专利名称：滴定法自动测定石灰活性的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于化工材料的性能测试技术领域，涉及石灰活性度的测试方法和装置，具体涉及一种滴定法自动测定石灰活性的方法和装置。
背景技术：
石灰的水活性为检验石灰质量的重要指标。石灰与水反应生成氢氧化钙，俗称消石灰，该反应又称为石灰与水的消化反应。石灰与水进行的消化反应是表征石灰活性的主要方法。国际上石灰活性度的测试当前有两种方法，盐酸滴定法和温升法。国内采用盐酸滴定法进行测量，现在通行的检测标准为YB/T105— 2005 “冶金石灰物理性能检验方法”。 其基本测试原理和反应过程为活性石灰与水发生反应后，生成氢氧化钙，溶液的PH值呈现碱性，通过用盐酸滴定的方法中和溶液中的碱性，同时保证溶液的等当量点，记录盐酸的用量，即所用盐酸的体积表征该石灰的活性度。现有技术测定石灰活性完全采用手动操作的方法，不足之处包括一、在检测过程中人为因素多，误差大，活性度测试结果的准确性低。二、滴定等当点以酚酞指示剂颜色变化判断，酚酞是一种弱有机酸，酚酞的变色范围是8. 2 10. O,即酚酞试剂的显色pH值为
8.2，因此消化反应进行后pH值为8. 2时才会出现显色反应，等当量点存在滞后。三、颜色变化时并非很明显，由于视觉的作用，在等当点的控制上误差很大。

发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种滴定法自动测定石灰活性的方法以减少人为误差，提高石灰活性测定的准确性，实现石灰活性测定的自动化。本发明另一目的是提供一种滴定法自动测定石灰活性的装置。本发明滴定法自动测定石灰活性的方法，测定步骤如下
⑴准确称取粒度为l 5mm的试样50. Og,置于干燥器中备用,将4mol/L的盐酸装入与滴定管相连的滴定剂瓶中。⑵设定滴定控制仪(4)，等当量点为ph=7 ;当ph >7，滴定开关(5)打开进行滴定，ph < 7时,关闭滴定开关；设定滴定时间为彡IOmin0⑶量取2000ml水置于滴定杯中，开启水浴加热器(8)，开启搅拌器进行搅拌，搅拌速度为30(T400r/min，加热至40°C。⑷将试样加入到滴定杯中进行消化，启动滴定控制仪(4)，用4mol/L的盐酸进行自动滴定。(5)滴定终止，滴定控制仪显示滴定所消耗的盐酸量。 本发明滴定法自动测试石灰活性的装置，包括滴定架、滴定管、滴定杯、滴定台和水浴加热器，滴定管与滴定剂瓶连接。装置设有PH电极和滴定控制仪。滴定管设有流量计和滴定开关。滴定控制仪分别与PH电极、流量计和滴定开关电路连接。
滴定开关为电磁开关。滴定杯的材质为玻璃或PVC材料。滴定控制仪设有模数转化器、微处理器、存储硬盘、触摸屏交互控制单元和电磁阀控制单元。模数转化器、存储硬盘和电磁阀控制单元分别与微处理器电路连接。模数转化器与流量计和PH电极电路连接。触摸屏交互控制单元与微处理器交互电路连接。存储硬盘与触摸屏交互控制单元交互电路连接。存储硬盘与U盘和打印机连接。滴定控制仪以微处理器为核心，实现ph信号采集、内置时间信号采集、盐酸体积流量信号采集、实现LCD过程显示、触摸屏交互控制、电磁阀开关控制功能，模数转换器用于实现电信号和数字信号的转换。本发明采用全自动的方式，利用工业自动化的设计原理，通过计算机芯片和程序控制的方法，在消化反应过程中，溶液出现碱性，PH值发生变化，酸碱电极产生不同的电信号，与此同时时间信号和酸碱度信号输出给信号处理器，将反应 过程中的时间信号、酸碱度信号进行分析处理，经过软件的作用给出判断，并将处理指令传给滴定控制仪，控制盐酸的滴定工作，实现中和反应的即时控制。在试验的同时将时间信号、酸碱度信号、盐酸体积即时记录，存储在计算机上，并形成测试曲线在显示器上显示，即时间变化和盐酸体积变化的关系曲线。试验完成后，通过USB 口将试验数据和分析曲线下载出来，进行存档和交流，实现全程的数字化操作。实现石灰活性度测试的自动化操作和试验数据的数字化。本发明通过滴定控制与滴定开关、PH电极和流量计连接实现了滴定法测定石灰活性的自动化操作。与现有技术相比，本发明的有益效果为①提高活性度测定结果的精确度，误差可控制在1%以内(国家标准YB/T105— 2005的可允许误差为4%)。②通过滴定控制仪对试验数据进行多功能分析。③减少人为误差因素，降低实验人员劳动强度。④利用PH值控制滴定，消化反应与中和反应同步完成，实现盐酸用量的精确化，提高石灰活性测定的准确性。


图I为本发明滴定法自动测试石灰活性的装置示意 图2为滴定控制仪原理图。其中
