本发明涉及氯离子含量检测的技术领域，尤其是涉及一种砂中氯离子含量的检测方法。
背景技术：
目前，我国砂石呈现逐渐减少甚至枯竭的趋势，海砂是一种较好的河砂替代品，其粒形好、成本低、含沙量少以及储量十分丰富。合理利用海砂对基础设施建设和社会的可持续发展具有重大的发展意义。但是海砂中存在着氯盐杂质，氯盐能加速钢筋的锈蚀，极大的降低了混凝土结构的耐久性。
现有授权公告号为cn104634856b的中国专利公开了一种海砂中氯离子含量的检测方法，包括：将海砂过筛，筛下物作为海砂样品，加入去离子水；加热促进海砂中的氯离子析出溶解，并进行超声振荡；静置过滤，测定电动势，根据能斯特定律得出氯离子的浓度。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：1、上述公开专利直接对砂料过筛后进行电动势的测量，未对砂料中含有的的水分进行处理，水分的重量会直接影响最终数据的准确性，虽然针对潮湿的砂料进行了质量上的换算，但不能保证所有潮湿的砂料都适用同样的换算方法；2、采用超声振荡、微波萃取等辅助手段虽然能够达到较好的效果，但是仪器昂贵，不能普遍适用于大多数企业。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种砂中氯离子含量的检测方法，其具有能够精准测量砂中的氯离子含量的优势。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：
取浓度为0.1mol/l的氯化钠标准溶液，逐级稀释成一系列氯化钠标准溶液，以氯离子选择电极为指示电极，以甘汞电极为参比电极，分别测量一系列氯化钠标准溶液的电极电动势，利用测得的电极电动势与相对应的氯离子浓度绘制标准曲线；
s2、烘干：准确称取试样，置于干燥箱中烘干，冷却后备用，得到一级待测试样；
s3、溶解：称取适量的s2中得到的一级待测试样于烧杯中，按一级待测试样与水的质量配比为1：1注入水，封堵烧杯的杯口并进行加热，加热至70℃-90℃后停止加热，充分搅拌，静置，得二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的二级待测试样冷却至室温后，抽滤，得三级待测试样；
s5、测量：取s4中的三级待测试样，在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，记录相对应的电极电动势，并通过标准曲线计算出三级待测试样的浓度；
s6、氯离子含量计算：按照如下公式计算得出试样中氯离子的含量：
qf＝(c*35.45*0.5)/g0*100％
式中：
qf：氯离子含量，单位：％；
c：依据标准曲线得出的氯离子的物质的量浓度，单位：mol/l；
g0：待测试样的质量，单位：g。
通过采用上述技术方案，通过对砂料进行烘干处理，从而可以去除砂料中含有的水分，降低砂料中的水分对最终数据的影响，再利用氯离子选择电极和甘汞电极精准的测量出待测试样的电极电动势，从而得出对应的待测试样中氯离子的含量。与现有技术相比，本方案测量出的数据具有较高的精准性。另外，利用本方案不仅能测量海砂中氯离子的含量，也能够测量河砂、净化后的海砂、机制砂等建设用砂中的氯离子含量，具有较大的使用范围。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s2中干燥箱的温度为100℃-110℃。
通过采用上述技术方案，对砂料进行烘干，去除砂料含有的水分，降低水分的重量对砂料的总重量的影响，从而确保计算得出的数据具有较高的精准度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s3中将装有一级待测试样的烧杯加热至80℃并持续1h后停止加热。
通过采用上述技术方案，持续对烧杯进行加热，使得砂料中的氯盐能够充分溶解，从而提高测量出的数据的精准性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s3中烧杯停止加热后，每隔5min搅拌一次，共搅拌3-4次。
通过采用上述技术方案，使得砂料中的氯盐能够充分溶解，从而提高测量出的数据的精准性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s4中将静置后二级待测试样的上部溶液取出并进行抽滤，得三级待测试样。
通过采用上述技术方案，降低沉积在烧杯底部的砂石堵塞抽滤器的可能性，便于工作人员更好的抽滤。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s2中在堆料机上取样时，取样前将取样部位表层铲除，从不同部位随机称取若干份等量的试样。
