硫酸-硫酸银论文（精选7篇）
硫酸-硫酸银论文 篇1
目前, 我国规定以重铬酸钾法测定的污水化学需氧量作为日常水质监测的常规项目和我国总量减排控制的重要指标之一。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等, 重铬酸钾法能较好地反映出水中受还原性物质污染的程度[1,2,3]。水样中化学需氧量因加入氧化剂的种类及浓度、反应的酸度、反应时间和温度以及催化剂的有无等而异[4,5,6]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验仪器。
回流装置为带250 mL锥形瓶的全玻璃回流装置;加热装置为变阻电炉;50 mL酸式滴定管。
1.1.2 试验试剂。
重铬酸钾标准溶液配制 (1/6 K2CrO7=0.250 0 moL/L) :称取预先在120℃烘干2 h的基准或优级纯重铬酸钾12.258 g溶于水中, 移入1 000 mL容量瓶稀释至标准摇匀;试亚铁灵指示剂:称取邻菲啰呤1.458 g、硫酸亚铁0.695 g溶于水中稀释至100 mL, 储存于棕色瓶内;硫酸亚铁铵标准溶液:称取硫酸亚铁铵39.5 g溶于水中, 边搅拌边加入浓硫酸20 mL, 冷却后移入1 000 mL容量瓶中, 加水稀释至标线, 摇匀, 临用前用K2CrO7标定;硫酸-硫酸银溶液:于浓硫酸2 500 mL中加入硫酸银25 g, 放置1~2 d, 不时摇动使其溶解;硫酸汞:结晶或者粉末;COD标准溶液:称取预先在105~110℃烘干2 h的邻苯二甲酸氢钾 (基准) 0.425 1 g, 用蒸馏水溶解后转移至1 000 mL容量瓶中, 此时配制的COD标准溶液浓度为500 mg/L, 用时新配。
1.2 试验方法
取20 mL混合均匀的水样共6份, 按要求置于250 mL磨口锥形瓶中加入重铬酸钾标准溶液10.00 mL以及洗净的玻璃珠或者沸石数粒, 连接磨口回流冷凝管从冷凝管上口缓慢加入硫酸-硫酸银溶液10、20、30 mL, 轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀, 加热回流2 h, 冷却后加水测定即可。空白样重复上面的操作 (每份样品作2份平行样, 结果取平均值) 。整个试验的操作过程应由1名持证人员单独完成, 使用的全部玻璃器皿均校准合格, 试验仪器均按要求进行检定, 符合实验室质量保证相关要求, 以保证人员、仪器质量。使用邻苯二甲酸氢钾 (基准) 分别配制50、100、250、500 mg/L的CODcr标准溶液, 并对这4种不同浓度样品进行3次平行测定, 保证试剂及结果的质量。
2 结果与分析
2.1 硫酸-硫酸银溶液不同使用量的测定结果
加入不同体积的硫酸-硫酸银溶液其检测结果见表1。由表1可知, 随着硫酸-硫酸银溶液加入量的增加, 样品的测定值也增加, 当加入量达到20 mL以上, 测定结果已无显著差异。
2.2 标准样测定结果
硫酸-硫酸银溶液加入20 mL各浓度CODCr标准溶液测定结果见表2。由表2可知, 硫酸-硫酸银溶液加入量为20 mL时数据的准确度、平行样的精密度均符合实验室质量要求, 与加入30 mL时无明显差异。
2.3 环境标准样品测定结果
对2个环境标准样品进行测定, 硫酸-硫酸银溶液加入量为20 mL其测定结果见表3。由表3可知, 在其他条件不变的情况下, 硫酸-硫酸银溶液加入量为20 mL时测定结果的准确度符合实验室要求, 结果可靠。
3 结论与讨论
试验结果表明:当硫酸-硫酸银溶液加入量为20 mL时其测定结果的准确性、精密性和重复性均符合要求, 测定结果与30 mL加入量相比无明显差异。硫酸-硫酸银溶液作为CODCr的催化剂, 其加入量由30 mL减少至20 mL后不仅可以节约成本而且也可以减少试验完成后外排水对环境造成的二次污染。
摘要：硫酸-硫酸银作为重铬酸钾法测定污水化学需氧量中的催化剂, 其使用量对测定结果有较大影响。在其他条件不变的情况下, 添加不同浓度的硫酸-硫酸银溶液, 对污水样品和标准样品的生化需氧量进行检测, 探讨了硫酸-硫酸银溶液加入量与测定结果的准确性、紧密性、重复性的关系。结果表明, 硫酸-硫酸银溶液作为CODCr的催化剂, 当加入量为20 mL时其测定结果的准确性、精密性和重复性均符合要求, 与30 mL加入量相比测定结果无明显差异, 不仅可以节约成本而且可减少试验完成后外排水对环境造成的二次污染。
关键词：重铬酸钾法,化学需氧量,硫酸-硫酸银,使用量
参考文献
[1]魏复盛.水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社, 2002.
[2]印天寿.重铬酸混色光度法测定土壤、植株、有机肥料中有机质的研究[J].安徽农业科学, 1984 (3) :66-72.
[3]章亚麟.环境水质监测质量保证手册[M].2版.北京:化学工业出版社, 1994.
[4]秦福春, 朱纯祥.重铬酸钾法测定化学需氧量消解时间的研究[J].安徽农学通报, 2008, 14 (22) :50-51.
[5]关共凑.重铬酸钾法测定化学需氧量的改进[J].广东化工, 2005, 32 (2) :52-54.
[6]谢细香.重铬酸钾稀释热比色法测定土壤有机质的研究[J].安徽农业科学, 2005 (6) :998-999.
