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摘要：混凝土原材料中氯离子含量过高会导致钢筋的锈蚀，进而影响混凝土结构的性能，因此，准确测定原材中氯离子的含量至关重要。基于此，本文重点对电位滴定法在氯离子含量检测中的应用进行研究。首先介绍了氯离子对混凝土性能的影响，然后分析了电位滴定法在外加剂氯离子含量检测中的应用，最后探讨了电位滴定法检测注意事项和检测结果的影响因素，通过本文的分析，以期为相关工作提供一定的参考。

关键词：电位滴定法；氯离子含量；检测

引言

钢筋混凝土结构中，外加剂被广泛应用于提升混凝土的性能，如提高混凝土强度、防止开裂、提高抗渗性等。然而，在某些情况下，外加剂中的氯离子会导致钢筋锈蚀，从而影响结构的安全性和使用寿命。因此，对于外加剂中氯离子的含量进行准确测定至关重要。电位滴定法是目前常用的测定氯离子含量的方法之一，其基本原理是利用电化学反应，在某一电极电位下控制氯离子与银离子发生定量的氧化还原反应，从而计算出试样中氯离子的含量，因此本文重点对电位滴定法在外加剂氯离子含量检测中的应用进行研究。

1混凝土中氯离子的影响

从钢筋锈蚀机理来看，钢筋锈蚀通常是由于氯离子的侵入导致。在混凝土结构中，当原材料中氯离子含量较高时，氯离子与钢筋表面的水分和氧气反应生成氯化铁，而氯化铁是一种酸性物质。当氯化铁形成并存在于钢筋周围时，会降低周围环境的pH值。在较低的pH环境下，钢筋表面的保护层受到侵蚀，同时也会加速氧化反应的进行。这样，钢筋表面就会生成更多疏松多孔的铁锈，导致钢筋表面变得粗糙，使得截面积减小，从而降低了钢筋的力学性能，因此，实际施工过程中，应加强对混凝土原材料中氯离子含量的控制。

2电位滴定法检测原理

目前对于混凝土外加剂中氯离子含量的检测主要根据GB/T8077-2012中所规定的方法进行，常用的方法包括电位滴定法和离子色谱法[1]。对于电位滴定法的检测，检测过程中指示电极通常是银/氯电极，它是由纯银制成的电极，表面涂覆氯化银。参比电极一般使用饱和甘汞电极（也称为饱和甘汞/氯化钾电极）。甘汞电极是由金属汞和饱和氯化钾溶液构成的电极，它的电势相对稳定，用作参比电极来校正指示电极的电势。待测溶液是电解质溶液，其中含有需要检测的氯离子[2]。这三个元素共同组成了电位滴定法所需的电池系统，通过使用电位计对原电池进行电势指示，测量指示电极的电势变化来判断氯离子的含量。将待测溶液加入AgNO3溶液后，待测溶液中的Cl-会与AgNO3溶液中的Ag+反应生成AgCl白色沉淀，此时由于沉淀的生成，两电极之间的电势缓慢发生变化，当待测溶液中Cl-全部沉淀完成后，此时滴定达到等当点，此后再加入少量硝酸银溶液即会引起电势剧烈变化，记录两次等当点时硝酸银溶液的消耗体积，当氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀并达到化学计量比时，可以根据滴定所消耗硝酸银溶液的体积计算出待测样品中氯离子的摩尔含量。

3电位滴定法测定外加剂氯离子含量应用实例

3.1试验步骤

（1）采用分度值为0.0001g的天平称取0.5000～5.0000g的混凝土外加剂，将所称取的外加剂放置在烧杯中，加入200mL水，然后再加入4mL硝酸（1+1），使溶液呈酸性，同时为了使外加剂全部溶解，应不断进行搅拌，若发现部分外加剂不能完全溶解于溶液中，可采用快速定性滤纸将溶液进行过滤，并用蒸馏水洗涤残值至无Cl-，确保Cl-含量检测结果的准确性。

（2）往烧杯中加入10mLNaCl标准溶液，标准溶液浓度为0.1000mol/L，将电磁搅拌子放置在烧杯中，然后将烧杯放置在电磁搅拌器上，开动搅拌器并插入指示电极与参比电极，确保电极与溶液接触良好，同时两电极与电位计相连接，用AgNO3标准溶液对烧杯中的溶液进行滴定，滴定过程中记录电势与AgNO3标准溶液的滴定体积，由于接近等当点的过程中，电势变化较快，因此滴定过程中应控制滴定速度，同时记录第一个等当点AgNO3标准溶液消耗体积V1。

（3）往烧杯中再加入10mLNaCl标准溶液，标准溶液浓度为0.1000mol/L，出现第二个等当点时，记录此时电势和AgNO3标准溶液消耗体积V2。

3.2检测结果的确定

对于AgNO3标准溶液浓度的确定，应通过空白试验，即不加入试样时进行试验确定，重复2.1中试验的步骤，其过程中唯一的区别是不加入待测试样；用二次微商法计算出未加试样时消耗AgNO3标准溶液的体积V01和V02，外加剂中Cl-消耗的AgNO3标准溶液体积V以及空白试验中NaCl标准溶液消耗AgNO3溶液体积V0可按式1-1和1-2进行计算：

