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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)的氯離子快速測定儀正是測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，一起插入待測溶液中，構(gòu)成供測定用的電化學(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)室檢測氯離子含量，控制及防止鋼筋發(fā)生過早腐蝕，快速檢測混凝土、砂石子、水泥等無機(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。
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、和實(shí)驗(yàn)室做水溶性氯離子含量檢測與測試。
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) 測試平臺(tái)
2 氯離子選擇電極 1支 測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定，是通過快速測量被測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溶液中，通過電極即可測得兩個(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>中的處理公式來得到），因此可以通過電極電位的測量計(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)
測量時(shí)，電極測量端應(yīng)充分浸沒在被測溶液中。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溶液的液位。
為保證測量準(zhǔn)確度，電極標(biāo)定和測樣時(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)測試樣品，查閱盡量多的文獻(xiàn)或使用*的標(biāo)準(zhǔn)測量方法（如國家標(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)行校正或測量。
4、 電極保存
電極長期不使用，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)行測試。進(jìn)入圖【5】的界面。
圖【5】 標(biāo)定一測量
圖【5】中會(huì)顯示出所測的當(dāng)前電壓，以及測試進(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)定的測試時(shí)間后，進(jìn)入圖【6】的界面。
圖【6】 標(biāo)定一測量結(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)定的測試時(shí)間后，進(jìn)入圖【9】的界面。
圖【9】 標(biāo)定二測量結(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)前測量電壓，以及測試進(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
界面顯示測量的電極電壓和溫度信息。<所測溫度>為溫度傳感器測量的溫度，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，在測定過程中，將測定值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定
1、目的和適用范圍：
本方法適用于現(xiàn)場快速檢驗(yàn)海砂或混凝土拌合物中的氯離子含量，或檢測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)測得的電極電位值，來推算出氯離子濃度。
3、儀器設(shè)備：
氯離子選擇電極：
測量范圍：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。
電位測量儀器：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后用電位測量測兩電極之間電位值。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，用電位測量儀測得電位值。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，量測溫度，插入氯離子選擇電極和甘汞電極（通過鹽橋），測定其電位，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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