[发明专利]一种玻璃中Fe2+和Fe3+比值的检测方法

说明书

所属技术领域

本发明属于玻璃的测试方法技术领域，主要涉及的是一种玻璃中Fe²⁺和Fe³⁺比值的检测方法。

技术背景

在玻璃中铁以Fe²⁺和Fe³⁺两种价态存在，Fe²⁺和Fe³⁺含量是一个重要参数， 两者的比值可以直接反映玻璃的氧化还原状态，而玻璃的氧化还原状态直接影响 到玻璃成品的质量。Fe²⁺能强烈地吸收红外线，影响熔制过程的热传递，进而影 响玻璃的熔制与澄清，所以快速检测玻璃中Fe²⁺和Fe³⁺的含量，对于控制玻璃的 最终质量、研究玻璃的结构以及指导生产实践具有重要意义。

目前，国内外对玻璃等硅酸盐材料中Fe²⁺和Fe³⁺的测定方法较多。现代化仪 器分析手段，如穆斯堡尔谱、X射线荧光分析、原子吸收或发射光谱等，由于设 备昂贵，实验室条件要求高，难以普及。因此，仍以常规分析方法为主，即将所 要分析的玻璃研磨成细粉，烘干，然后用酸处理变成溶液，再通过化学滴定法或 比色测得结果。这种化学分析方法取样量较大，分析过程冗长，需要严格控制溶 样条件，否则会造成结果波动大，数据的准确性和重复性较差。显然，不能及时 准确地给生产控制反馈信息。

发明内容

本发明提出一种玻璃中Fe²⁺和Fe³⁺比值的检测方法，该测试方法具有过程简 单，操作简便，数据准确性、重复性好，能够快速及时反馈玻璃中Fe²⁺和Fe³⁺比值的变化，从而更好地控制玻璃质量。

本发明采取的技术方案是：在玻璃池炉的成型部，插入三根电极，分别是主 电极(测量电极)、副电极(修正电极)、参比电极，采用伏安测量法，测出电极 间电动势，根据电化学基本原理，φ_Fe²⁺/_Fe³⁺＝φ°_Fe²⁺/_Fe³⁺+RT/F×Ln(Fe²⁺/Fe³⁺)， 其中Fe²⁺为二价铁在玻璃液中的浓度，Fe³⁺为三价铁在玻璃液中的浓度，在一定 温度下，φ°_Fe²⁺/_Fe³⁺、R、F为常数，根据测出主、副电极电动势结果，进行对比， 排除非浓度因素所造成电动势差异，计算出Fe²⁺和Fe³⁺浓度比值。

玻璃液中铁离子价态检测是对玻璃氧化还原状态测定的快速准确在线检测 手段，对指导玻璃生产，减少和消除玻璃中的微泡将起到重要作用。

在线Fe²⁺和Fe³⁺比值的检测法方法示意图见说明书附图1。