硫酸-硫酸银论文 篇2
镀银层具有良好的导电性、钎焊性及光反射性, 被广泛用于电子通讯、仪器仪表制造等领域。长期以来, 氰化镀银在电镀银工艺中一直占主导地位, 但氰化物严重危害人体及环境, 近年来已被限用。目前, 已开发出硫代硫酸盐镀银、亚硫酸盐镀银、烟酸镀银、碱性无氰镀银等多种无氰镀银工艺以替代氰化镀银工艺[1~4]。其中, 硫代硫酸盐镀银体系镀液覆盖能力好、阴极电流效率高、镀层更细致[1,5,6], 但与氰化镀银相比, 其工作电流密度范围较窄、镀层不够光亮。向硫代硫酸盐镀液中加入硫化合物、含氮杂化化合物及聚胺类化合物等添加剂可以改善这些不足。
聚乙烯亚胺 (PEI) 是一种含氮杂环类聚合物, 易与Cu2+, Ni2+, Ag+等多种金属离子形成稳定的配合物, 对金属的电沉积行为及镀层性能有重要影响[7,8], 被广泛用作电镀添加剂。在硫代硫酸盐镀银体系中加入0.06~0.08 g/L PEI可以增大镀液的阴极极化, 细化晶粒, 提高镀层光亮度[9]。然而, 目前关于PEI对银电沉积初期阶段 (电结晶过程) 的影响研究却很少;但实际上, 电结晶过程与晶核的形成和生长密切相关, 直接影响镀层的性能[10]。因此, 有必要研究PEI对硫代硫酸盐体系银电沉积行为的影响。本工作在硫代硫酸盐体系中添加PEI, 研究了PEI对玻碳电极表面银电沉积行为的影响。
1 试验
1.1 电解液体系
先用去离子水配制基础电解液, 其组成为4.5 g/L再向其中加入0.08 g/L PEI配制银电沉积电解液体系。
1.2 测试分析
采用CHI 604D电化学工作站分别测试循环伏安 (CV) 曲线、交流阻抗 (EIS) 谱和计时电流 (CA) 曲线:测试介质为添加PEI前后的电解液, 以玻碳电极 (面积0.263 cm2) 为工作电极, 铂片作为辅助电极, 饱和甘汞电极为参比电极;每次测试前, 玻碳电极依次经粒度为1.00, 0.30, 0.05μm的Al2O3粉抛光至镜面, 超声清洗后再用超纯水清洗;测试温度为室温。
CV测试先从开路电位向阴极方向扫描至-0.45V, 再反向向阳极方向扫描至开路电位, 扫描速率为5m V/s;CA测试起始电位为开路电位, 将电位脉冲到研究电位值-0.39~-0.47 V (阶跃电位) , 记录电流密度-时间暂态曲线 (CCTs) ;交流阻抗测试电位为-0.38 V, 频率为1× (10-2~105) Hz, 振幅为5 m V。
采用QUANTA-200型扫描电镜 (SEM) 观察银电沉积层的微观形貌。
2 结果与讨论
2.1 银电沉积过程的CV行为
图1为添加PEI前后银电沉积的CV曲线。由图1可知:没有PEI作用时, 银在硫代硫酸盐体系中的沉积峰电位为-0.415 V, 加入PEI后, 银的沉积峰电位为-0.428 V, 负移了0.013 V, 说明PEI对银的电沉积有阻化作用[11], 这是因为PEI在银微晶表面吸附, 使得银配位离子必须穿过吸附层空隙或单分子空隙到达电极表面才能沉积, 即存在表观阻化作用[8,12];不管电解液中是否添加PEI, 其CV曲线在-0.20~-0.39 V都出现了“感抗性的电流环”, 表明银电沉积过程均经历了晶核形成过程[13,14], 此时阳极扫描方向上的阴极电流高于阴极扫描方向上的。
2.2 银电沉积过程的EIS谱
图2为添加PEI前后银电沉积过程的EIS谱。由图2可知, 无论是否添加PEI, 银的电沉积均呈现出了类似的交流阻抗特征:高频区, 阻抗曲线都呈一近似半圆的容抗弧, 说明此时只有电荷转移引起的反应电阻Rt和法拉第电流引起的双电层充电电容Cdl, 相当于暂态条件, 浓差极化可以忽略;低频区均表现为一条倾角略小于45°的类似Warburg阻抗直线, 显示出扩散控制特征;但添加PEI后, EIS谱的容抗弧半径明显增大, 说明反应电阻Rt增加。
图3为EIS谱的等效电路。由于双电层电容Cdl存在弥散效应, Warburg阻抗倾角也并非45°, 为了准确反映界面反应过程, 将常相位角元件CPE引入等效电路替代Cdl和Warburg阻抗, 其中Rs为溶液电阻, CPE1, n1代表双电层电容的等效元件, Rt为反应电阻, CPE2, n2为Warburg阻抗的等效元件。按此模型对银电沉积的EIS谱进行拟合, 结果见表1。
由表1可知:n1偏离1, n2偏离0.5, 故采用CPE替代Cdl和Warburg阻抗是合理的;无PEI时Rt为176.3Ω·cm2, 加入PEI后Rt大幅提高至427.1Ω·cm2, 说明在添加剂PEI的作用下, 银还原的反应阻力增大, 即PEI对银的电沉积有阻化作用, 这与CV曲线所得结果一致。
2.3 银电沉积过程的初期行为
图4为-0.39~-0.47 V阶跃电位下, 添加PEI前后银电沉积初期的CCTs曲线。由图4可知, 添加PEI前后CCTs曲线均具有类似的特征:在电结晶初期, 由于银晶核的形成和晶核数量的增加, 电流密度逐渐上升并在tm时刻达到最大值Jm;之后发生衰减, 此时晶核的周围可能形成了一个新的扩散层;当时间较长时, 暂态电流密度趋于恒定。据此特征, 可以断定, 添加PEI前后的电结晶都属于三维成核。
电结晶三维成核过程的无量纲方程如下[15]:
瞬时成核 (1) 连续成核 (2) 据此可作出理论上成核的无量纲 (J/Jm) 2对t/tm的曲线。将图4数据进行无量纲处理后, 其 (J/Jm) 2对t/tm的结果见图5。从图5可以看出, 无论电解液中添加PEI与否, 无论阶跃电位多高, (J/Jm) 2对t/tm均接近于连续成核理论曲线。由此说明, 无论电解液中是否加入PEI, 银的电结晶都遵循三维连续成核机理, 即PEI的加入不改变银在硫代硫酸盐体系中的电结晶成核方式。
