GB∕T 39701-2020 粉煤灰中銨離子含量的限量及檢驗方法

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)粉煤灰中銨離子含量的限量及檢驗方法L國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會ⅠGB／T39701—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC184)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、中廣核工程有限公司、中國長江三峽集團有限公司、中交一公局廈門檢測技術(shù)有限公司、北京金隅水泥節(jié)能科技有限公司、華電電力科學(xué)研究院有限公司、華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、中國水利水電科學(xué)研究院、中交路橋北方工程有限公司、中鐵檢驗認(rèn)證中心有限公司、深圳市水務(wù)工程檢測有限公司、陽江市大地環(huán)保建材有限公司、中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司鐵道建筑研究所、中國建材檢驗認(rèn)證集團股份有限公司、重慶大學(xué)、甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司、重慶華珞粉煤灰開發(fā)有限責(zé)任公司、河北建設(shè)集團股份有限公司、中核混凝土股份有限公司、貴州名川粉煤灰有限公司、廈門益材粉煤灰有限責(zé)任公司、中國水利水電第四工程局有限公司、成都建工預(yù)筑科技有限公司、廣州鐵誠工程質(zhì)量檢測有限公司、貴州卓圣豐業(yè)環(huán)保新型材料開發(fā)有限公司、中鐵上海工程局集團有限公司、鐵正檢測科技有限公司、徐州市宏達土木工程試驗室有限責(zé)任公司、重慶市羚農(nóng)建設(shè)集團有限公司、中建西部建設(shè)股份有限公司、昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心、茌平信源環(huán)保建材有限公司、貴州水利實業(yè)有限公司、賽默飛世爾科技（中國）有限公司、山東魯北企業(yè)集團總公司、重慶建工市政交通工程有限責(zé)任公司、株洲宏信科技發(fā)展有限公司、中建新疆建工（集GB／T39701—2020粉煤灰中銨離子含量的限量及檢驗方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了粉煤灰中銨離子含量的限量及檢驗方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于作水泥混合材、砂漿和混凝土摻合料的粉煤灰及指定采用本標(biāo)準(zhǔn)的其他材料。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T12573水泥取樣方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1粉煤灰中銨離子附著在粉煤灰表面，以NH4+形式存在的銨離子。3.2粉煤灰銨離子含量系列標(biāo)準(zhǔn)樣品不同濃度銨離子含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品。注：用于對比分析以減少粉煤灰中銨離子含量的檢驗誤差。4技術(shù)要求粉煤灰中銨離子含量不大于210mg/kg。5樣品的制備粉煤灰樣品應(yīng)具有代表性和均勻性，采用縮分器或四分法縮分至約100g待測樣品，裝入密封、潔凈、干燥的容器中，充分混勻。6檢驗方法蒸餾滴定法（基準(zhǔn)法）、電極法（代用法）、納氏試劑分光光度法（代用法）和離子色譜法（代用法分別按附錄A、附錄B、附錄C和附錄D進行。當(dāng)有爭議時以蒸餾滴定法為準(zhǔn)。12GB／T39701—20207檢驗規(guī)則粉煤灰出廠前按同種類、同等級編號和取樣。散裝粉煤灰和袋裝粉煤灰應(yīng)分別進行編號和取樣。不超過500t為一編號，每一編號為一取樣單位。當(dāng)散裝粉煤灰運輸工具的容量超過該廠規(guī)定出廠編號噸數(shù)時，允許該編號的數(shù)量超過取樣規(guī)定噸數(shù)。粉煤灰質(zhì)量按干灰（含水量小于1%)的質(zhì)量計算。取樣方法按GB/T12573進行，可連續(xù)取，亦可從10個以上不同部位取等量樣品，總量至少1kg,縮分為兩等份。一份由賣方保存40d,另一份由買方按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項目和方法進行檢驗。粉煤灰樣品應(yīng)在環(huán)境溫度不高于30℃的條件下，密封保存于兩層以上的塑料袋中。