土体中易溶盐的检测

2016-11-03 08:32王凯
大陆桥视野·下 2016年8期
关键词:易溶硫酸根浸出液

【摘 要】阐述土体中易溶盐含量的检测方法,从施工的角度,对规程中给出的试验步骤进行简化。

【关键词】易溶盐试验

引言

对土体中易溶盐含量的测定,笔者以为是一个简单的化学试验,没什么值得总结发挥的。可是2015年,在肃北县修建白明高速公路时,10个路基标段,只有一家单位将这个试验做正确了,其他单位错误的严重程度,令人瞠目。

在甘肃河西地区,因路基土的盐胀,致使路面凹凸不平,没办法补救,这种事儿也听说过。因此,笔者还是谈一下这个试验的做法,以后大家会遇到。

一、取样

区别土样的用途,如果用于判断原地面的含盐情况,就从地表往下,按0~5cm、5~25cm、25~50cm、50~75cm、75~100cm逐层连续取样,按深度百分比计算平均含盐量;如果用于检测取土场的情况,对于1m以下的部位,每隔0.5m分层试验。

二、待测液的制备

取通过1mm筛的烘干土样,土水以1:5比例混合,震荡3min,立即进行过滤。

如何过滤,《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)T0153—1993提供的方式是用真空泵抽滤,能够相对迅速的提取到水溶性盐的浸出液;然而很难操作,需要反复进行,才能使滤液澄清,排除泥沙。

因为无论易溶盐还是中溶盐,都会对构筑物产生不利影响,所以总量更重要,不用进行区分。这样事情就好办了。用不着任何设备,只将悬浊液倒在滤纸上,让它慢慢滤去,可一次提取到清亮的待测液。

也经常会遇到这样一种情形,即土质为粘土,即使用真空泵,经过一天也得不到足够数量的待测液,那么可以用离心机使土水彻底分离,然后再过滤。

三、易溶盐总量的测定—质量法

将待测液置于蒸发皿中蒸干,残留物便是土体中的盐分。盐的颜色为霜白色;如呈现黄褐色,便是夹杂着有机质。

处理有机质,使用双氧水少许,在加热的条件下使有机质氧化,至黄褐色颜色变淡即可。规程中要求反复处理至黄褐色消失,没有必要。因为有机质相对盐分,好比是稻草遇见铁,重量是微乎其微的。

四、氯根的测定—AgNO3滴定法

要用到5%铬酸钾指示剂,如何配置,众说纷纭。较可靠的方式是:取5g分析纯铬酸钾,溶于少量蒸馏水中,用硝酸银溶液滴定至砖红色沉淀开始出现时止,稀释至100ml。

规程中建议取用浸出液25ml,实践中取用浸出液10ml便足够。因为如果土体中氯根浓度高,浸出液数量大,将大量消耗AgNO3溶液。将浸出液置于三角瓶中,加入铬酸钾指示剂,比例为1滴/5ml浸出液,用AgNO3溶液滴定至生成砖红色沉淀。

规程中提供的步骤,在检测前加入甲基橙指示剂,逐滴加入0.02mol/L碳酸氢钠溶液,至试液变为纯黄色,控制pH值为7。这个步骤是有道理的,因为如果浸出液pH值很小,铬酸银沉淀将有少量溶解;但是由于pH值是否为7,用试纸判断不准,故略去这一步,滴定时晃动三角瓶,注意观察即可。

