目 錄
一,、 產(chǎn)品概述 1
二,、 產(chǎn)品適用范圍及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 1
三、 功能特點(diǎn) 1
四,、 主要技術(shù)參數(shù) 1
五,、 產(chǎn)品配置 2
六、 實(shí)驗(yàn)原理 2
七,、 硬件準(zhǔn)備 2
八、 開機(jī)步驟 5
九,、 標(biāo)定過程 5
十,、 實(shí)驗(yàn)過程 7
十一、 系統(tǒng)設(shè)置 8
十二,、 連線圖 9
十三,、 補(bǔ)充 10
十四、 附錄 11
一,、 產(chǎn)品概述
氯離子是誘發(fā)鋼筋銹蝕的重要因素,，為了避免鋼筋過早銹蝕，混凝土原材料中氯離子含量的控制相當(dāng)嚴(yán)格,。我國(guó)部分規(guī)范明確要求混凝土在選配砂子,、骨料、水泥,、外加劑,、拌和水等混凝土原材料的時(shí)候，必須進(jìn)行氯離子含量的測(cè)試，從根本上避免將過量氯離子帶入混凝土中,。我公司生產(chǎn)的氯離子快速測(cè)定儀正是測(cè)定新拌混凝土中氯離子濃度的實(shí)驗(yàn)室電化學(xué)分析儀器,，氯離子選擇電極為指示電極，再輔以適當(dāng)?shù)膮⒈入姌O,，一起插入待測(cè)溶液中,，構(gòu)成供測(cè)定用的電化學(xué)系統(tǒng)。
二,、 產(chǎn)品適用范圍及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》 JTJ270-98
《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》GB/T8077-2000
《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50476-2008
測(cè)試指標(biāo)：
氯離子濃度,、質(zhì)量百分比。
適用范圍：
實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)氯離子含量,，控制及防止鋼筋發(fā)生過早腐蝕,，快速檢測(cè)混凝土、砂石子,、水泥等無(wú)機(jī)材料的水溶性氯離子含量,，結(jié)合混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)，可對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)壽命,、鋼筋銹蝕壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),。
三、 功能特點(diǎn)
本產(chǎn)品采用離子選擇電極法（ISE法）,，人機(jī)界面采用組合式輕觸按鍵和128*64液晶顯示面板,。配置高速低噪熱敏微型打印機(jī)。全中文導(dǎo)航式提示菜單,，操控直觀方便,。是測(cè)定混凝土、砂石子,、外加劑,、拌和水等材料水溶性氯離子含量的*選擇。產(chǎn)品具有運(yùn)行快,、操作簡(jiǎn)單,，穩(wěn)定性高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),，同時(shí)適合于科研,、檢測(cè)、和實(shí)驗(yàn)室做水溶性氯離子含量檢測(cè)與測(cè)試,。
四,、 主要技術(shù)參數(shù)
1、 氯離子濃度范圍：5×10-5～10-1mol/L,；
2,、 pH范圍：2～6pH；
3、 溫度范圍：室溫,；
4,、 響應(yīng)時(shí)間：≦2分鐘；
5,、 輸出方式：打印輸出,；
6、 輸入電源：AC/220V,；
7,、 顯示分辨率：0.1mV；
8,、 輸入阻抗：≥1×1012Ω,；
五、 產(chǎn)品配置
序號(hào) 名稱 數(shù)量 作用
1 主機(jī) 1臺(tái) 測(cè)試平臺(tái)
2 氯離子選擇電極 1支 測(cè)量氯離子濃度的選擇電極
3 參比電極 1支 C(K2SO4)-1硫酸亞汞參比電極
4 溫度傳感器 1支 18B20
5 標(biāo)定溶液1 1瓶 0.0055mol/L 250mL NaCl
6 標(biāo)定溶液2 1瓶 0.00055mol/L 250mL NaCl
7 浸泡填充粉劑 1瓶 參比電極浸泡填充粉劑K2SO4,，分析純50g
8 多功能電極支架 1支 試驗(yàn)裝置電極和傳感器支撐
9 打印紙 1卷 打印機(jī)耗材
10 電源線 1根
11 保險(xiǎn)絲 1個(gè)
12 合格證 1張
