氯乙酸溶液和双氧水溶液置60℃水浴进行蛋白沉淀后，过滤，取滤液加硝酸酸化，再用硫酸铁铵溶液进行显色，在462nm处测定其吸光值，通过绘制的标准曲线，计算出硫氰酸钠含量。实验结果表明：相对于10ml的样品溶液，确定硝酸的最佳用量为1.0ml，最佳显色时间为30min，本方法的线性范围为0.80mg/L~16.0mg/L。通过对一系列的标准样品进行精密度实验，计算得出的相对标准偏差为2.38%。通过对标准样品进行加标回收实验，计算出回收率在94.8~99.7%之间。以3倍空白标准差作为检出限，通过空白实验得最低检出限为0.8mg/L，本方法具有操作简便，结果准确，重复性好等优点，实验结果基本符合国家GB/T 15550-1995《活化乳中乳过氧化物酶体系保存生鲜牛乳实施规范》要求。

关键词：分光光度法；硫酸铁铵；硫氰酸钠；牛奶

I
四川理工学院本科毕业论文

四川理工学院本科毕业论文 目录

四川理工学院本科毕业论文 abstract

II

Abstract
This paper studies the ferric ammonium sulfate spectrophotometry determination of the content of sodium thiocyanate in milk and dairy products. methods: Samples with trichloroacetic acid solution and hydrogen peroxide solution after 60 ℃ water bath for protein precipitation,filter, Take the filtrate with nitric acid acidification, color, can be carried out with ammonium ferric sulfate solution at 462 nm measure its absorbance value, By drawing standard curve to calculate the content of sodium thiocyanate. The experimental results show that: Compared with 10 ml of the sample solution, to determine the optimal dosage of nitrate was 1.0 ml, best chromogenic time for 30 min, this method is linear in the range of 0.80 mg/L ~ 16.0 mg/L. Through a series of standard sample for precision experiment, the calculated relative standard deviation is 2.38%. Through standard addition recovery tests of standard samples, and calculate the recovery rate is between 94.8 ~ 99.7%. Blank in 3 times the standard deviation as the detection limit, through the blank experiment to the minimum detection limit of 0.8 mg/L, this method has simple operation, the accuracy, repeatability, etc, Experimental results basically conform to the national GB/T 15550-15550 《in the activation of milk lactoperoxidase system save raw milk implementation specification 》requirements.

Keywords: spectrophotometric method; Ferric ammonium sulfate; Sodium thiocyanate; milk

II

四川理工学院本科毕业论文 目录

目录
四川理工学院本科毕业论文 绪论

四川理工学院本科毕业论文 目录
摘 要 I
第一章 绪 论 1
1.1引言 1
1.2助磨剂的概念 2
1.2.1水泥助磨剂的定义 2
1.2.2助磨剂的发展状况 2
1.3水泥助磨剂的分类 3
1.4水泥助磨剂的助磨原理 3
1.5水泥助磨剂对磨机的影响 3
1.6水泥助磨剂研究的内容及意义 5
1.6.1研究内容 5
1.6.2研究意义 5
第二章 实验方法与原材料 6
2.1实验用原材料 7
2.2.1水泥熟料 7
2.2.2助磨剂合成用料 7
2.2.3实验用料 8
2.2实验仪器 8
2.3实验方法 8
2.3.1加热套合成法 8
2.3.2快速研磨法 9
2.4粉磨效果表征 8
2.4.1比表面积仪测试 8
2.4.2休正角测试 8
第三章 实验结果与分析 10
3.1比表面积仪测试结果与分析 10
3.1.1实验最佳波长的选择 10
3.1.2显色酸度的选择 10
3.1.3显色剂用量的选择 11
3.1.4显色时间的选择 12
3.1.5反应温度对吸光度的影响 12
3.2 修正角测试结果与分析 13
3.3样品的分析 14
3.3.1样品的预处理 14
3.3.2样品的测定 14
3.3.3精密度的测定 15
3.3.4样品加标回收的测定 15
实验结论 17
参考文献 18
致 谢 19
附 录 20