通过采用上述技术方案，确保称取砂料的随机性，降低人为因素所造成的误差。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s2中在皮带运输机上取样时，采用与皮带等宽的接料器在皮带运输机出料处全断面定时随机称取若干份等量的试样。
通过采用上述技术方案，确保称取砂料的随机性，降低人为因素所造成的误差。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述s2中在火车、汽车或轮船上取样时，从不同部位和深度随机称取若干份等量的试样。
通过采用上述技术方案，确保称取砂料的随机性，降低人为因素所造成的误差。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过对砂料进行烘干处理，从而可去除砂料中含有的水分，进而使得测出的数据具有较高的精准性；
2.本发明中的砂中氯离子含量的检测方法不仅能测量海砂中氯离子的含量，也能够测量河砂、净化后的海砂、机制砂等建设用砂中的氯离子含量，具有较大的使用范围。
附图说明
图1是实施例五中一种用于干燥砂的干燥设备的结构示意图；
图2是实施例五中一种用于干燥砂的干燥设备的剖视图一；
图3是实施例五中一种用于干燥砂的干燥设备的爆炸图；
图4是图3中a部分的放大图；
图5是实施例五中一种用于干燥砂的干燥设备的剖视图二；
图6是实施例一中根据一系列浓度的氯化钠标准溶液制成的标准曲线。
图中，1、箱体；11、进料口；12、通风口；13、加热杆；14、滑轨；141、滑槽；142、弹珠螺丝；15、电机；151、支撑板；16、第一安装板；17、第二安装板；2、第一干燥板；21、第一挡板；22、调量板；3、承托板；31、第二挡板；32、滑移板；321、滑移条；4、第二干燥板；41、第三挡板；5、转动杆；51、主动锥齿轮；6、套筒；61、螺杆；62、从动锥齿轮；7、螺旋输送机；71、输料口；72、送料口；73、出料管；731、阀门；74、支撑杆。
具体实施方式
实施例一
本发明公开了一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：
取浓度为0.1mol/l的氯化钠标准溶液，逐级稀释至1.0*10-2mol/l、1.0*10-3mol/l、5.0*10-3mol/l、1.0*10-4mol/l、5.0*10-4mol/l、1.0*10-5mol/l的一系列氯化钠标准溶液，以氯离子选择电极为指示电极，以甘汞电极为参比电极，两电极与电位计连接，分别测量一系列氯化钠标准溶液的电极电动势，将测得的电极电动势与相对应的氯离子浓度结合能斯特方程：e＝e0-klgc，绘制标准曲线；
其中：e为测得的氯化钠标准溶液的电极电动势；e0为标准状态下氯化钠溶液的电极电动势；c为氯化钠标准溶液的浓度；
s2、烘干：从轮船上砂料中的不同部位和深度随机准确称取两份试样500g，分别置于干燥箱中于100℃温度下烘干1h，冷却后备用，得到两份一级待测试样；
s3、溶解：将s2中得到的两份一级待测试样分别置于烧杯中，加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用表面皿盖上烧杯以封堵烧杯的杯口；将烧杯置于水浴锅中加热，加热至70℃停止加热，搅拌5min，使其溶解，得两份二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的两份二级待测试样冷却至室温后，将烧杯上部溶液取出并抽滤，得两份三级待测试样；
s5、测量：取s4中的两份三级待测试样，分别在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，两电极与电位计连接，分别记录相对应的电极电动势，通过标准曲线计算出三级待测试样中氯离子的浓度并取平均值；
s6、氯离子含量计算：按照如下公式计算得出试样中氯离子的含量：
qf＝(c*35.45*0.5)/g0*100％
式中：
qf：氯离子含量，单位：％；
c：依据标准曲线得出的氯离子的物质的量浓度，单位：mol/l；
g0：待测试样的质量，单位：g。
实施例二
本发明公开了一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：同实施例一
s2、烘干：从轮船上砂料中的不同部位和深度随机准确称取两份试样500g，分别置于干燥箱中于100℃温度下烘干1h，冷却后备用，得到两份一级待测试样；