I一滴定架、2—PH电极、3—揽拌器、4一滴定控制仪、5—滴定开关、6—滴定管、7—滴定杯、8—7jC浴加热器、9 一滴定台、10 一流量计、11 一滴定剂瓶。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。本发明滴定法自动测试石灰活性的装置如图I所示，包括滴定架I、滴定管6、流量计10、滴定杯7、搅拌器3、PH电极2、滴定控制仪4、滴定台9和水浴加热器8，滴定管与滴定剂瓶11连接，滴定管设有滴定开关5，滴定开关为电磁开关。滴定控制仪分别与PH电极、流量计和滴定开关电路连接。滴定杯的材质为玻璃。滴定控制仪原理图如图2所示，设有模数转化器、微处理器、存储硬盘、触摸屏交互控制单元和电磁阀控制单元。模数转化器、存储硬盘和电磁阀控制单元分别与微处理器电路连接。触摸屏交互控制单元与微处理器交互电路连接。存储硬盘与触摸屏交互控制单元交互电路连接。模数转化器与流量计和PH电极电路连接，存储硬盘与U盘和打印机连接。本发明滴定法自动测定石灰活性的测定步骤为
⑴准确称取粒度为l 5mm的试样50. Og,置于干燥器中备用,将4mol/L的盐酸装入与滴定管6相连的滴定剂瓶11中。⑵设定滴定控制仪4，等当点为ph=7 ;当？11>7，滴定开关(5)打开进行滴定，？11=7时，关闭滴定开关5 ;设定滴定时间为lOmin。⑶量取2000ml水置于滴定杯7中，开启水浴加热器8，同时开启搅拌器3进行搅拌，搅拌速度为30(T400r/min，加热至40°C。⑷将试样加入到滴定杯7中进行消化，启动滴定控制仪4，用4mol/L的盐酸进行自·动滴定；
(5)滴定终止，滴定控制仪4显示滴定所消耗的盐酸量。盐酸的消耗量即为石灰的活性度。滴定过程中石灰与水发生消化反应，溶液pH值升高，PH电极检测到酸碱度信号，传递给模数转化器转化为数字信号，然后输出给微处理器进行分析判断，当PH值大于7时，向滴定管的电磁开关输出打开信号，向反应器内滴入盐酸。期间，盐酸溶液流经流量计，实现液体流量的信号输出，通过模数转化器输入到微处理器，再输出到存储单元和触摸屏的控制单元，在触摸屏上直观的表示出体积流量的曲线。当反应器内的溶液PH值小于7时，微处理器向电磁阀输出关闭信号，停止盐酸的滴定。触摸屏实现两个功能显示和分析。测试过程中，在显示屏上显示测试曲线，横坐标为时间，纵坐标为所用盐酸体积。测试完成后，通过存储硬盘存储试验信息，通过触摸屏的交互界面来进行参数的设置和进行数据分析，参数包括时间、体积和时间间隔，通过打印机打印结果。
权利要求
1.一种滴定法自动测定石灰活性的方法，测定步骤如下 ⑴准确称取粒度为l 5mm的试样50. Og,置于干燥器中备用,将4mol/L的盐酸装入与滴定管(6)相连的滴定剂瓶(11)中； ⑵设定滴定控制仪(4),等当点为ph=7 ;当ph > 7,滴定开关(5)打开进行滴定，ph=7时，关闭滴定开关；设定滴定时间为IOmin ； ⑶量取2000ml水置于滴定杯(7 )中，开启水浴加热器(8 )，开启搅拌器(3 )进行搅拌，搅拌速度为30(T400r/min，加热至40°C ； ⑷将试样加入到滴定杯中进行消化，启动滴定控制仪(4)，用4mol/L的盐酸进行自动滴定； (5)滴定终止，滴定控制仪显示滴定所消耗的盐酸量。
2.一种滴定法自动测试石灰活性的装置，包括滴定架(I)、滴定管(5)、滴定杯(7)、滴定台(9)和水浴加热器(8)，滴定管与滴定剂瓶连接，其特征是所述装置设有PH电极和滴定控制仪(4)，所述滴定管设有流量计(10)和滴定开关(5);所述滴定控制仪分别与PH电极、流量计和滴定开关电路连接。
3.根据权利要求2所述的滴定法自动测试石灰活性的装置，其特征是所述滴定开关为电磁开关。
4.根据权利要求2所述的滴定法自动测试石灰活性的装置，其特征是所述滴定杯(7)的材质为玻璃或PVC材料。
5.根据权利要求2所述的滴定法自动测试石灰活性的装置，其特征是所述滴定控制仪设有模数转化器、微处理器、存储硬盘、触摸屏交互控制单元和电磁阀控制单元；所述模数转化器、存储硬盘和电磁阀控制单元分别与微处理器电路连接；所述模数转化器与流量计和PH电极电路连接；所述触摸屏交互控制单元与微处理器交互电路连接；所述存储硬盘与触摸屏交互控制单元交互电路连接。
6.根据权利要求5所述的滴定法自动测试石灰活性的装置，其特征是所述存储硬盘与U盘和打印机连接。
全文摘要
本发明涉及一种滴定法自动测试石灰活性的方法和装置，包括滴定架、滴定管、流量计、滴定杯、搅拌器、PH电极、滴定控制仪、滴定台和水浴加热器。滴定管与滴定剂瓶连接，滴定管设有滴定开关。滴定控制仪分别与PH电极、流量计和滴定开关电路连接。测定步骤为⑴准确称取粒度为1~5mm的试样50.0g，将4mol/L的盐酸装入滴定剂瓶中；⑵设定滴定控制仪；⑶量取2000ml水置于滴定杯中，搅拌加热至40℃；⑷将试样加入到滴定杯中进行消化，启动进行自动滴定；⑸显示滴定所消耗的盐酸的消耗量。本发明利用PH值控制滴定，消化反应与中和反应同步完成，实现盐酸用量精确化，提高石灰活性测定的准确性，通过滴定控制仪对试验数据进行多功能分析。
文档编号G01N31/16GK102798694SQ20121029427
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月19日 优先权日2012年8月19日
发明者贾会平 申请人:石家庄市新华工业炉有限公司