[发明专利]一种测定水玻璃砂二氧化碳吸收量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水玻璃砂成分检测技术领域，特别是涉及一种水玻璃砂二氧化碳吸收量的测定方法。

背景技术

水玻璃砂是一种重要的铸造铸型（芯）材料，其主要成分为原砂（业界以硅砂为主）、水玻璃和硬化剂。水玻璃砂混制后，往往通入CO₂作为硬化剂，使铸型（芯）硬化获得所需强度，CO₂的通入量主要靠经验，往往出现硬化不足或过吹现象，硬化不足导致铸型（芯）强度下降，CO₂过吹导致砂型表面返霜、粉化的缺陷，还会导致CO₂的排放增加。在铸型（芯）制备、合箱等待浇注的过程中，铸型（芯）还会吸收空气中的CO₂，导致铸型（芯）性能下降，可见，铸型（芯）中吸入的CO₂含量对铸造产品的质量和成本控制起着重要的作用。目前，还没有一种测试水玻璃砂中二氧化含量的方法。为满足生产工艺的要求，提高生产效率，减小CO₂消耗，降低CO₂排放，有必要建立一套水玻璃砂中二氧化碳含量的分析方法。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种测定水玻璃砂中二氧化碳含量方法，其特征在于，采用测定反应体系重量变化确定CO₂含量。水玻璃砂吸收CO₂气体后，主要以碳酸钠盐（Na₂CO₃和NaHCO₃）的形式存在；碳酸钠盐可溶，呈碱性，加入强酸发生中和反应，释放出CO₂，反应后反应体系重量减少量即为CO₂含量。测定时，首先制备分析用试样，称取一定量（准确至0.1 mg）的测试试样置于反应瓶内；并用滴定方法确定中和试样所需酸量，根据滴定结果，称量过量的酸，准确至0.1 mg，加入反应瓶内，采用减量法计算实际加酸量，试样在加入酸后发生中和反应，产生的二氧化碳挥发，并通过抽真空装置排除溶液中溶解的CO₂，同时进行空白试验，空白试验时，称取等量的酸于反应瓶中，并通过抽真空装置在同等条件下抽气处理后，称量并计算抽气前后质量变化，得m₄；通过称量反应体系放出CO₂前后重量差求出二氧化碳的含量，测试过程不经过复杂的气体净化步骤，操作简单、易行，结果准确、可靠。

分析测量包括制样、化学分析和数据处理三个部分。

一、制样。

试样可以是砂粒固体试样，也可通过处理砂粒固体试样制得液体试样，为了提高测试准确度，以液体试样为优。

固体试样：将需分析的水玻璃砂破碎至颗粒状，烘干，称取m克的水玻璃砂样品，准确至0.1 mg，所称试样置于反应器中直接用于分析，称量砂样和反应瓶的质量，准确至0.1 mg，得m₁。

液体试样：制备液体试样时，将水玻璃砂样品置入容器中，加入的适量水，溶出砂粒表面粘结剂膜，为加快溶解，可将其加热，然后淋洗过滤，检测液体的pH值，pH值约等于7时，即获得分析用液体样品。将所得液体样品冷却后倒入容量瓶中，加入去除CO₂的水定容，用移液管移取一定量的液体作为分析样品。

二、化学分析。

称取多份分析样品，分别置入反应瓶中，并称量，得质量m_1--。

取其中一份样品，中和滴定确定试样需酸量。

根据结果移取过量的酸，称量加酸瓶和酸的质量m₂，将过量的酸加入反应瓶内，将称量的酸加入分析样品中，称量加酸后加酸瓶的质量m₃，利用减量法得实际所加酸量：m₂-m₃准确至0.1 mg。

待其充分反应后，将反应完全后的反应瓶置入抽气装置，抽真空，称量，得抽气后的总质量m4。

空白试验：称取等量的水和酸，称量抽气前后的质量，得其差值，得m₅。

三、计算

具体实施方式和实施例