四川理工学院本科毕业论文 实验材料与原理

四川理工学院本科毕业论文 绪论

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1

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第一章 绪 论
1.1引言
水泥是重要的建筑材料之一，据我国国家统计局公布，2014年我国水泥产量达到24.76亿吨，同比增长1.8%。原料粉磨的能耗占60%~70%。提高水泥质量，提高粉磨效率，降低粉磨电耗，已是水泥行业极为关注的问题。现有采用工艺及设备调整和添加外加剂（助磨剂）的方法提高粉磨效率、降低电耗。现有工艺中，助磨剂的添加因其有周期短，投资小等优点，被广泛应用于水泥粉磨中。
根据GB/T26748-2011，水泥助磨剂定义为一种粉磨时加入起助磨作用且不损害人体健康以及水泥混凝土性能的外加剂。按形态分类，常用的水泥助磨剂有液体和粉体（固体）2种。按化学结构分类，水泥助磨剂可以分为3种：无机盐助磨剂、有机盐助磨剂和复合化合物助磨剂。主要有：醇类、醇胺类、酯类、木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、烷基磺酸盐类以及无机盐类等。由于单组分助磨剂价格较高，使用效果也不十分理想。近年来，复合化合物助磨剂仍应用较为广泛。
水泥助磨剂的使用，可以在水泥的细度和磨机功率消耗相同的条件下增加产
量;也可以在水泥产量和磨机功率消耗相同的条件下增加水泥的比表面积，从而
提高水泥的强度和质量。因此，采用助磨剂是提高水泥粉磨效率、降低单位电耗
的有效措施，有很大的技术经济效益。
1.2水泥助磨剂的概念
1.2.1水泥助磨剂的定义
水泥助磨剂，是在水泥熟料的粉磨过程中，加入的少量外加物质（液体或固体的物质），能够显著提高粉磨效率或降低能耗，而又不损害水泥性能的一类化学添加剂。
水泥助磨剂，可以显著提高水泥台时产量、各年龄期水泥的强度，能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒再次团聚的趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉效率，从而降低粉磨能耗。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。
1
1.2.2助磨剂的发展状况
所谓水泥助磨剂就是在水泥粉磨过程中为改善水泥粉磨、提高生产效率而掺
入的起助磨作用而又不损害水泥性能的外加剂。对于助磨剂的应用在我们日常生
活中是常见的，例如对豆粉进行磨细时，湿磨就要比干磨速度要块，而且粉磨的要细，因此可以说水就是一种最为普通的助磨剂。目前所应用的助磨剂多为表面
活性物质。
从20世纪30年代起，水泥助磨剂在水泥工业生产中就己经开始使用。当时的专利记载:为提高水泥系列产品的抗水性、提高早期强度和水泥的加工性而试验和使用了矿物油、动物油及石油裂化残渣制成的粉末状混合物，并配合盐酸或氯化钙、石灰或含钙物质，以具有惰性和吸附性的矿物质作载体。这些外加剂大大提高了水泥系列产品的防水性和加工性。
在20世纪30年代，英国人Goddard以树脂作为助磨剂首先取得了专利。随后人们又先后试验了醋酸、磷酸盐、木质素磺酸盐、乙二醇、酚、三乙醇胺、桐油和沥青等助磨剂。美国从 20 世纪 30 年代开始也相继申请了很多有关助磨剂的专利，其成分从溶解油(Soluble oil)发展到多元醇及醚类有机物质及其混合物，20世纪40年代开发出石油乳化剂(Petroleum hydrocarbon emulsions)，这些专利中相继介绍了以矿物油和皂化物及谷物油皂化钠作为水化乳化剂用于喷雾、分散和润滑。其中己经开始大量使用有机物醇醚，如二乙二醇单醚和二乙二醇两种以上溶剂作为混合溶剂。