从图4还可以看出, 无论电解液中是否添加PEI, 随着阶跃电位的负移, 银的电沉积峰值电流密度均逐渐增大。通过暂态峰值电流密度Jm可以求得垂直于电极表面方向的晶体向外生长速率K*=Jm/ (n F) [16], 结果见表2。由表2可知:无论是否添加PEI, 随着阶跃电位的负移, 晶体的向外生长速率K*均逐渐增大, 这表明电位负移有助于提高银电结晶速度;但在相同阶跃电位下, 含有PEI时银晶体的向外生长速率比不含PEI时的小, 说明PEI能抑制晶体向外生长。
图6为添加PEI前后, -0.43 V下阶跃不同时间时银电沉积层的SEM形貌。
由图6可知:随着阶跃时间的延长, 银电沉积层表面的银晶核数目明显增多, 说明银的电结晶符合连续形核方式, 与CCTs曲线所得结果一致;相同阶跃时间下, 含PEI时银的形核密度远大于不含PEI时的, 说明加入PEI可以显著提高银在硫代硫酸盐体系中的电结晶形核速度。
3 结论
(1) PEI对银在硫代硫酸盐体系中的电沉积起阻化作用, 0.08 g/L PEI可使反应电阻由176.3Ω·cm2增至427.1Ω·cm2。
(2) 无论是否加入PEI, 银在硫代硫酸盐体系中的电结晶遵循三维连续形核机理, 加入PEI能提高银的电结晶成核速度, 但会抑制晶体向外生长, 提高其稳态形核速度。
摘要：银的电结晶过程直接影响银镀层的性能, 但目前很少关注聚乙烯亚胺 (PEI) 对银电沉积过程的影响。采用循环伏安、计时电流及交流阻抗技术研究了硫代硫酸盐体系中添加PEI前后银电沉积的电化学行为, 结合扫描电镜分析了银的电结晶方式。结果表明:PEI对银在硫代硫酸盐体系中的电沉积有阻化作用, 添加0.08 g/L PEI可使反应电阻由176.3Ω·cm2增至427.1Ω·cm2;加入PEI不改变银的电结晶形核机理, 银仍按三维连续成核方式生长, PEI能提高银电结晶成核速度, 但会抑制晶体向外生长。
硫酸铵法制备硫酸钾工艺优化 篇3
1 实验部分
1.1 实验原料
氯化钾:分析纯, K2O的质量分数为51.4%, 由中国医药上海化学试剂公司生产。硫酸铵:分析纯, N质量分数为20.5%, 由中国医药上海化学试剂公司生产, 甲醇为化学纯。其它分析试剂皆为分析纯, 实验所用的水均为蒸馏水。
1.2 实验原理
反应的化学方程式为:2KCl+ (NH4) 2SO4=K2SO4+2NH4Cl在水中, 由于氯化钾、氯化铵、硫酸铵都有较大的溶解度, 再加上工业生产上各种因素的影响, 导致反应的转化率非常低, 产物也不太纯净。在该反应中, 加入一定量的甲醇时, 可以有效的降低溶解度, 提高氧化钾收率, 最终也提高了产品质量。
1.3 实验方法
先配制好所需浓度的硫酸铵、氯化钾和甲醇溶液。然后分别将这三种溶液转移到三口烧瓶中, 并置于恒温水浴锅中进行反应, 反应过程中用玻璃棒不断地搅拌。待反应一定时间后, 转移到另外温水浴锅中进行结晶。
1.4 分析方法
采用硫酸钡法测定SO42-的含量;采用四苯硼钾重量法测定K2O的含量;采用反滴定法测定NH4+;采用硝酸银法测定Cl-的含量。
2 结果
根据正交实验方法, 将K2O转化率和K2O质量分数做为考察指标, 讨论了反应温度、反应时间、硫酸铵初始质量分数、甲醇质量分数、硫酸铵与氯化钾的配料比等, 对K2O收率的影响。本文主要通过正交的实验, 讨论了工艺参数转化率的影响, 主要包括反应温度、反应时间、硫酸铵初始质量分数、甲醇质量分数、硫酸铵与氯化钾的配料比等。其顺序依次为:溶剂质量分数、硫酸铵初始质量分数、反应时间、反应温度、配料比, 正交实验方案及结果见表1和表2。在表2中, A4B2C2D4E3组合时的氧化钾的收率最高, 可以达到93.31%, 所以最佳反应工艺条件为A4B2C2D4E3组合。
3 结语
硫酸铵转化法的工艺设计比较先进、简单、清洁、合理, 操作条件温和, 是一条极好的途径。在该反应反应体系中添加甲醇, 作用比较好, 能够快速分离和析出硫酸钾, 提高氧化钾的收率。本实验结果表明:在添加有机溶剂甲醇时, 优化工艺条件为, 反应温度为20℃, 反应时间80 min, 硫酸铵初始质量分数32%, 甲醇质量分数60%, 配料比0.96。在该条件下, 氧化钾转化率可以达到93.35%, 产品质量符合有关标准。分析硫酸钾产品的质量, 达到农用一级品标准。总之, 该方法过程比较简单、产品质量好和氧化钾转化率也比较高, 将会对我国硫酸钾的生产起到积极的推动作用, 实现工业化生产。
摘要：本文通过研究在反应体系中加入甲醇, 以氯化钾和硫酸铵为原料来制备硫酸钾。该方法具有诸多优点, 但是转化率较低。本文主要通过正交的实验讨论了工艺参数转化率的影响, 主要包括反应温度、反应时间、硫酸铵初始质量分数、甲醇质量分数、硫酸铵与氯化钾的配料比等。结果表明:在添加有机溶剂甲醇时, 优化工艺条件为, 反应温度为20℃, 反应时间80 min, 硫酸铵初始质量分数32%, 甲醇质量分数60%, 配料比0.96。在该条件下, 氧化钾转化率可以达到93.35%, 产品质量符合有关标准。分析硫酸钾产品的质量, 达到农用一级品标准。总之, 该方法过程比较简单、产品质量好和氧化钾转化率也比较高。
关键词：硫酸铵法,溶剂法,硫酸钾,工艺条件
参考文献
[1]崔益顺.硫酸铵法制备硫酸钾工艺优化[J].工业技术, 2008, 40 (4) :37-38.