s3、溶解：将s2中得到的两份一级待测试样分别置于烧杯中，加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用表面皿盖上烧杯以封堵烧杯的杯口；将烧杯置于水浴锅中加热，加热至70℃停止加热，每隔5min搅拌一次，共搅拌3次，使其溶解，得两份二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的两份二级待测试样冷却至室温后，将烧杯上部溶液取出并抽滤，得两份三级待测试样；
s5、测量：取s4中的两份三级待测试样，分别在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，两电极与电位计连接，分别记录相对应的电极电动势，通过标准曲线计算出三级待测试样中氯离子的浓度并取平均值；
s6、氯离子含量计算：同实施例一。
实施例三
本发明公开了一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：同实施例一
s2、烘干：从轮船上砂料中的不同部位和深度随机准确称取两份试样500g，分别置于干燥箱中于105℃温度下烘干1h，冷却后备用，得到两份一级待测试样；
s3、溶解：将s2中得到的两份一级待测试样分别置于烧杯中，加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用表面皿盖上烧杯以封堵烧杯的杯口；将烧杯置于水浴锅中加热，加热至80℃停止加热，每隔5min搅拌一次，共搅拌4次，使其溶解，得两份二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的两份二级待测试样冷却至室温后，将烧杯上部溶液取出并抽滤，得两份三级待测试样；
s5、测量：取s4中的两份三级待测试样，分别在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，两电极与电位计连接，分别记录相对应的电极电动势，通过标准曲线计算出三级待测试样中氯离子的浓度并取平均值；
s6、氯离子含量计算：同实施例一
实施例四
本发明公开了一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：同实施例一
s2、烘干：从轮船上砂料中的不同部位和深度随机准确称取两份试样500g，分别置于干燥箱中于110℃温度下烘干1h，冷却后备用，得到两份一级待测试样；
s3、溶解：将s2中得到的两份一级待测试样分别置于烧杯中，加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用表面皿盖上烧杯以封堵烧杯的杯口；将烧杯置于水浴锅中加热，加热至90℃停止加热，每隔5min搅拌一次，共搅拌4次，使其溶解，得两份二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的两份二级待测试样冷却至室温后，将烧杯上部溶液取出并抽滤，得两份三级待测试样；
s5、测量：取s4中的两份三级待测试样，分别在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，两电极与电位计连接，分别记录相对应的电极电动势，通过标准曲线计算出三级待测试样中氯离子的浓度并取平均值；
s6、氯离子含量计算：同实施例一
实施例五
参照图1，为本发明公开的一种用于干燥砂的干燥设备，包括方形的箱体1，箱体1的顶部开有进料口11和通风口12。结合图2，箱体1内倾斜设有长条形的第一干燥板2，第一干燥板2的一端固定连接于箱体1的内侧壁且位于进料口11的正下方，用于承接从进料口11下落的砂料，第一干燥板2的另一端朝向远离箱体1顶部的方向倾斜设置。第一干燥板2长度方向的两侧边均沿箱体1的高度方向设有第一挡板21，以防止砂料滑落第一干燥板2。箱体1内沿第一干燥板2的宽度方向设有若干加热杆13，加热杆13的两端分别连接于箱体1两相对的内侧壁。若干加热杆13沿第一干燥板2的长度方向排布并贴合于第一干燥板2朝向箱体1底板的底面，加热杆13在对箱体1内的空气进行加热时又对第一干燥板2进行加热，使得砂料在第一干燥板2上滚动时能够被烘干从而去除砂料中的水分。
参照图2，第一干燥板2远离进料口11的一端沿箱体1的高度方向设有调量板22，箱体1内设有用于调节砂料从第一干燥板2下落的料量的调节组件。调节组件包括沿箱体1的宽度方向设置的承托板3，承托板3靠近第一干燥板2的一端朝向箱体1底板的方向倾斜设置。结合图3，承托板3长度方向的两侧边均设有第二挡板31，以防止砂料从承托板3的侧边滑落承托板3。