到了20世纪50年代，水乳剂发展成为由游离脂肪酸(C8~C22)、苛性碱金属、醇及烃(闪点>105℉ ) 等构成的复合物。进入20世纪60年代，水泥减水剂得到了较大的发展，该产品相应提高和改善了许多水泥系列产品的各种性能。此时减水剂的系列产品已经扩展到非离子表面活性剂的各种类别：如NP—系列、OP—系列、脂肪酸酷系列以及斯盘(SPan)系列，减水剂中若干产品也起助磨作用
。20世纪 70 年代后，德国、日本用碱性聚合有机盐以及碱性聚合无机盐作为助磨剂应用于硅酸盐工业的粉磨过程，取得了良好的效果，该助磨剂能提高粉磨产量20%~40%，从而得到了普遍应用。
20 世纪 80 年代后，在水泥外加剂增补水泥系列产品的性能中才明确提出要
改善水泥在加工过程中的助磨性能。提出用蔗糖、二乙二醇，氢氧化钠、妥尔油、
OP—100、甲醛作为水泥添加剂给予水泥低温稳定性、防水性、缓凝性并兼具助
磨作用。相对而言，我国对助磨剂的研究和利用起步较晚，20 世纪 50 年代初曾利用纸浆废液、煤和肥皂废液做助磨剂，效果不甚明显。20 世纪 70 年代，不少企业和科研单位广泛开展了关于助磨剂的研究工作，如：抚顺、大连、哈尔滨、上海、华新等水泥厂进行了试验研究和生产应用;水泥设计院、武汉工业大学、同济大学、北京建材院等进行了实验研究。20 世纪 80 年中期，国家计委下达了节能科研项目《水泥助磨剂的研究》，北京建材研究院等单位经过 3 年多的研究和大量的对比试验，研制成功三个系列 10 种助磨剂，可以分别适用于不同品种的水泥研磨。但是在水泥生产企业实际工业应用的时间还不到 10 年，应用的普及率。也不高。1999 年使用助磨剂的企业大约为几十家，而目前至少在 100 家以上。在全国各省市分别出现了各种水泥助磨剂在市场上的推广使用。
1.3水泥助磨剂的分类
助磨剂品种繁多，其助磨效果差异也很大，对水泥的性能也有不同程度的影
响。就常用的助磨剂而言也有 100 余种，常被用做水泥助磨剂的表面活性剂主要有以下种类：①醇类小极性分子，如乙二醇、丙二醇等；②胺类小极性分子，如三乙醇胺、酞胺等；③不饱和脂肪酸等:如硬脂酸、油酸等；④盐类，如六偏磷酸钠、硬脂酸钠等；⑤矿物类，如滑石粉、粉煤灰、焦炭、煤等；⑥其他，如苯乙烯类的共聚体、蜜胺甲醛、马来酸配衍生物等。助磨剂的分类方法很多，按其组成成分可分为纯化合物和混合物，详细分类见表 1-1 所示。
表 1-1 助磨剂的分类
Table 1-1 Classification of grinding aids
类别
种类
助磨剂的组成与名称
纯化合物
极性助磨剂
指离子型的助磨剂，象有机助磨剂，如：三乙醇胺、乙二醇胺、醋酸胺、环烷酸等
非极性助磨剂
指非离子型助磨剂，象无机助磨剂，如：煤、石墨、焦炭、石膏等
混合物
复合助磨剂
有机物混合物、无机物混合物、有机物与无机物的混合物
1.4水泥助磨剂的助磨原理
助磨剂能够强化促进粉磨，其作用机理非常复杂，尽管国内外对此进行了大量的研究，但是还没有一个统一的结论，关于助磨剂的作用机理，主要有下面3种观点。
1.4.1吸附降低硬度学说
当助磨剂加入到粉磨系统内部以后，助磨剂就吸附在待粉磨物质的表面，改变了物质的硬度和强度，同时阻止新生裂纹的闭合，促进裂纹的扩展。随着吸附量的增加，使物料的耐磨力不断下降，当达到完全吸附时候，物料的耐磨力最小，因而系统中加入助磨剂之后，水泥的细度增加，细粉量增加。