注：必要時，買方可對粉煤灰進行隨機抽樣檢查。有下列情況之一時，應(yīng)增加粉煤灰銨含量的檢驗頻率：—電廠運行狀態(tài)不穩(wěn)定時生產(chǎn)的粉煤灰；—電廠生產(chǎn)的粉煤灰銨離子含量有超標(biāo)記錄或波動較大時；—電廠脫硝催化劑長時間運行后生產(chǎn)的粉煤灰。7.3判定規(guī)則粉煤灰中銨離子含量符合第4章的技術(shù)要求時，判為檢驗合格。若不符合要求，對本批留樣粉煤灰進行復(fù)檢，以復(fù)檢結(jié)果判定。7.4檢驗報告檢驗報告內(nèi)容應(yīng)包括出廠編號和銨離子含量。對粉煤灰中銨離子含量有爭議時，雙方應(yīng)將認(rèn)可的樣品簽封，送共同認(rèn)可的第三方質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)進行仲裁檢驗。3GB／T39701—2020附錄A（規(guī)范性附錄）粉煤灰中銨離子含量檢驗方法蒸餾滴定法將粉煤灰與水混合，調(diào)整pH值至堿性，進行蒸餾，用稀硫酸溶液吸收蒸餾出的NH3，使粉煤灰中銨離子轉(zhuǎn)移至蒸餾液中。以甲基紅-亞甲基藍混合指示劑為指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的硫酸，通過蒸餾液中的NH4+含量，計算出粉煤灰中的銨離子含量。A.2試驗的基本要求每項測定的次數(shù)規(guī)定為兩次，兩次測定結(jié)果之差應(yīng)在所列的允許差（見表A.1）內(nèi)，用兩次測定結(jié)果的平均值表示測定結(jié)果。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的空白試驗，在蒸餾水品質(zhì)不變的情況下，可每隔3個月進行一次。建議使用粉煤灰銨離子含量系列標(biāo)準(zhǔn)樣品減少測定誤差。所有的滴定過程可用針管稱量法代替滴定管量取溶液的方法。A.2.2質(zhì)量、體積和結(jié)果的表示針管的表示方式參見滴定管。標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度和體積比保留三位有效數(shù)字。除另有說明外，各項分析結(jié)果均以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計。粉煤灰中銨離子含量單位為mg／kg，保留至小數(shù)點后一位。數(shù)值的修約按GB／T8170進行。A.2.3空白試驗不加入粉煤灰，使用相同量的試劑，按照相同的測定步驟進行試驗。A.2.4試劑總則除另有說明外，所用試劑應(yīng)不低于分析純，優(yōu)先選用優(yōu)級純。用于標(biāo)定的試劑應(yīng)為基準(zhǔn)試劑。所用水應(yīng)不低于GB／T6682中規(guī)定的三級水的要求，一般采用蒸餾水。本標(biāo)準(zhǔn)所列市售濃液體試劑的密度指20℃的密度（ρ單位為克每立方厘米（g／cm3）。在化學(xué)分析中，凡未標(biāo)注濃度的酸均指市售的濃酸。除另有說明外，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的有效期為3個月，如果超過3個月，重新進行標(biāo)定。A.3試劑和材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)4GB／T39701—2020氫氧化鈉化學(xué)純。基準(zhǔn)試劑。乙醇）乙醇的體積分?jǐn)?shù)為95%。將酚酞溶于中。量取3mL硫酸，緩緩注入1000mL水中，冷卻，搖勻。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液cA.3.7.1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制稱取20g氫氧化鈉(NaOH)溶于水后，加水稀釋至5L,充分搖勻，貯存于塑料瓶中。A.3.7.2氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定采用鄰苯二甲酸氫鉀作為基準(zhǔn)物標(biāo)定氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。稱取0.5g（犿1)鄰苯二甲酸氫鉀(C8H5KO4,基準(zhǔn)試劑精確至0.0001g,置于300mL燒杯中，加入約200mL冷水（預(yù)先新煮沸過并冷卻后用氫氧化鈉溶液中和至酚酞呈微紅色攪拌使其溶解，加入6~7滴酚酞指示劑溶液(A.3.5),用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至微紅色，記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（犞1)。