[2]高青.利用混合盐制取硫酸钾的工艺探讨[J].科技创新与应用, 2013, (31) :35-35.
硫酸-硫酸银论文 篇4
1 材料与方法:
1.1 仪器与试药
1.1.1 仪器
WAA-2B自动旋光仪 (上海精科) 、恒温水浴锅、容量瓶 (50ml×8) 、油性笔。
1.1.2 试药
硫酸安普霉素 (山东齐发药业有限公司, 含量597µg/mg) ;硫酸安普霉素注射液5ml:0.5g (烟台绿叶动物保健品有限公司) , 纯化水。
1.2 方法:
1.2.1 对照品溶液的制备
精密称取硫酸安普霉素16.75g, 置50ml量瓶中, 加水溶解稀释至刻度, 摇匀, 作为对照品溶液。
1.2.2 供试品溶液的制备
精密吸取硫酸安普霉素注射液10ml置50ml量瓶中, 加水溶解稀释至刻度, 摇匀, 作为供试品溶液。
2 结果
2.1 硫酸安普霉素溶液的浓度与旋光度的线性关系
精密吸取对照品溶液2、4、6、8、10ml分别置50ml量瓶中, 加水稀释至刻度, 摇匀, 作为系列对照品溶液 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 、 (5) , 试验前置恒温水浴锅内使达到20℃, 分别用旋光仪测定其旋光度。硫酸安普霉素溶液在5~40mg/ml的浓度范围内, 其旋光度对应浓度成直线关系。R=0.99986, n=5;回归方程为:a=0.19c-0.00033。见图1。
2.2 溶液稳定性
用同一对照品溶液 (2) 在0、2、4、6、8h时分别测定, 其结果的RSD为1.4%, 可见硫酸安普霉素在8h内是稳定的。
2.3 溶液精密度试验
用同一对照品溶液 (4) 连续测定5次, 其结果的RSD为1.0%。
2.4 重复性
分别取样品6份, 按供试品溶液的制备方法制备, 依法进行测定其旋光度, 代入方程, 结果以标示量计为:
2.5 回收率
精密称取硫酸安普霉素原料5份置50ml量瓶中;用水稀释至刻度, 实验前置恒温水浴锅内使达到20℃, 测定其旋光度;代入方程, 计算硫酸安普霉素的含量, 测定结果见表2。
(mg/ml、%)
2.6 含量的比较
(1) 用旋光度测定法测定3批硫酸安普霉素注射液中硫酸安普霉素的含量:取样品3批, 按供试品溶液的制备方法制备, 依法进行测定其旋光度, 代入方程, 结果以标示量计为:100.8、99.7、98.6。
(2) 用抗生素微生物检定法测定同样3批硫酸安普霉素注射液中硫酸安普霉素的含量:99.7%、99.1%、99.8%。2种方法测定同1批样品的结果不超过2%, 二者有可比性。
3 讨论
含量测定是药品中间产品和成品检测中重要项目, 对于注射剂而言, 中间产品的检测周期应满足当天配液当天灌装当天灭菌的时间要求。由于硫酸安普霉素注射液中硫酸安普霉素的含量测定方法法定标准规定为抗生素微生物检定法, 该方法检验周期长[1] (大于12h) , 无法满足实际生产中硫酸安普霉素注射液中间产品控制的要求。因此, 用旋光度测定法可以快速、简便、准确测定其含量。旋光法与抗生素微生物检定法测定的结果比较见表3。
4 结论
通过硫酸安普霉素溶液的浓度与旋光度的线性关系试验、溶液稳定性试验、溶液精密度试验、重复性试验、回收率试验证明用旋光度测定法可以快速、简便、准确度高的测定硫酸安普霉素注射液中硫酸安普霉素的含量。
摘要：本研究采用旋光法测定硫酸安普霉素注射液中硫酸安普霉素含量。结果表明:硫酸安普霉素在5～40mg/ml的浓度范围内呈良好的线性关系 (r=0.99986, n=5) , 回收率为99.6%, RSD:1.0%。说明能够简便、快速、重现性较好的测定硫酸安普霉素注射液 (5ml:0.5g (500000IU) ) 中硫酸安普霉素的含量, 与药典规定的抗生素微生物检定法测定的结果有较好的可比性。适合药厂对该制剂中间产品的质量控制。
关键词：旋光法,硫酸安普霉素,线性关系
参考文献
硫酸-硫酸银论文 篇5
本文以某硫铁矿尾矿区改建工程为依托,结合工程实际,通过试验室模拟,研究硫酸与硫酸盐共同作用下普通混凝土及掺有耐酸粉料混凝土的剥蚀情况、力学性能及体积稳定性变化规律,为混凝土材料耐腐蚀性能提升提供借鉴。
1 试验
1.1 原材料
胶凝材料:海螺P·O42.5水泥;Ⅱ级粉煤灰;S95磨细矿渣粉;NF(Ⅰ)型混凝土耐酸粉料,江苏博特新材料有限公司生产,粉料体系以Al—O、Si—O化合物为主,有机小分子化合物为辅进行构筑,掺量为胶凝材料质量的10%。水泥、粉煤灰和矿渣的化学组成见表1。混凝土粗骨料为5.0~31.5 mm连续级配石灰岩碎石,堆积密度1327 kg/m3;细骨料为河砂,细度模数为2.1。减水剂选用江苏省建筑科学研究院有限公司开发的PCA聚羧酸系高性能减水剂。
%
1.2 试验方法
1.2.1 试验制度选择、试件的制备与养护
