在熟石膏系統(tǒng)中，相組成是指獨(dú)立存在于混合料中的礦物成份，通常是指以半水石膏為主，含有過燒無水石膏和未*分解的二水石膏等的多組分的混合物。實(shí)踐表明，脫硫建筑石膏的各種性能與其內(nèi)部半水石膏、可溶性無水石膏和殘存二水石膏三相的比例有關(guān)，相組成的研究對(duì)于合理利用脫硫建筑石膏、充分發(fā)揮其優(yōu)異的工藝性能有著重要的意義。相分析就是運(yùn)用各種物理化學(xué)的方法，定量測(cè)出石膏的三相成分。本文采用冠亞牌快速水分測(cè)定儀，對(duì)建筑石膏的相組成進(jìn)行分析，并與標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證冠亞牌快速水分測(cè)定儀在石膏三相分析中的實(shí)用性。
建筑石膏為何要進(jìn)行相組成分析
在建筑石膏的工業(yè)生產(chǎn)中，要想獲得單一礦物成份的物料是很困難的，一般都是幾種材料的組合。在這些組合中各相含量的比例關(guān)系將極大地影響材料的工藝性能，不合理的比例關(guān)系將使材料工藝性能和物理性質(zhì)變壞，甚至成為廢品。例如無水石膏太多，則材料工藝性能極不穩(wěn)定，必須經(jīng)陳化處理才能用，若二水石膏太多，或者凝結(jié)時(shí)間過快而無法成型，或者干脆不凝固而成為廢品。所以在生產(chǎn)過程，特別是燃燒設(shè)備試運(yùn)行階段，需要隨時(shí)進(jìn)行相分析，根據(jù)相分析的數(shù)值，調(diào)整工藝參數(shù)，以便獲得好的相組成。
建筑石膏相分析方法的基本原理
建筑石膏的主要成分二水石膏在常溫下是穩(wěn)定相，但是隨著溫度的升高和外界條件的改變，可得到半水石膏、III型無水石膏及II型無水石膏，而它們?cè)诓煌瑮l件下水化情況也有差別。建筑石膏的相分析方法即根據(jù)其中各相所具有的水化或脫水的特性而制定的。
1、建筑石膏中的III型無水石膏。無水石膏具有強(qiáng)烈的吸濕性，可在95%酒精水溶液中水化成半水石膏，而半水石膏卻不能水化成二水石膏，因此可通過測(cè)定 III 型無水石膏在酒精水溶液中水化的增量來計(jì)算其含量。
2、建筑石膏中的半水石膏。測(cè)定脫硫建筑石膏在純水中的水化增量，為半水石膏和 III 型無水石膏形成二水石膏的總量，減去用上述原理測(cè)得的III型無水石膏的含量，即可計(jì)算出半水石膏的含量。
3、建筑石膏中殘留的二水石膏。用脫水的方法測(cè)定脫硫建筑石膏的脫水總量，減去半水石膏的脫水量，即可計(jì)算出二水石膏的含量。
試驗(yàn)部分
本試驗(yàn)分別使用國(guó)標(biāo)烘箱法和冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀法，對(duì)建筑石膏相組成進(jìn)行分析，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀在建筑石膏相分析中的實(shí)用性。
A 烘箱法
按照《GB/T 36141-2018建筑石膏相組成分析方法》中烘箱法（A法），對(duì)市售建筑石膏相組成進(jìn)行分析，測(cè)試結(jié)果如下（測(cè)試時(shí)間包含烘干時(shí)間、冷卻時(shí)間、恒重時(shí)間，不包含靜置時(shí)間）：
相成分 | 測(cè)試次數(shù) | 含量（%） | 測(cè)試時(shí)間 |
附著水 | 1 | 0 | / |
2 | 0 | / | |
3 | 0 | / | |
平均值 | / | 0 | / |
可溶性無水石膏 | 1 | 24.13 | 8.3h |
2 | 26.16 | 8.3h | |
3 | 27.89 | 8.3h | |
平均值 | / | 26.06 | 8.3h |
半水石膏 | 1 | 55.53 | 8.5h |
2 | 51.60 | 8.5h | |
3 | 52.42 | 8.5h | |
平均值 | / | 53.18 | 8.5h |
二水石膏 | 1 | 2.69 | 4h |
2 | 2.62 | 4h | |
3 | 2.86 | 4h | |
平均值 | / | 2.72 | 4h |
B 冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀法
試驗(yàn)前的準(zhǔn)備：設(shè)定水分儀溫度，放入稱量盤進(jìn)行加熱干燥。而后將稱量盤放入保干器中作干燥貯藏至使用時(shí)。樣品稱重之前防止吸附水分很重要，而且取樣和稱重的時(shí)間間隔須盡可能地短。