式中m为外加剂的重量，单位为g；

3.3检测结果分析

通过对某混凝土外加剂氯离子含量进行检测，为了确保检测结果的准确性，本文进行两次滴定试验，具体检测结果见表1、表2、表3和表4。

从表2和表4中可以看出，两次滴定后氯离子计算值均为0.02%，因而混凝土外加剂中的氯离子含量为0.02%。

4电位滴定法检测结果的影响因素分析

4.1样品均匀性的影响

试样的均匀性对检测结果有显著影响，如果试样的均匀性较好，各部分的特性基本相同，那么进行多次测试时得到的结果会比较接近，从而提高了测试结果的稳定性[3]。相反，如果试样的均匀性较差，各部分的特性存在较大的差异，那么进行多次测试时得到的结果可能会有较大的偏差，从而降低了测试结果的稳定性。在对外加剂进行多次检测后，如果试样均匀性较好，则各检测结果相差较小，如果试样均匀性较差，则检测出的氯离子含量并不能代表外加剂中氯离子的实际含量，因此，只有取样和外加剂中各组分接近时，检测结果才更具代表性。

4.2标准溶液浓度的影响

实际检测过程中，应确保氯化钠标准溶液浓度的准确性，如果NaCl标准溶液浓度偏高，则实际检测结果也偏高，如果NaCl标准溶液浓度偏低，则实际检测结果也偏低，因此在配置NaCl标准溶液时，应确保浓度的准确性。

4.3定容体积与温度的影响

化学物质在配制过程中吸热或放热的现象称为热效应。这种热效应会对实验结果产生严重影响，特别是在涉及浓度和体积精确度要求较高的情况下。当化学物质在溶解过程中吸热时，溶液的温度会升高，而放热则导致溶液温度下降。因此，为了保证实验数据的准确性，必须在溶液冷却至室温后再进行体积的定容操作，这是因为容量瓶通常是在标定温度（例如20℃）下进行标定，如果将温度较高或较低的溶液直接注入容量瓶，热胀冷缩效应会导致容量瓶内的体积发生变化，从而影响浓度的准确性。此外，高温环境可能导致容量瓶内液体膨胀，进而增大容量瓶的定容体积，从而产生体积偏差。同样，低温环境下液体收缩，会导致定容体积减小，也会引起试验误差。因此，为了确保溶液定容时的准确性，需要将实验室的室温控制在合适的范围内。

4.4试验操作行为的影响

试验过程中HNO3（1+1）的加入应准确可靠，确保配置的溶液为酸性，使得试样中Cl-能够充分溶解，如果试样中的Cl-没有充分溶解，会导致电位变化范围缩小，使得滴定终点的判断不准确，从而影响测定结果的精度。

5电位滴定法检测注意事项

在试验前，通常需要对测量电极和参比电极进行预处理，以确保它们的表面干净、光滑，并且能正常工作。对于银电极，一般使用细砂纸将其表面擦亮，去除可能存在的污垢和氧化物等杂质。然后将其浸入含有少量硝酸钠的稀硝酸溶液中，以去除可能存在的氧化银等杂质，同时激活电极表面，使其能够更好地发挥电化学反应作用。处理时需注意，只需浸泡一段时间，直到有气体放出为止，无需过度浸泡，以免导致银电极表面的损伤或者银离子的过度溶解。处理完毕后，用水洗净电极，以去除残留的溶液和杂质，最后放置干燥处备用；实际检测过程中，当溶液接近等当点时，硝酸银的滴定速度过快可能会导致突跃点的不稳定或者错过突跃点，从而影响测定结果的准确性。而控制滴定速度，则可以保证突跃点的稳定和准确，同时也能确保记录正确的电位值。

6结语

本文通过采用电位滴定法对外加剂中氯离子的含量进行检测，得出如下结论：

（1）采用电位滴定法进行氯离子含量检测时，标准溶液浓度、定容体积与试验操作等都会影响氯离子含量检测结果，因此检测过程中应严格按照规范要求进行操作，确保检测结果的准确性。

（2）试验过程中，当达到等当点时，应降低硝酸银的滴定速度，确保检测结果的准确性。

参考文献

[1]宋德强，岑健伟，高仁辉等.自动电位滴定仪计量设备的改进及在混凝土外加剂氯离子含量检测中的应用[J].广东建材，2009，25（07）：198-200.

[2]张瑞艳.一种快速测定混凝土外加剂中氯离子方法的研究[J].中国建材科技，2010，（S2）：215-217.

[3]王琦，王雅兰，张格等.混凝土外加剂中氯离子含量不同测试方法结果差异的分析[J].水泥，2019，（S1）：109-110.