分析化学在陶瓷材料检测中的应用初探

2020-11-25 13:54罗谨洋
建材发展导向 2020年2期
关键词:陶瓷材料分析化学烧杯

罗谨洋

(云南大学, 云南 昆明 650500)

分析化学检测方式具有很高的实用性,其应用范围十分广泛,在地质普查、化工业、医药等行业都被广泛使用,其在人类文明历史发展中也起到了关键性作用。目前,在对人们常用的陶瓷材料产品进行检测的过程中,分析化学检测方式也被普遍应用,不但能够分析出陶瓷材料的理性化性能,也能够对陶瓷材料的结构进行细致分析。

1 分析化学的概念以及应用要求

分析化学其实就是对物质的组成、含量、结构以及形态等特性进行化学研究与鉴定的一个方法,是一门理论性学科,也是化学学科的一个关键分支。在陶瓷材料检测中进行分析化学检验,主要是鉴定陶瓷材料中各个组分,并且将其中的成分含量测试出来,进而得出材料的晶体结构等等。

不管是用什么方式进行分析检测,都需要检测方法简便易行,而分析化学方式正满足这一要求。

例如,在金店在收购金饰品的时候会在试金石上划一下,之后便可以从金饰品的成色上来鉴定其等级,这也是目前这个行业常见的检验方式,虽然不及火试金等方式检查的详细,但是却可以对金饰品的成色做出准确判断,这就是日常生活中常用的一种分析化学检测方式。

2 分析化学在陶瓷材料检测中的应用初探

分析化学检测方式分为很多种,并且门类复杂。但是不管哪种方式,都能够较为精确地分析出陶瓷材料的理性化性能,以下就是在对陶瓷材料进行检测的过程中,常用到的几种分析化学方法[1]。

2.1 XRD 晶相分析方法

XRD 晶相分析(X-ray diffraction) 是对陶瓷材料进行检测的过程中最常见的一种分析技术,是通过对X 射线衍射图谱进行分析进而得到材料各晶体结构参数的一种方法。

其分析原理主要是通过X 射线晶体和非晶体在陶瓷材料中产生各种衍射或散射,并得到其图谱,进而通过这种方式对陶瓷材料的结构做出定量分析,也可以对陶瓷材料中不完整的结构类型做出分析。

例如,在X 射线穿过了单相或者多相的单晶和多晶的时间内,就会生成一个衍射图谱,因此,就可以对其生成的这个衍射图谱进行分析化学,在结合PDF 图形进行查阅。通过这种方式就可以得到陶瓷材料的组成成分,特别是在检测一些未知成分的陶瓷材料时,使用XRD 晶相分析技术不但操作简单,而且检测结果也很准确。

2.2 化学滴定分析方法

关于化学滴定分析方法,其是一种比较传统的分析化学技术,这种检测方法的优势在于成本低且精准度高。该种检测方法主要有三种类型,分别为酸碱滴定法、络合滴定法以及氧化还原滴定法。

例如,对于氧化锆的检验。首先,称取1.0000 克的氧化锆,将其放到容量为158 毫升的烧杯中;接着再向烧杯中加入3 克的硫酸铵以及5 毫升的硫酸,并且用表面皿将烧杯盖上。然后将烧杯至于调压炉上,对其中的物质进行溶解,当物质完全溶解并且已经逐渐透明可以停止加热;当烧杯中的物质已经冷却,就可以向烧杯内加水,使其得到稀释,随后将烧杯中的物质导入容量为250 毫升的容量瓶中,接下来只需等待物质冷却至常温状态[2]。

待到物质恢复到常温,就可以添加适量的水进行稀释,并且将其摇均,并且将其记作溶液甲。这时取25 毫升的甲溶液,将其放到250 毫升的容量瓶中,再加入EDTA 标准溶液和1 毫升的浓硫酸,然后再进行加热和煮沸,之后将EDTA 标准溶液滴到容量瓶中,一直滴到溶液呈现出橙黄色,然后接着进行加热和煮沸。

接下来加入100 毫升的水以及两滴二甲指示剂,再次加热煮沸,重复上述步骤加入EDTA 标准溶液,一直滴到溶液呈现出橙黄色,之后再加热煮沸,滴定EDTA 标准溶液一直到不再发生变化,这时要记录EDTA 标准溶液的滴定体积。该种方式为EDTA 络合滴定法,通过这种方式,不但能够准确的检测出陶瓷材料中氧化锆的具体含量,也能够计算出氧化锆粉的具体含量,是比较常见的一种陶瓷材料检测方式。

2.3 激光粒度分析

在对材料进行检测的过程中,除上述两种分析化学方式外,常见的还有筛分法、显微镜法以及激光粒度分析方法,其中激光粒度分析方式在对陶瓷材料进行检测过程中,有很大的帮助。很多的检测机构和各种科学研究中心都开始使用激光粒度分析方式对材料进行检测,由此可见激光粒度分析方式的重要性。

在传统的检测方式中,最常用到的就是筛分法,但是这种方式不但繁琐复杂,而且需要大量的检测时间,并且重复性也不是很好,已经不能够满足现代技术的要求。因此激光粒度分析在材料检测行业的大量应用也是必然趋势。

通过激光粒度分析方式对陶瓷材料进行检测不但能够更快的得到检测结果,也能够测定出陶瓷材料成分的配置是否合理,以及将陶瓷材料的原材料准确的分析出来[3]。

3 结语

在使用分析化学方式对各类材料进行分析的过程中,要依据材料的种类进行选择,只有选择科学合理的分析化学方式,才能够使分析化学在检测材料行业得到更好的发展,进而促进材料行业的稳步发展。因此,在实际操作过程中,检测人员应该不断提升对分析化学方式的使用专业度,被对该技术进行探索和创新,使分析化学检测技术能够更好的服务与材料检测行业。

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