1.4.2分散学说
助磨剂能在物料表面产生选择性吸附和电性中和，消除静电效应，减小微细的、颗粒聚集的能力和机会，从而减少磨内粘球和糊衬板的现象，提高细粉物料的分散度，提高机械能的利用率，因而可提高磨机的粉磨效率。
1.4.3衬垫学说
助磨剂能消除或大大减少钢球和磨机内壁上粘附细粉所产生的衬垫，增强钢球对物料的撞击力，破坏磨机内部的吸引热力、化学力和机械力。
1.5水泥助磨剂对磨机的影响
一般情况下，添加助磨剂使物料的流速加快，物料细度也会随之发生变化从而对磨系统产生影响。因此，在添加助磨剂的同时，应该采取一些必要的调整来达到更好的助磨效果添加助磨剂后，对磨系统产生的影响主要有以下几点：
(l)采用助磨剂后，物料在磨内的停留时间减少，因此必须改变研磨体与物料的比。在粗磨仓里的研磨体可以减少，在后面的细磨仓里则要适当增加钢球以
匹配当前的粉磨条件。
(2)助磨效果与研磨体的尺寸和磨机转速有关，有些助磨剂的作用需要在相对较慢的转速下才能充分的发挥出来。
(3)助磨剂在提高产量的同时，也使粉尘量增加 50%~80%。所以会对收尘器
产生一些影响。比如助磨剂能增大粉料的比电阻，一般可以由增大到 1011这会增加收尘器中粉尘分离的困难，可以采用磨内喷水的办法解决。同时助磨剂也会使电收尘器内温度升高，甚至引起频繁放电，这个状况可以用喷水和降低气体流速来处理。可是，对收尘器的运行却没有不利的影响，一般出收尘器的含尘浓度仅稍有增高。
(4)使用助磨剂时，因品种和类型的差异，应重视系统的工作温度。比如一些助磨剂比较容易挥发，如果磨温过高就使助磨剂的作用不能充分得发挥出来，应注意多这个问题。
(5) 闭路磨机系统中，添加助磨剂能提高选粉机的效率，降低循环负荷量。
这时，就应适当增加喂料量以使磨机的循环负荷量逐渐恢复到原来的水平，实际上就是增加了磨机的产量。
1.6水泥助磨剂研究的内容及意义
1.6.1研究的内容
我选择研究合成的是三乙醇胺、乙二醇类水泥助磨剂。
(1)三乙醇胺、乙二醇类水泥助磨剂的基本配比、实验条件设计。三乙醇胺、乙二醇都含有极性很强的羟基（-OH)，从机构可知都是极性很强的表面活性剂，能够降低颗粒的表面能，使颗粒易于产生裂纹破碎的碱性的混合有机物。通常三乙醇胺是水泥助磨剂主要原料，具体包括润滑作用的聚合有机盐。采用可聚合单体直接共聚法，先制备具有聚合活性的大单体，然后将一定的大单体在一定的工艺条件下添加一定配比的其它药品，调整其它各种适应性能。
(2)三乙醇胺、乙二醇类水泥助磨剂的水泥粒度试验研究。按照有关标准，对合成的试剂进行各种性能的测定。
1.6.2研究目的、意义
水泥行业是一个高能耗的产业，其用在粉磨上的能耗到了总能耗的60%，而真正能用于增加物料新表面的能量更是只有很小一部分。为了改变这一状况，很多水泥厂都采用了添加助磨剂这一简单易行又效果显著的办法。助磨剂的使用改善了磨内物料的流动性，使粉磨效果效率得到提高，从而降低了能耗。全国各地水泥厂使用的助磨剂产品种类繁多，各个产品的主要成分更是多种多样，效果也是参差不齐。并且在使用中发现很多组份单一的助磨剂产品，存在以下问题：
(1)在水泥粉磨过程中，磨内各物料成分不同，各地水泥厂水泥原料差异很大，致使单一助磨剂组分不足以适应；
(2)单一组分助磨剂产品受原料价格及质量波动影响较大，容易使助磨剂成本及质量发生变化。
综合以上研究，结合我们的研究基础，将水泥减水剂合成原料按比例直接在水泥粉磨过程中加入球磨机中，利用粉磨过程中的机械力作为酯化和聚合能力来源，同时利用反应原料以及合成物提高粉磨效率，降低粉磨能耗，获得了良好的效果。