①附著水與 III 型無水石膏含量的測(cè)定。設(shè)定水分儀溫度，清零，記錄空樣品盤質(zhì)量M01，用水分測(cè)定儀稱取適量試樣，至 0.001 g，放入水分儀稱量，記錄質(zhì)量M1，加入適量95%乙醇溶液，試樣靜置10min后放入設(shè)定好溫度的水分測(cè)定儀，烘干至恒重，記錄此時(shí)的試樣重量M2。
當(dāng)M1＞M2 時(shí)：附著水含量 Wa1＝（M1－M2）/（M1-M01）×100%；III 型無水石膏含量WA1＝0；
當(dāng)M1＜M2時(shí)：吸附著水含量 Wa1＝0；則：
III型無水石膏含量
WA1＝15.11×（M2-M1）/（M1-M01）×100%；
（注：以上分析試樣中，附著水和 III 型無水石膏二者只能有一，因?yàn)闊o水石膏極易吸收水分，因此有附著水就不會(huì)有無水石膏）
②半水石膏含量的測(cè)定。設(shè)定水分儀溫度，清零，記錄空樣品盤質(zhì)量M02，用水分測(cè)定儀稱取適量試樣，至 0.001 g，放入水分儀稱量，記錄質(zhì)量M3，加入適量蒸餾水，浸泡2h后，放入設(shè)定好溫度的水分測(cè)定儀，烘干至恒重，記錄此時(shí)的試樣重量M4。
試樣水化后的質(zhì)量變化量
C1＝（M4-M3）÷（M3-M02）×100%；
當(dāng)M1＞M2 時(shí)：
半水石膏WHH2＝5.37×（C1+Wa1）×100%；
當(dāng)M1＜M2時(shí)：
WHH2＝5.37×（C1－0.265×WA1）×100%；
③二水石膏含量的測(cè)定。設(shè)定水分儀溫度，放入樣品盤后清零，稱取適量試樣，至0.001g，放入水分測(cè)定儀，烘干至恒重，記錄終水分讀數(shù)C2。
當(dāng)M1>M2 時(shí)：二水石膏含量
WDH2＝4.78×［（C2－Wa2）－0.062×WHH2］×100%；
當(dāng)M1<M2時(shí)：二水石膏含量
WDH2＝4.78×（C2－0.062×WHH2）×100%。
冠亞牌快速水分測(cè)定儀測(cè)試結(jié)果如下（測(cè)試時(shí)間指水分儀工作時(shí)間，不包含靜置時(shí)間）：
相成分 | 測(cè)試次數(shù) | 含量（%） | 測(cè)試時(shí)間 |
附著水 | 1 | 0 | / |
2 | 0 | / | |
3 | 0 | / | |
平均值 | / | 0 | / |
可溶性無水石膏 | 1 | 23.56 | 1925s |
2 | 26.95 | 2186s | |
3 | 27.06 | 1954s | |
平均值 | / | 25.86 | 2022s |
半水石膏 | 1 | 53.76 | 2458s |
2 | 53.65 | 2286s | |
3 | 53.98 | 2402s | |
平均值 | / | 53.80 | 2382s |
二水石膏 | 1 | 2.71 | 198s |
2 | 2.88 | 253s | |
3 | 2.83 | 205s | |
平均值 | / | 2.81 | 219s |
結(jié)果與討論
⑴ 從圖1可以得出結(jié)論：使用冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀進(jìn)行石膏三相分析，得出的數(shù)據(jù)與國(guó)標(biāo)烘箱法保持一致，水分儀測(cè)試數(shù)據(jù)具有可靠性；
⑵ 從圖2可以得出結(jié)論：使用冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀進(jìn)行石膏三相分析，測(cè)試時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)*于國(guó)標(biāo)烘箱法，極大的提高石膏三相的分析效率；
⑶ 冠亞牌CS-68GL快速水分測(cè)定儀具有快速、、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在石膏企業(yè)可以極大的提高石膏三相的生產(chǎn)效率，有利于企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
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