试验首先对实际工程混凝土服役环境进行调研,混凝土服役区域地下水p H值为2~4,SO42-浓度为2000~4000 mg/L。为快速评价侵蚀介质对混凝土性能的影响,本文采用试验室模拟加速方法进行研究,将混凝土置于p H为1~2,SO42-浓度约为48 000 mg/L的混合侵蚀环境中浸泡。
研究采用表2所示的配合比进行混凝土制备,混凝土试件成型24 h后拆模,放入蒸养箱中选取合适的制度进行养护,12 h后取出,目的是适当加速混凝土的水化进程,使其具备一定的强度(抗压强度不小于20 MPa),有助于评价硫酸及硫酸盐共同作用下混凝土的性能劣化,避免混凝土在溶液中继续水化产生影响。将养护后的试件从蒸养箱中取出,一半放入水中继续养护,一半放入配制好的混合侵蚀溶液中浸泡,指定龄期取出测试相关性能变化。
注:(1)减水剂掺量按占胶凝材料总量计;(2)抗压强度为混凝土试件拆模后蒸养12 h强度。
已有文献研究表明[2],混凝土胶凝体系的化学组成及密实程度是影响其耐腐蚀性能的主导因素,因此在配合比设计时主要考虑了不同水胶比及特种耐酸粉料存在的影响。由表2可以看出,8组混凝土试件的初始抗压强度均达到20 MPa以上,符合相关标准规范要求[3],此时的试件在水中及酸性混合溶液中浸泡,水泥继续水化产生的影响将大幅降低。
1.2.2 剥蚀试验
成型40 mm×40 mm×160 mm的混凝土试件,分为2组,一组测试初始质量后放入净水中进行浸泡,另一组测试初始质量后放入混合侵蚀溶液中进行浸泡,指定龄期将2组试件取出,分别测试浸泡后的质量,按式(1)计算试件的剥蚀率。
式中:W———混凝土剥蚀率,%;
M0———泡水混凝土试件初始质量,g;
N0———泡混合侵蚀溶液混凝土试件初始质量,g;
Mi———龄期为i时泡水混凝土试件质量,g;
Ni———龄期为i时泡混合侵蚀溶液混凝土试件质量,g。
1.2.3 力学性能试验
成型40 mm×40 mm×160 mm的混凝土试件,分2组分别置于水中及混合侵蚀溶液中浸泡至指定龄期后取出,测试水中养护试件及混合溶液中浸泡试件的抗压强度,通过抗压强度比来反映试件在混合侵蚀溶液中浸泡后的力学性能变化。
1.2.4 体积稳定性试验
成型40 mm×40 mm×160 mm的混凝土试件,蒸养后测试其初始长度,将试件浸泡于混合侵蚀溶液中至指定龄期取出,测试试件长度,按式(2)计算试件的体积变形值。
式中:ε———混凝土试件变形值,mm;
L0———混凝土试件初始长度,mm;
Li———龄期为i时泡混合侵蚀溶液混凝土试件长度,mm;
L———混凝土试件标准测距,取150 mm。
2 结果与讨论
2.1 硫酸与硫酸盐共同作用对混凝土剥蚀的影响
混凝土由于其组成成分中含有大量碱性物质,因此在酸性溶液中浸泡时很容易发生中和反应,导致胶凝组分溶解,试件出现剥蚀。此外,已有的研究表明,硫酸盐的存在会与混凝土胶凝体系中的氢氧化钙反应生成膨胀产物,导致混凝土试件局部开裂剥落,造成混凝土的剥蚀损失,从试件的剥蚀率发展情况可以直观地了解混凝土在硫酸及硫酸盐共同作用下的劣化程度。图1为混合侵蚀溶液作用下混凝土的剥蚀情况。
由图1可以看出,浸泡14 d时,A~D混凝土试件有所剥蚀,但差异并不明显,E~H混凝土试件的整体质量均表现出增长的趋势,同样差异也不明显,水胶比不同带来的混凝土试件剥蚀率的差异在14 d时没有得到体现;浸泡28 d时,试件因水胶比不同带来的剥蚀率差异逐渐增大,主要表现为:在无耐酸粉料掺入的混凝土(A~D),试件的质量损失率随着水胶比的减小而增大,耐酸粉料的掺入明显减缓试件的剥蚀,但此时水胶比带来的试件剥蚀影响与无耐酸粉料掺入的混凝土几乎相同,试件的整体质量增长减小,逐渐转为负增长,即出现剥蚀。混凝土试件的剥蚀情况仅仅是其在混合侵蚀溶液中浸泡产生劣化的表观现象,对于实际工程而言,混凝土强度发展是否受到影响,又会受到何种影响更值得研究。
2.2 硫酸与硫酸盐共同作用对混凝土力学性能的影响
混凝土在水和混合侵蚀溶液中浸泡14 d、28 d的抗压强度分别见图2、图3。
由图2、图3可以看出,无论是净水浸泡还是混合侵蚀溶液浸泡,混凝土的14 d抗压强度受水胶比变化的影响都较为明显,随着水胶比的降低,混凝土的抗压强度增大;掺入耐酸粉料不会影响混凝土试件强度的发展,在一定程度上对混凝土还有增强作用;在28 d时,净水浸泡情况下的混凝土试件抗压强度与水胶比的相关性仍较强,但在混合侵蚀溶液中浸泡的混凝土试件,其抗压强度的发展与水胶比的关联性不再显著。
只从单纯的抗压强度分析混凝土在硫酸及硫酸盐共同作用下的性能变化仍不够全面,利用抗压强度比研究混凝土试件在混合侵蚀溶液作用下的强度发展更为科学。A~D组普通混凝土试件14 d及28 d浸泡龄期下的抗压强度比随水胶比的变化见图4,E~H组掺有耐酸粉料的耐酸混凝土试件14 d及28 d浸泡龄期下的抗压强度比随水胶比的变化见图5。