四川理工学院本科毕业论文 实验材料与原理

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四川理工学院本科毕业论文 第二章实验材料与原理

第二章 实验方法与原材料
2.1实验原理
在PH为1.0~1.5的三氯乙酸和硝酸的介质中，硫氰酸钠溶液与三价铁发生反应，生成硫氰酸铁络合离子，使溶液呈红棕色，在一定的测定条件下该红棕色络合物产生的吸光度与硫氰酸根离子含量符合朗伯比耳定律：
A = εbc
A：为吸光度 ；
ε为吸收系数，即单位浓度、单位液层厚度的吸光度数值；
c：为溶液浓度；
b：为液层厚度。 由此可以测定样品中硫氰酸钠的含量｡
2.2实验材料

2.2.1实验试剂
目前国内研究及应用的水泥助磨剂的基本成分大体上属于有机表面活性物质，结合国内研究现状及学校的实验条件，我选择实验研究的助磨剂是三乙醇胺、乙二醇类助磨剂
（1） 聚乙二醇，HO（CH2CH2O)nH,由环氧乙烷聚合而成，是平均分子量在200至少6000的乙二醇高聚物的总称。例如聚乙二醇300（PEG300）、聚乙二醇600（PEG600）、聚乙二醇2000（PEG2000），PEG后面数字表示平均分质量。常用的除上述以外，还有1000,1500,2000,4000等。随着平均分子量的不同，性质也有差异，从无色无臭粘稠液体到蜡状固体；聚乙二醇溶于水、乙醇和许多其他有机溶剂；蒸汽压低，具有一定的热稳定性；与许多化学品不起作用，不水解、不变质、无毒，对眼睛和皮肤无明显刺激。
（2） 三乙醇胺结构简式：（HOCH2ＣＨ２）３
无色粘稠液体，微有氨的气味，极容易吸湿，露置空气中或者在光线下变成棕色，能吸收空气中二氧化碳，能与水、甲醇和丙酮混溶。三乙醇胺及盐溶液作为水泥磨碎过程的添加剂，不仅可以防止粉末过程粉碎的聚集和气垫作用，提高水泥的流动性和装填密度，而且也可降低粉磨机的动能消耗。
（３） 浓硫酸和氢氧化钠
酯化反应浓硫酸做催化剂，加速聚乙二醇和马来酸酐的酯化。用氢氧化钠作中和用试剂中和其中的酸，并调整合成助磨剂的ＰＨ值以适应水泥的酸碱度。
综合各类试剂的物理化学性能，以及选取试样的方便适用性，确定试剂的配方为三乙醇胺、马来酸酐、聚聚乙二醇，以及适量的氢氧化钠调节ＰＨ值，一定量的水调节浓度。具体的试验用试剂配料比有以往试样总结选取两个不同的配料比进行实验，探讨助磨剂的各个性能。
表2-1实验原料指标
Table2-1 Experimental raw indicators
试剂名称
规格
来源
聚乙二醇
化学纯
成都市科龙化工试剂厂
氢氧化钠
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
马来酸酐
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
三乙醇胺
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
表2-2实验配比
Table2-2 mixture ratio
马来酸酐（g)
PEG2000（g)
三乙醇胺（g)
氢氧化钠（g)
水（g)
2
1
1.88
0.746
13.026
1.5
1
1.94
1
10