13 說明書 1本
六,、 實(shí)驗(yàn)原理
氯離子含量的快速測(cè)定，是通過快速測(cè)量被測(cè)溶液中氯離子的濃度實(shí)現(xiàn)的,。用氯離子選擇電極和硫酸亞汞參比電極置于被測(cè)溶液中,，通過電極即可測(cè)得兩個(gè)電極之間的電位E，由于電極電位E和氯離子濃度的C的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系（可以參考<補(bǔ)充>中的處理公式來(lái)得到）,，因此可以通過電極電位的測(cè)量計(jì)算出氯離子濃度,，進(jìn)而計(jì)算出氯離子的含量。
七,、 硬件準(zhǔn)備
氯離子選擇電極PCl-1-01
1,、技術(shù)參數(shù)
測(cè)量范圍：5×10-5～10-1mol/L氯離子濃度
溫度范圍：5-45℃
樣品pH值：4-11pH
活化溶液：10-2～10-3mol/L左右的氯化鈉 浸泡2小時(shí)
參比電極：C(K2SO4)-1硫酸亞汞參比電極
2、 使用步驟
a,、 將氯離子電極與參比電極一起,，使用磁力攪拌器在蒸餾水中清洗電極電位。例如溶液溫度25℃時(shí),，清洗電位一般在110mV左右；若溶液溫度低于25℃,，則電位值要求適當(dāng)降低,；
b、 電極清洗守畢,，將電極放在10-2～10-3mol/L左右的氯化鈉浸泡活化2小時(shí),；
c、 氯離子含量測(cè)定儀對(duì)電極進(jìn)行校正：在二種NaCl標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定溶液中由稀到濃進(jìn)行標(biāo)定,，標(biāo)定步驟參照第九章節(jié),。
3、 電極保存
使用完畢應(yīng)盡快用去離子水（蒸餾水也可）將電極電位清洗至110mV左右，然后用濾紙吸干電極表面水分,，套上保護(hù)套放回包裝盒干燥保存,。
電極應(yīng)貯存在（5-45）℃、相對(duì)濕度不大于85%的干燥通風(fēng)的常壓室內(nèi),，空氣中不應(yīng)含有腐蝕性氣體,。
4、 注意事項(xiàng)
測(cè)量時(shí),，電極測(cè)量端應(yīng)充分浸沒在被測(cè)溶液中,。配套使用的參比電極的外參比溶液的液位必須高于外部被測(cè)溶液的液位。
為保證測(cè)量準(zhǔn)確度,，電極標(biāo)定和測(cè)樣時(shí),，溫度、離子強(qiáng)度,、攪拌速度等條件應(yīng)一致,。
更換樣品測(cè)量時(shí)，指示電極和參比電極應(yīng)先用蒸餾水充分清洗,，然后用濾紙輕輕吸干電極上的殘留水跡,，再將電極浸入下一樣品進(jìn)行測(cè)量，這樣可以避免試樣間交錯(cuò)污染,。
樣品pH值應(yīng)保持在(4-11)pH范圍內(nèi),。在電極使用前應(yīng)針對(duì)測(cè)試樣品，查閱盡量多的文獻(xiàn)或使用*的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法（如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）,，以確保正確使用電極,。
氯離子電極的插頭部分應(yīng)始終保持清潔干燥，避免銹蝕,、污染,。
氯離子電極在使用中應(yīng)避免碰擦和強(qiáng)烈震動(dòng)。
不建議用紗布或卷筒紙直接擦拭電極,，這樣有可能造成敏感膜片損壞,。
5、 使用壽命
自產(chǎn)品生產(chǎn)日起半年內(nèi),，客戶拆盒使用時(shí)應(yīng)能滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),，氯離子電極為耗材性配件，正常使用壽命在1年左右,。
C(K2SO4)-1硫酸亞汞參比電極
八,、 使用步驟
1、 將電極保護(hù)瓶蓋旋開,，依次取下電極保護(hù)瓶和電極保護(hù)瓶蓋,。打開加液塞,，并將電極在K2SO4飽和溶液中浸泡2小時(shí)以上。
2,、 電極測(cè)量端向下,，捏住黑色電極帽部分，輕甩數(shù)次,，檢查鹽橋處均應(yīng)充滿溶液沒有氣泡,，填充液為飽和的溶液應(yīng)有適量的結(jié)晶存在。
3,、 將電極加液口保持開啟狀態(tài),，與配套的指示電極一起進(jìn)行校正或測(cè)量。
4,、 電極保存
電極長(zhǎng)期不使用,，將電極保護(hù)瓶安裝在電極上并塞上加液塞塞子，干燥保存,。
電極使用頻率較高,，關(guān)閉加液口，將電極浸于K2SO4飽和溶液中,。
5,、注意事項(xiàng)