参照图3，承托板3远离第一干燥板2的一端沿箱体1的高度方向设有滑移板32，滑移板32背离第一干燥板2的侧面设有横截面呈t字型的滑移条321。结合图4，箱体1的内侧壁沿箱体1的宽度方向设有滑轨14，滑移条321与滑轨14滑移配合，滑轨14开有供滑移条321卡入的滑槽141。滑槽141的底部设有若干弹珠螺丝142，若干弹珠螺丝142沿滑槽141的长度方向排成两列，以降低滑移条321与滑槽141之间的摩擦，使得滑移条321能够顺畅的滑移。结合图2，滑移条321远离滑移板32的一端贯穿箱体1的侧壁并连接有电机15，箱体1的外侧壁设有用于安装电机15的支撑板151。利用电机15驱动滑移条321沿滑轨14的长度方向移动，从而可以调节承托板3与调量板22之间的距离，从而达到调节砂料从第一干燥板2下落的料量的目的。
参照图3，箱体1内倾斜设有第二干燥板4，第二干燥板4长度方向的一端位于调节组件的正下方且轴铰接于箱体1的内侧壁。第二干燥板4的另一端朝向箱体1的底部倾斜设置，与调节组件相对的箱体1侧壁开有供第二干燥板4端部插入的开口(图中未示出)。第二干燥板4长度方向的两侧边均设有第三挡板41，以防止砂料滑落第二干燥板4。结合图2，箱体1内于第二干燥板4的下方还设有若干加热杆13，以加强对砂料的烘干，以充分的去除砂料中含有的水分。
参照图5，箱体1的底板上设有靠近开口的用于调节第二干燥板4倾斜程度的升降组件。升降组件包括沿箱体1长度方向设置的转动杆5，箱体1的底板上垂直设有方形的第一安装板16，转动杆5的一端转动连接于第一安装板16，转动杆5的另一端贯穿箱体1的侧面并连接有电机15。
参照图5，箱体1内沿转动杆5的轴向设有长条形的第二安装板17，第二安装板17的一端连接于第一安装板16，第二安装板17的另一端连接于箱体1的内侧壁。第二安装板17垂直设有中空圆柱形的套筒6，且套筒6贯穿第二安装板17并与第二安装板17转动连接。转动杆5同轴套设有主动锥齿轮51，套筒6靠近转动杆5的一端同轴设有与主动锥齿轮51相互啮合的从动锥齿轮62。套筒6内同轴插有螺杆61，螺杆61的一端伸出套筒6并轴铰接于第二干燥板4。启动电机15可驱动转动杆5转动，使得主动锥齿轮51转动，主动锥齿轮51带动从动锥齿轮62转动，从而带动套筒6转动，进而使得螺杆61沿套筒6的长度方向移动，从而达到调节第二干燥板4的倾斜程度的目的，进而可以调节砂料在第二干燥板4上滑动的速度，使得砂料能够得到充分的干燥。
参照图1，箱体1外侧壁连接有螺旋输送机7，螺旋输送机7设有输料口71和送料口72，输料口71连通于箱体1的开口，送料口72连通于箱体1的进料口11。螺旋输送机7连接有用于支撑螺旋输送机7的若干支撑杆74，螺旋输送机7的驱动同样采用电机15驱动。利用螺旋输送机7将经由第二干燥板4干燥的砂料通过箱体1的进料口11输送到第一干燥板2上再次进行干燥，从而达到循环干燥砂料的目的，使得砂料能够得到充分的干燥，从而降低砂料的含水量，使得最终测量出的数据具有较高的精准性。螺旋输送机7连通有出料管73，出料管73位于输料口71与送料口72之间，出料管73设有阀门731，经干燥后的砂料可通过出料管73取出。
本发明公开了一种砂中氯离子含量的检测方法，包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：同实施例一
s2、烘干：从轮船上砂料中的不同部位和深度随机准确称取两份试样500g，分别置于本发明公开的干燥设备中于105℃温度下烘干1h，冷却后备用，得到两份一级待测试样；
s3、溶解：将s2中得到的两份一级待测试样分别置于烧杯中，加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用表面皿盖上烧杯以封堵烧杯的杯口；将烧杯置于水浴锅中加热，加热至80℃停止加热，每隔5min搅拌一次，共搅拌3次，使其溶解，得两份二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的两份二级待测试样冷却至室温后，将烧杯上部溶液取出并抽滤，得两份三级待测试样；
s5、测量：取s4中的两份三级待测试样，分别在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，两电极与电位计连接，分别记录相对应的电极电动势，通过标准曲线计算出三级待测试样中氯离子的浓度并取平均值；
s6、氯离子含量计算：同实施例一
对照例：
s1、将自然潮湿状态下的轮船上的砂料过筛，准确称取m(1 z)g重量的筛下物作为砂料样品，m为干砂料样品的质量，z为自然潮湿状态下的砂料样品的含水率；
s2、在s1中的砂料样品中加入去离子水，加热控制砂料样品的温度为90℃，静置24h；