2.2.2实验仪器
（1） 电热恒浴锅
型号：DZKW-Ｄ－１ 功率：３００ｗ
（2） 磁力搅拌器
型号： ZNCL-TS 功率：0.216kw
（3） 激光粒度分析仪
型号：BT-9300H
（4） 分子筛
型号： 40目 孔径：0.45mm
（5） 电子天平
型号：CP1502 功率：
（6） NYL-300型压力试验机
其它仪器：冷凝管、滴液漏斗、三口烧瓶、锥形瓶、温度计等

2.3实验方法
助磨剂合成的基本机理是有机酸与醇的酯化反应，酯化反应是典型的平衡反应，同时由于聚乙二醇的分子量较大，酯化较困难，酯化率较低。因此为了提高酯化率，有利于平衡的反应向产物方向进行，可以采用一种反应物过量或反应过程中除去一种产物（如水或酯）的方法本实验采取取出水的方法促进酯化反应。
本实验采用加热套加热合成法，水泥助磨剂合成以后以四种不同掺量与水泥熟料混合均匀后进行磨粉，然后进行检测。
2.3.1加热套合成法
（1） 按照实验要求的两组配料比，向三口烧瓶中加入一定量的聚乙二醇、马来酸酐以及催化剂（三滴浓硫酸）；然后把三口烧瓶固定在铁架台上三口烧瓶分别装入搅拌器、冷领管以及温度计，在冷领管的一端街上锥形瓶，利用酯化反应向右进行，锥形瓶用于接收蒸馏出来的水。
（2） 设定加热套温度为93℃，电动搅拌器以一定的速度（600r/min)搅拌，打开冷领管的水管，开始计时。
（3） 反应6h后取出三口烧瓶中的产物，再加入符合表2.2中配料比要求的三乙醇胺、氢氧化钠和水，进行稍微加热使其完全混合成均匀的溶液，装瓶；在此，三口烧瓶生成的酯化物黏度较大，需要边加热边取出。

2.3.2水泥熟料粉磨

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四川理工学院本科毕业论文 结论与展望
粉磨所需熟料由水泥厂提供，每组粉磨所需熟料100g,每组磨粉时间20min。具体粉磨过程如下：
（1） 称取100g水泥熟料在一个金属盆中，再称取所需掺量的水泥助磨剂，两者在金属盆中混合均匀后放入球磨机中，用扳手把入料口的挡板上紧，盖上球磨机的外部盖子；
（2） 把数控显示器的时间设定到1200s,点击开始键开始粉磨；
（3） 1200s后粉磨自动停止，把入料口挡板取出，取出粉磨后的熟料，放入试样带。
（4） 同样称取100g熟料，不添加任何助磨剂，如上粉磨1200s后取出熟料中颗粒倒掉，这一步为洗磨，洗磨完后再循环上步骤进行其他各组的水泥粉磨。
表2-3掺量编号对应表
Table2-4 Volume ID corresponds to Table
编号
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
B4
掺量
0.1%
0.5%
1%
2%
0.1%
0.5%
1%
2%
2.3.2水泥熟料手工干筛测试
（1）称取不同掺量水泥试样50g导入GB3350.7要求的干筛内。
（2）用一只手执筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，拍打速度每分钟20次，每次40次向同一方向转动60度，使试样均匀分布在筛网上，每组10min。
（3）称量筛余物。
水泥试样筛选进分数式：
F=(Rs/w)×100
式中：F--水泥试样的筛余百分数，%；
Rs--水泥筛余物的质量，g;
W--水泥试样的质量，g。