Cl-(mmol/Kg)=V×c×1000/m

V—滴定用AgNO3溶液体积

c—AgNO3标准溶液的浓度

m—相当于分析时所取浸出液体积的干土质量

五、硫酸根的测定—质量法

对硫酸根的测定,试验规程中倾向于采用EDTA间接配位滴定法。该方法需要用到的药品繁多,工地试验室要把这众多药品购置齐全,太难了。

质量法检测硫酸根,比较耗时,有些步骤要求很细致,令人望而生畏。把步骤精简一下,其实用质量法会更方便。

(1)将待测液液置于烧杯中,放在恒温水浴上蒸干。用1:3盐酸溶液处理,再蒸干。在100~105℃烘干1h。

(2)烧杯中加入30~40毫升热蒸馏水,在不断搅动中趁热滴加10%BaCl2溶液,至沉淀完全。在恒温水浴上继续加热15~20min,取下烧杯静止2h。

因为BaSO4沉淀的生成,与氯离子没有关系,这个步骤显得毫无理由。

(3)用滤纸将沉淀过滤完全。

因为沉淀物是BaSO4,氯离子从何而来呀!试验的步骤设置的越多,可能出现的问题就会越多。步骤精简之后,将会使结果更为准确。

(4)获取BaSO4沉淀物的质量。

m1—BaSO4的质量。

m—相当于分析时所取浸出液体积的干土质量。

这个计算公式是笔者要着重强调的。需要的结果数据并非硫酸根的摩尔浓度,而是半个硫酸根的摩尔浓度。前文所述9个标段,都在此处犯下了重大错误,从而导致试验结果彻底错了。

因为氯根含一个阴离子,硫酸根含两个阴离子;在与阳离子结合形成盐的时候,例如CaCl2消耗二个氯根,CaSO4消耗一个硫酸根;在判断含盐性质时,要么将硫酸根的浓度乘以2,要么将氯根的浓度乘以0.5,二者才有可比性。

六、判断含盐性质

根据土中Cl-/ SO42-的值将盐渍土分为两种类型:比值大于1,为氯盐类;比值小于1,为硫酸盐类。还有一种碳酸盐类,因为非常罕见,不做介绍。

七、判断盐渍化程度

粗粒土根据通过1mm筛孔的干土的含盐量来划分;细粒土由于不适合作路基填料,不做介绍。

对氯盐类粗粒土,总盐量小于2%为非盐;2~5%为弱盐;5~8%为中盐;8~10%为强盐;大于10%为过盐。

对硫酸盐类粗粒土,总盐量小于0.5%为非盐;0.5~1.5%为弱盐;1.5~3%为中盐;3~6%为强盐;大于6%为过盐。

这里依据的标准是《公路路基设计规范》。由新疆公路协会制订的标准《盐渍土地区公路设计与施工指南》(交公便字[2006]243号)没有区分粗粒土和细粒土,指标更为苛刻,国内普遍不采用。

八、结束语

从笔者以上的叙述,明眼人一下就可以看出,这个试验很简单,有什么值得写的呢。

一个简单试验,为什么都在硫酸根浓度的计算上犯了错误?这背后隐藏的巨大问题便是从业人员文化基础的薄弱。盐的概念,由酸性的阴离子与碱性的阳离子结合,才形成盐。多浅薄的常识呀,检测员就不知道,以为Cl-便是氯盐,SO4 2-便是硫酸盐。

水质分析试验,水泥的比表面积试验等等,这些都是近年来新增的试验内容,检测员面对这些试验的时候经常寸步难行,不知从何入手,看书看不懂,只能手把手的讲解。

检测行业,外人看来是一个高大尚的行业;而从业人员的素质,大概只有业内人士才清楚------鱼龙混杂,莫名其妙。

同时也反映出这个行业严重缺乏监管。工程项目的管理者,一般是科班出身,文化层次不可谓低。但是由于是从施工技术员做起,对检测工作,雾里看花,任由检测员折腾了。

另外还要提及,笔者对试验步骤的简化,有人可能会疑虑,这样做行不行?

首先,简化不是盲目的,经过了几十次的对比试验,证明简化的方法是可以用于工程实践的;其次,工地试验室只是为施工过程服务的,检验的目的并不需要得到一个非常准确的数字,只要求一个大致不差的结果范围。比方说对于氯盐类,检测到的总盐量是3%还是4%,都不重要,我们只要透过数字判断出它的含盐程度属于弱盐,这就够了。

作者简介:

王凯(1977-),男,汉族,工程师,专科毕业,吉林大安人,研究方向为公路工程施工过程。

中图分类号:U416.03 文献标识码:C

猜你喜欢
易溶硫酸根浸出液
易溶于水物质密度的测量
某黄金冶炼厂水系中硫酸根浓度降低试验探索
易溶纸使用不当导致的“四管”泄漏及防范措施
废旧电池浸出液对铜钱草危害性的研究
易溶盐对伊犁黄土湿陷性的影响
保温材料浸出液成分及腐蚀性分析
电场强化SRB生物膜降解硫酸根条件优化
富铼渣双氧水浸出液铼钼分离工艺研究
循环水中硫酸根测定干扰因素的研究
气浮法脱除模拟锌浸出液中的油酸钠