s3、过滤，将氯离子选择性电极和饱和甘汞电极浸入滤液中，上述两个电极与电位计相连，读取电压毫伏值，电池的电动势与待测溶液中氯离子浓度符合能斯特定律式，根据如下的回归分析公式即可求得氯离子的摩尔浓度：
式中，e为平衡电池电位(mv)，e0为标准电位(mv)，r为气体常数，f为法拉第常数，t为热力学温度，n为电极反应式中参加反应的电子数目为1，a为溶液中氯离子的摩尔浓度(mol/l)；
按照如下公式将氯离子的摩尔浓度换算成砂料的重量百分比：
式中w为海砂中氯离子质量百分含量(％)，a为溶液中氯离子摩尔浓度(mol/l)，v为溶液体积(l)，35.5为氯离子的摩尔质量，m为干砂料样品的质量(g)。
实施例一中根据一系列浓度的氯化钠标准溶液制成的标准曲线参照图6，由图6可得到氯离子的浓度与测得的电极电动势的函数关系为：y＝-45x 6.5
将实施例一至实施例五测得的电位值根据标准曲线求得氯离子的浓度以及对照例中得到的氯离子含量，记录，如表一所示：
从表一可知，与对照例相比，实施例一至实施例五测得的氯离子含量均高于对照例，表明实施例一至实施例五中对砂料样品的干燥操作能够去除砂料中含有的水分，使得最终测得的数据具有较高的精准性。而对照例中仅通过公式对干砂料和自然潮湿的砂料进行质量上的换算，自然潮湿的砂料实际含有的水分与公式中m(1 z)的含水率有所偏差，从而造成得出的数据具有一定的偏差。
与实施例一相比，实施二至实施例四得出的氯离子含量均大于实施例一，表明提高加热温度以及搅拌次数，能够促进砂料样品中氯盐的溶解，从而进一步确保最终得出的数据具有较高的精准性。
与实施例一至实施例四相比，实施例五得出的氯离子含量均大于实施例一至实施例四，表明经过本发明公开的干燥设备干燥后，砂料样品能够得到充分的干燥，使得砂料中的水分能够得到充分的去除，从而使得最终得出的数据具有较高的的精准性。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
1.一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
s1、标准曲线的制备：
取浓度为0.1mol/l的氯化钠标准溶液，逐级稀释成一系列氯化钠标准溶液，以氯离子选择电极为指示电极，以甘汞电极为参比电极，分别测量一系列氯化钠标准溶液的电极电动势，利用测得的电极电动势与相对应的氯离子浓度绘制标准曲线；
s2、烘干：准确称取试样，置于干燥箱中烘干，冷却后备用，得到一级待测试样；
s3、溶解：称取适量的s2中得到的一级待测试样于烧杯中，按一级待测试样与水的质量配比为1：1注入水，封堵烧杯的杯口并进行加热，加热至70℃-90℃后停止加热，充分搅拌，静置，得二级待测试样；
s4、抽滤：将s3中得到的二级待测试样冷却至室温后，抽滤，得三级待测试样；
s5、测量：取s4中的三级待测试样，在磁力搅拌下，插入氯离子选择电极和甘汞电极，记录相对应的电极电动势，并通过标准曲线计算出三级待测试样的浓度；
s6、氯离子含量计算：按照如下公式计算得出试样中氯离子的含量：
qf=(c*35.45*0.5)/g0*100%
式中：
qf：氯离子含量，单位：%；
c：依据标准曲线得出的氯离子的物质的量浓度，单位：mol/l；
g0：待测试样的质量，单位：g。
2.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s2中干燥箱的温度为100℃-110℃。
3.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s3中将装有一级待测试样的烧杯加热至80℃并持续1h后停止加热。
4.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s3中烧杯停止加热后，每隔5min搅拌一次，共搅拌3-4次。
5.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s4中将静置后二级待测试样的上部溶液取出并进行抽滤，得三级待测试样。
6.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s2中在堆料机上取样时，取样前将取样部位表层铲除，从不同部位随机称取若干份等量的试样。
7.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s2中在皮带运输机上取样时，采用与皮带等宽的接料器在皮带运输机出料处全断面定时随机称取若干份等量的试样。
8.根据权利要求1所述的一种砂中氯离子含量的检测方法，其特征在于：所述s2中在火车、汽车或轮船上取样时，从不同部位和深度随机称取若干份等量的试样。
技术总结