2.3.2休止角测试
（1） 实验材料
标好刻度的白纸一张尺寸刻度大于1200mm；铁架台、玻璃棒、大漏斗一个能够顺利流下水泥熟料；记录用具（笔记本、铅笔、计算器等）。
（2） 实验过程：把白纸平放在实验台上把带有刻度的一面放在上面，再把铁架台与大漏斗安置好，把加有各种掺量的水泥熟料慢慢流入大漏斗中，粉末逐渐堆积，直到不能继续堆高为止。从刻度上读出粉末堆积高度h,按下式计算休止角α；
tgα=h/r
式中：h--粉末堆积高度，mm
r--粉末堆积半径，mm
2.3.3水泥净浆凝结时间的测定
测定水泥在相同试验条件下的凝结时间，试验是采用标准蒸馏水用量，玻璃棒的方式搅拌，试验时温度22℃，相对湿度90%。采用计时器测定凝结时间测定。测定时，从加入水起，肉眼观察所需要的初凝时间，每个2min记录时间；临近终凝时，每隔15min记录一次。
2.3.4激光粒度仪测试
试验用仪器为BT-9300Z型激光粒度分布仪，试验过程大致如下：
（1） 检查工作电源是否正常，仪器外壳接地必须接好；
（2） 先开计算机电源，工作正常后，再开仪器电源，运行颗粒粒度测试分析系统；
（3） 设置好各种试样参数后点击“自动测试”，等到系统提示添加试样后加入适量的试样；
（4） 系统自动测试六次得出平均值后，进行保存，系统进行自动清洗后开始做下一组；
（5） 测试软件可以进行不同样品的曲线比较拟合，在“比较”中选择需要进行比较样品，比较后存入Excel即可。

2.5.1水泥熟料手工干筛测试结果与分析
表3-1手工筛选结果
编号
空白
A1
A2
A3
A4
筛余
3.6
1.46
2.66
2.90
2.59
编号
空白
B1
B2
B3
B4
筛余
3.6
1.61
2.45
3.38
3.93

四川理工学院本科毕业论文 实验材料与原理

2.5.2休止角测试结果与分析
表3-7休止角度

编号
休止角度（°）
编号
休止角度（°）
空白
50
空白
50
A
49
B1
39
A
45
B2
36
A
37
B3
34
A
41
B4
37

9

2.5.2水泥净浆凝结时间的测定结果与分析
表2.5水泥净浆凝结时间
水泥样品
标准稠度用水量%
凝结时间（h:min)
初凝
终凝
A1
25.38
11:00
13:10
A2
25.10
11:05
13:00
A3
24.32
11:07
12：30
A4
24.82
11:10
12:00
B1
26.4
10:00
12:30
B2
26.7
10:06
13:00
B3
26.8
10:08
13:10
B4
27.1
10:15
13:30
空白
25.8
14:00
16:40

2.3.4激光粒度仪测试结果与分析
泥净浆凝结时间

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四川理工学院本科毕业论文 实验结果与讨论

第三章 实验结果与讨论
3.1光度法测定条件的选择
3.1.1实验最佳波长的选择
在室温条件下，分别取100mg/L硫氰酸钠使用液0、0.5ml于25ml比色管中，用三氯乙酸溶液定容到刻度，加入5ml硝酸，混匀后加入1ml硫酸铁铵使用液。以样品空白作为空白对照。仅改变测定波长测定其吸光度。结果如图3-1，在420-462nm时，吸光度随着波长的增大而增大；波长为462nm时，吸光度最大；在462-498nm时，吸光度随着波长的增大而减小。显色体系显红棕色，试剂空白显浅黄色。根据“最大吸收原则”，选择硫氰酸钠的波长为462nm。

图3-1硫氰酸根吸收曲线
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3.1.2显色酸度的选择
编号10组比色管，每组吸取100mg/L硫氰酸钠使用液0、0.5ml于2支25ml比色管，用三氯乙酸溶液定容到刻度，于两支比色管中分别加入1、2、3、4、5、6、7、8、9、10ml硝酸，混匀后加入1ml硫酸铁铵溶液，以样品空白作为对照，
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测量其吸光度。由图可知，添加硝酸量为1-5ml时，吸光度
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是由小到大的增加；硝酸加入量为5ml时，吸光度值最大；硝酸加入量为5-10ml时，吸光度是由大到小的减少；且硝酸加入量在5-6ml时，吸光度值趋于稳定，因此根据吸光度大而且稳定的原则，选择加入硝酸的量为5ml。