電極表面如有白色粉末附著，用濕潤(rùn)的紗布擦去即可,。
電極在使用一段時(shí)間后,，填充液液面會(huì)有所下降，請(qǐng)及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水或K2SO4飽和溶液,，使其液面保持在管體2/3高度以上,。
6、 其它事項(xiàng)
自產(chǎn)品生產(chǎn)日起一年內(nèi),，客戶拆盒使用時(shí)應(yīng)能滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),。參比電極為耗材性配件，正常使用壽命在2年左右,。
18B20溫度傳感器
電極標(biāo)定和實(shí)驗(yàn)過程中,，應(yīng)把氯離子選擇電極、參比電極和溫度傳感器放在電極支架上,，
九,、 開機(jī)步驟
接通220VAC電源，打開儀器后側(cè)的電源開關(guān),，儀器上電，顯示“開機(jī)畫面”3秒面后,，進(jìn)入主菜單,。
圖【1】 開機(jī)畫面 圖【2】 主菜單
十,、 標(biāo)定過程
在主菜單中，選擇<●1.電極標(biāo)定>進(jìn)入圖【3】界面
圖【3】 選擇標(biāo)定類
按OK鍵設(shè)置結(jié)束,，進(jìn)入圖【4】界面,。
圖【4】 標(biāo)定提示
根據(jù)界面提示，把試棒插入到0.0055mol/L的NaCl標(biāo)定溶液中,，按OK鍵進(jìn)行測(cè)試,。進(jìn)入圖【5】的界面。
圖【5】 標(biāo)定一測(cè)量
圖【5】中會(huì)顯示出所測(cè)的當(dāng)前電壓,，以及測(cè)試進(jìn)行后所運(yùn)行的時(shí)間,，工作模式會(huì)顯示<標(biāo)定一>，狀態(tài)為<運(yùn)行>,。<運(yùn)行時(shí)間>到達(dá)<系統(tǒng)參數(shù)>中設(shè)定的測(cè)試時(shí)間后,，進(jìn)入圖【6】的界面。
圖【6】 標(biāo)定一測(cè)量結(jié)果
按OK鍵進(jìn)行溶液二的標(biāo)定,，進(jìn)入圖【7】的界面
圖【7】 標(biāo)定提示
根據(jù)界面上的提示,，把試棒插入到0.00055mol/L的NaCl標(biāo)定溶液中，按OK鍵進(jìn)行溶液二的標(biāo)定,，進(jìn)入圖【8】的界面
圖【8】 標(biāo)定二測(cè)量
在圖【8】界面中,，<運(yùn)行時(shí)間>到達(dá)<系統(tǒng)參數(shù)>中設(shè)定的測(cè)試時(shí)間后，進(jìn)入圖【9】的界面,。
圖【9】 標(biāo)定二測(cè)量結(jié)果
根據(jù)界面提示,，按OK鍵會(huì)進(jìn)入圖【10】的溫度標(biāo)定界面。
圖【10】 溫度標(biāo)定
界面顯示溫度傳感器所測(cè)量的溫度,，該溫度值可能和溶液實(shí)際溫度有偏差,，如有偏差，把實(shí)際溫度設(shè)置到<補(bǔ)償溫度>,，默認(rèn)<補(bǔ)償溫度>和<所測(cè)溫度>一致,。按OK完成操作，進(jìn)入圖【11】所示的界面,。
圖【11】 標(biāo)定結(jié)果
計(jì)算出標(biāo)定結(jié)果<偏移>和<斜率>的值,。
以上為標(biāo)定的過程。
十一,、 實(shí)驗(yàn)過程
在主菜單中,，選擇<●2.開始實(shí)驗(yàn)>進(jìn)入圖【12】的界面。
圖【12】 實(shí)驗(yàn)前是否標(biāo)定
如果選擇<是>,，會(huì)進(jìn)入上面介紹的<標(biāo)定過程>,。
如果選擇<否>，會(huì)進(jìn)入圖【13】的界面,。
圖【13】 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
如圖所示,，根據(jù)實(shí)際測(cè)量,，輸入溶液相應(yīng)的參數(shù)，按OK開始實(shí)驗(yàn),。會(huì)進(jìn)入圖【14】的界面,。
圖【14】 實(shí)驗(yàn)過程
圖【14】中顯示當(dāng)前測(cè)量電壓，以及測(cè)試進(jìn)行后所運(yùn)行的時(shí)間,，工作模式會(huì)顯示<實(shí)驗(yàn)>,，狀態(tài)為<運(yùn)行>。<運(yùn)行時(shí)間>到達(dá)<系統(tǒng)參數(shù)>中設(shè)置的測(cè)試時(shí)間后,，進(jìn)入圖【15】的界面,。
圖【15】 實(shí)驗(yàn)溫度補(bǔ)償