由图4、图5可见,浸泡14 d时,不同水胶比的混凝土试件抗压强度比几乎相同,不受水胶比大小的影响;浸泡28 d时,水胶比较小的混凝土试件表现出明显的抗压强度比下降,抗压强度比降低至60%以下,水胶比较大的混凝土试件抗压强度比略有提升,但不超过75%。掺入耐酸粉料后,混凝土试件浸泡14 d的抗压强度比与未掺耐酸粉料时几乎相同,均保持在90%左右,浸泡28 d时,混凝土试件的抗压强度比仍没有大幅的波动,未出现随水胶比减小而大幅降低的现象,抗压强度比仍保持在80%左右。
2.3 硫酸与硫酸盐共同作用对混凝土体积稳定性的影响
混凝土在硫酸与硫酸盐共同作用环境中服役,体积稳定性是仅次于强度损失的另一项重要指标。体积稳定性不佳的混凝土容易出现收缩或膨胀开裂,有害介质将沿着裂缝侵入混凝土内部,造成混凝土结构的加速破坏,良好的体积稳定性对服役于侵蚀环境中的混凝土构件耐久性保障尤为重要,因此有必要对混合侵蚀介质作用下混凝土的体积稳定性加以分析。
测试了水胶比为0.39时,普通混凝土及掺耐酸粉料混凝土在混合侵蚀溶液中浸泡的膨胀值变化情况,结果见图6。
由图6可以看出,相比于普通混凝土,掺耐酸粉料的混凝土28 d膨胀值明显降低,由182×10-6降低至86×10-6,降幅达52.7%,体积稳定性显著提升。
2.4 硫酸与硫酸盐共同作用对胶凝材料劣化影响机理
混凝土在硫酸与硫酸盐共同作用下为何会出现剥蚀的差异、抗压强度比及体积稳定性的变化,并不可用单一酸或单一盐作用下的侵蚀机理很好地揭示,需要进一步探讨。混凝土水泥石水化产物中水化硅酸钙凝胶(C-S-H)占70%以上,氢氧化钙(CH)占200%左右,这2种产物为提供材料强度和密实度的关键[4]。当混凝土在单一硫酸侵蚀环境下服役时,其胶凝体系中的CH最易与酸发生中和反应,CH晶体溶解,水泥石中出现孔隙[5];此外,C-S-H也会与酸反应生成可溶性钙盐,造成凝胶的脱钙,混凝土胶凝体系中水化产物的溶蚀造成试件出现剥蚀以及强度降低[6]。但是单一硫酸作用并不会引起混凝土基体的膨胀,同时试验过程中出现的试件增重现象也得不到很好的解释。当混凝土在单一硫酸盐侵蚀环境下服役时,其凝胶体系中的CH首先与SO42-反应生成硫酸钙,硫酸钙再与体系中的铝酸盐相反应生成钙矾石(AFt)[7],造成混凝土基体膨胀,由于AFt可携带18个结晶水,因此,长期保水状态下的混凝土试件会出现质量增加现象,但短期混凝土强度发展的变化并不能用单一硫酸盐作用的机理做出合理的解释。由此可见,硫酸与硫酸盐共同作用下对胶凝材料劣化的影响机理需要综合考虑各方面因素进行科学的分析。
研究表明[8],p H值影响着混凝土在硫酸盐环境下侵蚀产物的组成。当p H值较低时,AFt的稳定态将不复存在,仅有石膏产物生成,酸与盐在混凝土的侵蚀劣化过程中存在着耦合作用。硫酸与硫酸盐共同作用于混凝土中的水泥石,硫酸中的H+首先对体系中的CH、C-S-H等水化产物造成侵蚀破坏,在水泥石中形成一定量的孔隙与裂纹,同时造成Ca2+的流出,SO42-与Ca2+结合形成沉淀,附着于新形成的孔隙与裂纹中,石膏产物形成过程中吸水造成混凝土质量增加与体积膨胀。耐酸粉料的存在使混凝土胶凝体系中的钙硅比(C/S)降低,减少了可与H+反应的CH存量,混凝土水化产物的溶蚀现象得以缓解,表现为试件的剥蚀率降低,石膏产物质量增加速率高于H+侵蚀造成的水化产物溶蚀速率,混凝土试件表现为增重。由于C/S的降低,造成掺有耐酸粉料的混凝土试件的强度发展缓慢,但此时硫酸与硫酸盐混合侵蚀介质中H+对水泥石的侵蚀破坏能力已被大幅削弱,因此,试件的强度发展得到保障。较低的C/S还使得可与SO42-反应生成膨胀产物的Ca2+量降低,有效抑制了试件的膨胀。此外,耐酸粉料还通过填充作用在一定程度上提升了混凝土基体自身的密实程度,膨胀产物在混凝土基体内的生长受到抑制,因此,混凝土的体积稳定性得以保障。
3 结语
(1)在硫酸与硫酸盐共同作用下,低水胶比混凝土试件的剥蚀更加明显,随着浸泡龄期的延长,试件的剥蚀情况趋于严重,耐酸粉料的掺入能有效降低混合侵蚀介质作用下混凝土试件的剥蚀率。
(2)硫酸与硫酸盐长期作用下混凝土试件的强度发展受到影响,随着水胶比的降低,混凝土抗压强度损失增加,掺耐酸粉料混凝土的强度损失显著减小,28 d侵蚀龄期下,混凝土抗压强度比均保持在80%左右。
(3)混凝土在硫酸与硫酸盐共同作用的环境中服役,试件会出现体积膨胀,28 d膨胀值为182×10-6,耐酸粉料可抑制混凝土的膨胀,28 d膨胀值下降幅度达52.7%,混凝土体积稳定性提升。
(4)混凝土胶凝材料体系中易与酸反应的碱性物质含量、C-S-H凝胶的钙硅比以及基体的密实程度是影响试件在硫酸与硫酸盐共同作用下服役性能的关键。
参考文献
[1]Jens Gr觟ger,Kay Hamer,Horst D Schulz.The potential forchemical attack by acid sulfate soils in northern germany com-bined acid and sulfate attack on concrete[J].Beton und Stahlbe-tonbau,2008,103(8):563-569.