图3-2显色酸度的影响
3.1.3显色剂用量的选择
取7组样品溶液按照试验方法2.4进行研究，仅改变显色剂的用量，显色剂的用量分别为：0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 ml。
结果如下图：由图可见，不管是标准溶液还是样品溶液，其吸光值都会随着显色剂用量的增大而增大，在显色剂用量为1.0ml前，曲线的斜率较大，1.0ml后，斜率逐渐趋小，本次实验选用显色剂的用量为1.0ml。
11

11
图3-3显色剂用量的选择
表3-1标准溶液和样品的显色稳定性结果

- 12-

3.1.4显色时间的选择
吸取100mg/L硫氰酸钠使用液0、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0ml于25ml比色管，用三氯乙酸溶液定容到刻度， 加入5.0ml硝酸，混匀后分别加入1.0硫酸铁铵溶液，以空白试管作为对照，测量其吸光值，再在20min、30min后各测试一次其吸光值。样品溶液按照试验方法2.4进行处理研究，测量其吸光值，再在20min、30min后各测试一次其吸光值。
其结果如下：从表3可知，标准溶液尤其是浓度较低的标准溶液在显色反应30min后，吸光值相较于初始显色是有了明显的降低，而样品溶液在显色后，其吸光值一直比较稳定，因此，在实验的过程中，样品溶液在显色后，30min内完成测量，标准溶液显色后，选择在15min内完成测量。
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浓度mg/L 时间
10:40
11:00
11:10
20min下降百分比
30min下降百分比
0.80
0.031
0.0294
0.0279
5.272
9.734
1.60
0.061
0.0590
0.5811
3.268
4.834
4.00
0.172
0.1717
0.1680
1.321
2.348
8.00
0.372
0.3710
0.3659
0.259
1.634
12.0
0.531
0.5305
0.5261
0.092
0.923
16.0
0.606
0.6044
0.6058
0.261
0.039
样品
0.034
0.0338
0.0336
0.624
1.135
3.1.5反应温度对吸光度的影响
吸取100mg/L硫氰酸钠1.0ml于5支25ml比色管中，用三氯乙酸溶液定容到刻度，加入5ml硝酸，混匀后加入1ml硫酸铁铵溶液，摇匀，用水浴分别调节温度为0、20、30、50、80℃由图可知由图3-4可知，反应温度在低于20℃时，会产生很高的吸光度值，反应温度在室温下时，测试结果最接近真值。在高温下，显色效果很差，可能在高温下，硫酸铁铵本身的化学性质发生变化，不与三家铁离子发生络合反应，所以显色效果很差。本实验研究认为在室温条件下显色最为适宜。
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表3-4显色温度的选择
3.2 标准曲线的测定
在硫氰酸根络合离子的最佳显色条件下，在6支25mL的比色管中分别加入100mg/L硫氰酸钠标准溶液0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0ml。另取一支比色管作为空白溶液，在最佳实验波长462nm处测定其对应的吸光度。表3-1是λ=570nm时硫氰酸钠的标准曲线测定结果，图3.7是λ=462nm时对应的硫氰酸钠标准线
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线图，其标准方程为A=0.0343x+0.0019线性范围为0.8mg/L~16mg/L.
表3-2硫氰酸根的标准曲线测定结果

序号
1
2
3
4
5
6
浓度
0.1
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
A
0.029
0.057
0.139
0.274
0.418
0.548

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图3-4 硫氰酸钠的标准曲线(室温 20.5℃) (λ=462nm)
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3.3样品的分析
3.3.1样品的预处理
1、吸取牛奶20ml于100ml锥形瓶中，加入约60ml三氯乙酸溶液，充分摇荡使样品分散完全。
2、加入过氧化氢溶液1ml，在