界面顯示測(cè)量的電極電壓和溫度信息。<所測(cè)溫度>為溫度傳感器測(cè)量的溫度,，該溫度值可能和溶液實(shí)際溫度有偏差,，如有偏差，把實(shí)際溫度設(shè)置到<補(bǔ)償溫度>,，默認(rèn)<補(bǔ)償溫度>和<所測(cè)溫度>一致,。按OK完成操作，進(jìn)入圖【16】所示的界面,。并自動(dòng)打印實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),。
圖【16】 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)束，按OK鍵返回主菜單,。
十二,、 系統(tǒng)設(shè)置
密碼驗(yàn)證界面，輸入客戶設(shè)置的密碼,，儀器出廠密碼為空,，直接按OK鍵進(jìn)入！
圖【17】 系統(tǒng)設(shè)置
1,、<實(shí)驗(yàn)參數(shù)>
圖【18】 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
設(shè)置一些實(shí)驗(yàn)參數(shù),，輸入具體的數(shù)值后，單按OK鍵就會(huì)保存相應(yīng)的數(shù)據(jù),。
2,、<打印設(shè)置>
圖【19】 打印設(shè)置
該參數(shù)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)完成后是否自動(dòng)的進(jìn)行打印。選擇<是>會(huì)進(jìn)行自動(dòng)打印,。選擇<否>將不會(huì)自動(dòng)打印,。
3、<線性設(shè)置>
圖【20】 線性設(shè)置
顯示和修改標(biāo)定結(jié)果的兩個(gè)值<偏移>和<斜率>,。
4,、<電壓校正>圖【21】 線性設(shè)置
校準(zhǔn)<標(biāo)定>和<實(shí)驗(yàn)>過程中的儀器所測(cè)的電壓值。
5,、<系統(tǒng)時(shí)間>
圖【22】 系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置
根據(jù)界面修改相應(yīng)的值即可,。
6,、<工廠設(shè)置>
把系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置成出廠時(shí)的默認(rèn)值。
7,、<密碼修改>
根據(jù)界面上面的提示即可完成系統(tǒng)密碼的修改。
請(qǐng)妥善保管密碼,，如果忘記該密碼須返廠恢復(fù),！
十三、 連線圖
見附圖
十四,、 補(bǔ)充
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理公式
快速測(cè)定儀的標(biāo)定過程主要目的是確定氯離子濃度和電極電位的線性關(guān)系,，即確定線性方程y=kx+b中的兩個(gè)系數(shù)：k、b,，該系數(shù)是通過<電極標(biāo)定>實(shí)驗(yàn)過程中來(lái)得到的,。其中，k的值可以根據(jù)公式1求得：（已知標(biāo)定過程中所用的兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度C1,、C1,，且假設(shè)其 應(yīng)測(cè)得電位值為E1、E2）
k=(E1-E2)/(log C1-log C2) （公式1）
在得出k值以后即可通過公式2計(jì)算出b的值：
b=E2-logC2×k （公式2）
得到k,、b的值后標(biāo)定過程結(jié)束,，在測(cè)定過程中，將測(cè)定值E3帶入線性方程y=kx+b即可求出方程中x的值,，即待測(cè)溶液的氯離子濃度,。而后通過特定的氯離子濃度和氯離子含量的計(jì)算公式即可得到氯離子含量。
十五,、 附錄
海砂,、混凝土拌合物中氯離子含量的快速測(cè)定
1、目的和適用范圍：
本方法適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢驗(yàn)海砂或混凝土拌合物中的氯離子含量,，或檢測(cè)其氯離子含量是否超出規(guī)范所規(guī)定的允許值,。
2、試驗(yàn)基本原理：
用氯離子選擇電極和甘汞電極置于液相中,，測(cè)得的電極電位E,，與液相中氯離子濃度C的對(duì)數(shù)，呈線性關(guān)系,，即E=K-0.059lgC,。因此，可根據(jù)測(cè)得的電極電位值,，來(lái)推算出氯離子濃度,。
3、儀器設(shè)備：