[2]Khatri R P,Sirivivatnanon V,Yang J L.Role of permeability insulphate attack[J].Cement and Concrete Research,1997,27(8):1179-l189.
[3]ASTM C1012-2004,Standard Test Method for Length Change ofHydraulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution[S].
[4]彭小芹,马铭彬.土木工程材料[M].重庆:重庆大学出版社,2006:40-41.
[5]Elke Gruyaert,Philip Van den Heede,Mathias Maes,et al.Inves-tigation of the influence of blast-furnace slag on the resistanceof concrete against organic acid or sulphate attack by means ofaccelerated degradation tests[J].Cement and Concrete Research,2012,42:173-185.
[6]杨凯.酸性水腐蚀下混凝土性能的劣化与防护技术研究[D].武汉:武汉理工大学,2011.
[7]Makhloufi Z,Kadri E H,Bouhicha M,et al.Resistance of lime-stone mortars with quaternary binders to sulfuric acid solution[J].Construction and Building Materials,2012,26:497-504.
硫酸-硫酸银论文 篇6
关键词：MOS,153型碱式硫酸镁晶须,反应机理,研究进展
1 MOS晶须的简介
MOS因其附加值较高的功能逐渐成为无机材料领域的研究热点。MOS晶须的组成一般用通式x Mg SO4·y Mg (OH) 2·z H2O表示 (xyz型碱式硫酸镁晶须) , 其在自然界存在形式多样, 而报道的制取得到的为晶须形态的有Mg SO4·5Mg (OH) 2·3H2O (153型MOS) 和Mg SO4·5Mg (OH) 2·2H2O (152型MOS) 。
2 MOS研究进展
Yamaguchi等用Mg (OH) 2和Mg O作为反应原料, 和H2SO4水溶液反应, 在50-300℃的反应温度下制得吸油性很强的MOS晶须。
Kimura等用1.0mol/L Mg SO4溶液与0.001~1.7mol/L碱金属氢氧化物进行水热反应, 制得了扇形的MOS晶须。
Otaka等以硫酸镁溶液中加入氢氧化镁或氧化镁固体, 充分搅拌, 使液相固相充分接触, 在130-180℃条件下反应2h, 得到Mg SO4·5Mg (OH) 2·3H2O针状硫氧镁化合物 (长度为1~30μm, 直径为0.1~10μm) , 将其冷却后加入20℃的1.5mol/L的Mg SO4溶液, 在45℃条件下反应5h, 得到Mg SO4·5Mg (OH) 2·8H2O硫氧镁化合物, 之后在170℃水热条件下加热3h, 得到Mg SO4·5Mg (OH) 2晶须, 利用该法虽然得到的晶须的形貌较为规整但是过程复杂。
此外, 我国也有多位学者研究MOS的制备工艺。
高传慧等通过考察以硫酸镁制备碱式硫酸镁晶须的反应物浓度、反应物配比、反应时间以及反应温度等条件对产品形貌和组成的影响, 得到最佳反应条件为:反应时间4h, 温度180℃, Mg SO4浓度0.3944g/m L, 反应物摩尔配比Mg SO4/Na OH=1:1.50。XRD谱图证明为153型碱式硫酸镁晶须 (Mg SO4·5Mg (OH) 2·3H2O) , 经过生物显微镜和扫描电镜表征分析结果显示:产物为纯净晶须, 且生长完全, 具有较高的长径比40:1。为了充分利用原料, 减少浪费和废液排放, 本实验进行在0℃下母液循环工艺的探索。经过7次母液循环, 最终得到了稳定的生产点, 循环工艺确定为:循环母液的量为53g, 加入Mg SO4·7H2O量为14g, 加入Na OH的量为3.84g, 补加水的量为6.4g, 其中硫酸镁和氢氧化钠的加入形式要配成溶液加入。针对不同时间的水热反应, 分析其液相组成和固相成分, 初步探究了水热法制备MOS晶须的反应机理, 发现反应从3.5h之后得到的固相产品为纯度很高的153型MOS, 根据液相成分的分析结果可以得到MOS晶须反应机理为溶解-反应机理, 并且延长时间对固相液相组成影响不大。
薛建荣将1.28mol/L的硫酸镁和氢氧化镁按照一定的混合比例混合, 在温度为200℃条件下反应6h, 得到MOS, 该晶须的长度为20~45μm, 长径比约为31, 并且, 晶须表面光滑, 纤细均匀无弯曲, 纯度高。
3 MOS晶须研究存在的问题
尽管MOS晶须有许多优良的性能和特点, 应用的前景也很广阔, 但是目前我国对镁盐晶须的制备和研究仍处于起步阶段, 要将其推广还需要很多工作要做。
3.1 原材料的问题
制备MOS晶须利用的原料一般是Mg SO4·7H2O、Mg Cl2、Mg O、Na OH、氨水、Na2CO3、Na2SO4等, 这些原料本身就是工业化学品, 需要经过工艺加工或者提纯制造才制造出来的, 其作为原料成本较高。不过, 目前有人开始利用低品位的菱镁矿、白云石矿和白钠镁矾等矿物作为原料制备MOS晶须。
3.2 反应条件的选择
在制备MOS晶须的过程中, 其产品质量的高低受外界和本身许多因素的影响。例如:原料的混合方式, 原料浓度, 原料配比, 溶液的p H值, 反应过程的温度、反应时间、搅拌速度以及杂质种类和含量等因素, 都会对产品的形貌和组成由不同程度的影响, 要想得到高质量, 高纯度的MOS晶须产品, 就需要考虑以上各种因素对晶须品质的影响, 找到最适宜的条件。实际操作起来, 过程比较繁琐, 而且不同的研究者之间存在争议。
参考文献
[1]刘伯元, 隗学礼, 许浩坤.高性能无机阻燃、增强纤维—镁盐晶须在塑料改性和涂料工业中的应用[J].塑料技术, 2003, (3) :33.
