电位滴定法检测水泥中氯离子含量
1 前言
水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥中含杂质较多，其中有很多是有害的，比如氯离子。
普遍研究认为因Cl-的存在，水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现，除了“电化反应”外，水泥混凝土结构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、“氧化反应”、“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中，Cl-始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用，主要是由Cl-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx+所构成的离子化合物MClx的性质所决定的。因此测定水泥中的氯离子含量非常重要。本文参照水泥最新国标中氯离子的电位滴定测定方法，得到了良好的结果。
2 仪器与试剂
2.1 仪器
T960自动电位滴定仪，氯电极，
双盐桥甘汞电极、电炉
2.2 试剂
氯离子标准溶液（0.02mol/L），硝酸银标准滴定溶液（0.02mol/L）、硝酸（1+1），过氧化氢（30%）、实验用三级水。
3 实验方法
3.1 实验步骤
称取约5g试样，精确至0.0001g，置于滴定杯中，加入20mL水和搅拌子，磁力搅拌使试样完全分散，然后在搅拌下加入25mL硝酸（1+1），加入55mL水。加入2.00mL氯离子标准溶液（0.02mol/L）和2mL过氧化氢（30%），加热煮沸，微沸1min~2min。冷却至室温，在溶液中插入氯离子电极和双盐桥甘汞电极，开始搅拌。用硝酸银标准滴定溶液逐渐滴定，滴定至mV值读数变化不大时为止。用二次微商法计算出消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积。二次微商法的计算参见附录。
空白试验吸取2.00mL氯离子标准溶液放入滴定杯中，加98mL水。加入2mL硝酸（1+1）和2mL过氧化氢。加热煮沸，微沸1min~2min。冷却至室温。用硝酸银标准溶液滴定。
3.2 仪器参数
4 结果与讨论
4.1 实验结果
空白体积：2.000mL。
式中：
T --硝酸银标准滴定溶液对氯离子的滴定度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；
c --硝酸银标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（moL/L）；
35.45 --氯离子的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/moL）。
氯离子含量计算公式：
式中：
X --氯离子的含量，%；
V1 --样品试验消耗硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
V0 --空白试验消耗硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
T --硝酸银标准滴定溶液对氯离子的滴定度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；
m --试料的质量，单位为克（g）。
4.2 滴定图谱
4.3 结论
国标要求重复性限为0.005%，本次实验结果最大差值是0.0049%，符合文献对于重复性限的要求。实验证明T960电位滴定仪满足水泥国标中对于氯离子含量的测定要求。
参考文献
[1] GB/T 176-2017 水泥化学分析方法[S].
附录
1、水泥氯离子原始数据
接上表
2、电位滴定法测定氯离子时计量点的计算实例
红色虚线区域计算如下：
计量点在最大的Δ/mV（第三列），即在6.002mL和6.102mL之间。由Δ2/mV（第四列）按下式计算在0.10间隔的准确计量点：
a是第二列读数之差
b是第三列数据之差“二次微分”。