氯離子選擇電極：
測(cè)量范圍：5×10-5～10-2mol/L,；
pH范圍：2～12,；
響應(yīng)時(shí)間：≦2min,；
溫度范圍：5～35℃。
參比電極：飽和甘汞電極,，鹽橋充KNO3 0.1mol/L或NaNO3溶液0.1mol/L,。
電位測(cè)量?jī)x器：分辨值為mv的酸度計(jì)、恒電位儀,、伏特計(jì)或電位差計(jì),，輸入阻抗不小于7MΩ。
4,、試驗(yàn)步驟：
4.1 建立電位氯離子濃度關(guān)系曲線：
（1）把氯離子選擇電極放入由蒸餾水（或去離子水）配制的NaCl溶液0.001mol/L中活化2h,；
（2） 用蒸餾水（或去離子水）配制5.5×10-3mol/L和5.5×10-4mol/L兩種NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，各250mL,；
（3）將氯離子選擇電極和甘汞電極（通過鹽橋）,，插入20±2℃的兩種NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液中，經(jīng)2min后用電位測(cè)量測(cè)兩電極之間電位值,。將兩值標(biāo)點(diǎn)在E—lgC半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,，其連接線即為電位—氯離子濃度關(guān)系曲線。
4.2檢測(cè)海砂或混凝土的氯離子含量是否超過規(guī)范規(guī)定的允許值時(shí),，應(yīng)制備氯離子濃度允許限值的標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL,。標(biāo)準(zhǔn)溶液的NaCl濃度按下式計(jì)算：
CNaCl=K/3.55ß
式中 CNaCl——NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；
K——規(guī)范規(guī)定的氯離子濃度允許限值（%）,；
ß——混凝土的水灰比,。
按前述同樣步驟測(cè)得20℃標(biāo)準(zhǔn)溶液的電極電位值。
注：氯離子濃度允許限值K,，按水泥用量計(jì),。
4.3海砂中氯離子含量測(cè)定：
（1）把氯離子選擇電極放入0.001mol/LNaCl溶液中活化1h；
（2）按3.7節(jié)中的規(guī)定測(cè)定海砂含水率ωwc,；
（3）稱取200g海砂樣品置于1000mL磨口瓶中,，加入250mL蒸餾水（或去離子水），加蓋后搖晃1min,靜置半小時(shí),，并按此順序再重復(fù)一次,。將上部清液移至錐形瓶中。并用溫度計(jì)量測(cè)清液的溫度,；
（4）將氯離子選擇電極和甘汞電極（通過鹽橋）插入水中,，用電位測(cè)量?jī)x測(cè)得電位值。按溫度每增加1℃,，電位向負(fù)移動(dòng)1mV的比率對(duì)電位值進(jìn)行溫度較正,，并從E—lgCNaCl曲線上推求得水中氯離子濃度。
4.4 混凝土拌合物中氯離子含量測(cè)定：
（1）把氯離子選擇電極入入以蒸餾水（或去離子水）配制的0.001mol/LNaCl溶液中活化1h；
（2）從混凝土拌合物中取出600g左右砂漿,，放入燒杯中,，量測(cè)溫度，插入氯離子選擇電極和甘汞電極（通過鹽橋）,，測(cè)定其電位,，并進(jìn)行溫度較正；
（3）從E—lgC曲線推算得相應(yīng)拌和水的氯離子濃度,。
5 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
5.1 海砂氯離子含量按下式計(jì)算：
PS=CCl-（1.25+ωwc）（1+ωwc）/1000N×35.5×100%
式中 PS——海砂中氯離子含量,，以水泥重計(jì)（%）；
CCl-——水中氯離子濃度（mol/L）,；
Ωwc——海砂含水率（%）；
N——混凝土的灰砂比,。
5.2 混凝土氯離子含量按下式計(jì)算：
Pc=Ccl-×ß /1000×35.5×100%
式中Pc——混凝土拌合物中氯離子含量,，以水泥重計(jì)（%）；
Ccl-——相應(yīng)拌和水中氯離子濃度（mol/L）,；
߬——混凝土的水灰比,。
5.3 檢驗(yàn)海砂或混凝土的氯離子含量是否超過規(guī)范規(guī)定允許*時(shí)，將測(cè)得電位值經(jīng)溫度校正后與相應(yīng)允許*溶液中電位值相比較,，若前者較后者小,，表明其氯離子含量已超過規(guī)范允許值。
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