[2]高传慧, 许军, 王传兴, 等.碱式硫酸镁晶须的一步法水热合成及生长机理[J].硅酸盐学报, 2011, 39 (5) :773-778.
硫酸-硫酸银论文 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院2011年10月-2013年10月收治妊高征患者122例, 年龄23~42岁, 平均 (35.6±2.8) 岁;孕周26~33周, 平均 (28.7±1.2) 周;其中初产妇98例, 经产妇24例;患者舒张压为96~112 mm Hg, 收缩压为153~188 mm Hg;排除肾炎、糖尿病及高血压患者。将122例患者随机分为对照组与观察组, 各61例, 两组患者年龄及病情均无显著差异 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
对照组采取硫酸镁治疗:给予患者500 m L 5%葡萄糖注射液+60 m L 25%硫酸镁注射液静脉滴注, 滴注速度为1.0~2.0g/h;观察组在对照组基础上加用硝苯地平治疗:给予患者硝苯地平片舌下含服治疗, 10 mg/次, 3次/d。孕周不足38周1疗程为7 d, 孕周大于38周者1个疗程为3 d。
1.3 疗效判定
根据宋娜娜等[2]的判断标准对两组治疗效果进行判断, 显效:患者临床症状基本消失或明显改善, 收缩压不超过140~155 mm Hg, 舒张压不超过90~105 mm Hg, 且舒张压下降15 mm Hg, 收缩压下降30 mm Hg, 或二者均降至正常范围, 蛋白尿下降 (++) ;有效:患者临床症状有一定缓解, 血压降低程度不足10 mm Hg, 水肿及尿蛋白下降 (+) 且仍未恢复正常;无效:患者临床症状无改善, 血压继续升高或未明显降低, 水肿及尿蛋白未见改善或有所加重。治疗总有效率= (显效+有效) /总例数×100%。
1.4 统计学方法
利用SPSS 16.0展开统计学分析, 计数资料采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者临床疗效对比
对照组显效30例, 有效19例, 无效12例, 治疗总有效率为80.3%;观察组显效36例, 有效23例, 无效2例, 治疗总有效率为96.7%;观察组治疗总有效率显著高于对照组 (P<0.05) 。
2.2 两组患者不良反应发生情况分析
两组患者并发症发生率间无显著差异 (P>0.05) , 具体见附表。
3 讨论
妊娠症是因血液浓稠、全身血管痉挛造成脏器供血速度缓慢, 导致患者肝、肾、心、脑等脏器和胎盘组织缺血, 最终引发脏器病变[3]。目前妊高症发病原因尚不明确, 通常认为该病和子宫胎盘缺血、免疫功能、遗传、缺乏前列腺素等因素有关。妊高症通常采取对症治疗, 通过控制血压、对并发症加以预防而促使胎儿成熟、胎龄延长, 为母婴安全提供保证。然而降压药物可导致子宫胎盘血流量减少, 对胎儿安全有严重威胁。
硫酸镁属于β-肾上腺素受体激动剂, 是对妊高症加以治疗的常用药物, 有解痉、降血压、促进微循环、扩张血管功效。在妊高症治疗中硫酸镁作用机制为:与子宫平滑肌细胞膜表面上β2-受体结合, 促使细胞内膜表面上的三磷酸腺苷转变为环腺苷酸, 促使细胞中钙离子浓度降低, 对镁离子在肌细胞上的去极化频率及过程加以干扰, 促使血管扩张。在妊高症治疗中给予充足硫酸镁, 可促使患者血压有效降低, 缓解脑水肿症状并对脑组织缺血缺氧加以改善, 从而对抽搐加以抑制。硫酸镁应用过度可引发中毒, 对患者生命安全有严重威胁。硝苯地平是在临床中应用广泛的降压药物, 属于二氢吡啶类钙离子拮抗剂, 可通过选择性抑制心肌细胞膜上钙通道, 有效阻断心肌细胞的兴奋-收缩藕联, 促使全身血管扩张。将硫酸镁与硝苯地平联合应用, 两种药物可发挥协同治疗效果。本次研究结果显示两组患者并发症发生率间无显著差异, 观察组治疗总有效率显著高于对照组, 说明硫酸镁和硝苯地平联合应用可有效调节妊高症患者血压, 减低血液粘度, 这和李桂香[4]等人的研究结果一致。
综上所述, 硫酸镁联合硝苯地平对妊高症患者有显著疗效, 不良反应发生率低, 值得在临床中推广。
参考文献
[1]王燕芳.硫酸镁与硝苯地平在妊高症治疗中的临床应用分析[J].中外医疗, 2013, (11) :114-115.
[2]宋娜娜, 刘宁, 金美峰.硫酸镁联合硝苯地平治疗妊娠高血压疾病76例临床疗效观察[J].中国医药指南, 2012, 10 (9) :475-476.
[3]郑开颜, 叶轶青, 虞和永.硫酸镁联合硝苯地平治疗子痫前期重度的临床分析[J].中国现代应用药学杂志, 2006, 23 (3) :256-258.