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按式(A.1)計算：式中：犮—氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L);—鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，單位為克(g);—滴定時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL);鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。A.3.8甲基紅-亞甲基藍混合指示液將甲基紅溶于中。將亞甲基藍溶于中。將50mL甲基紅-乙醇溶液(2g/L)和50mL亞甲基藍-乙醇溶液(1g/L)混合，得到甲基紅-亞甲基藍混合指示液。5GB／T39701—2020A.4儀器與設(shè)備分析天平分度值不大于A.4.2玻璃容量器皿蒸餾瓶。堿式滴定管。燒杯。移液管。注：建議使用移液槍。容量瓶。量筒。容量A.4.4醫(yī)用注射器容量不小于30mL。A.5試驗步驟A.5.1蒸餾液的制備稱取10g粉煤灰樣品（m2),準(zhǔn)確至0.01g,放入250mL燒杯中。另用量筒(A.4.2.6)量取約210mL蒸餾水，將蒸餾水與粉煤灰混合均勻并移入500mL蒸餾瓶(A.4.2.1)中。為使粉煤灰能全部轉(zhuǎn)入蒸餾瓶中，燒杯應(yīng)沖洗兩次。在蒸餾瓶中加入約0.2g氫氧化鈉(A.3.2),迅速連接好蒸餾裝置并確保密封以防氨逸出，待蒸餾。移取20.00mL硫酸溶液(A.3.6)于250mL燒杯中，加入3~4滴甲基紅-亞甲基藍混合指示液(A.3.8)。將蒸餾瓶出口玻璃管插入燒杯底部硫酸溶液中。加熱蒸餾，當(dāng)燒杯內(nèi)蒸餾液體積達到200mL后停止加熱，卸下蒸餾瓶，用水沖洗冷凝管，并將洗滌液收集在燒杯中。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(A.3.7)回滴蒸餾后收集到燒杯中的溶液，直至指示劑由亮紫色變?yōu)榛揖G色，消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積為V2。A.5.3空白試驗按照A.5.1~A.5.2同樣的分析步驟、試劑和用量，不加粉煤灰試料進行平行操作，制備空白試樣兩份，測定空白試樣消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，并取平均值V3。試驗用水不變的情況下，空白試驗只進行一次。6GB／T39701—2020粉煤灰中銨離子含量狑按式(A.2)計算。式中：狑—粉煤灰中銨離子含量，單位為毫克每千克(mg/kg);犮—氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位為摩爾每升(mol/L);—滴定試料溶液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升(mL);—空白試驗消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升(mL);與相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜匿@離子的質(zhì)量，單位為千克每摩爾(kg/mol);—試料質(zhì)量，單位為克(g)。A.6允許差本標(biāo)準(zhǔn)所列允許差均為絕對偏差。同一試驗室的允許差是指：同一分析試驗室同一分析人員（或兩個分析人員采用本標(biāo)準(zhǔn)所列方法分析同一試樣時，兩次分析結(jié)果應(yīng)符合允許差（見表A.1)規(guī)定。如超出允許范圍，應(yīng)在短時間內(nèi)進行第三次測定（或第三者的測定測定結(jié)果與前兩次或任一次分析結(jié)果之差值符合允許差規(guī)定時，則取其平均值，否則，應(yīng)查找原因，重新按上述規(guī)定進行分析。不同試驗室的允許差是指：兩個試驗室采用本標(biāo)準(zhǔn)所列方法對同一試樣各自進行分析時，所得分析結(jié)果的平均值之差應(yīng)符合允許差（見表A.1)規(guī)定。表A.1測定結(jié)果的允許差單位為毫克每千克成分含量范圍同一試驗室的允許差不同試驗室的允許差銨離子含量≤300>3007GB／T39701—2020附錄B（規(guī)范性附錄）粉煤灰中銨離子含量檢驗方法電極法將粉煤灰與水混合，使粉煤灰中銨離子轉(zhuǎn)移至濾液中，用濾紙過濾混合液。然后通過向濾液中加入一定量的離子強度調(diào)節(jié)劑使待測液pH值＞12,將濾液中的NH4+轉(zhuǎn)換成NH3,使用高性能氨氣敏電極分析測定濾液中NH3的含量，計算出粉煤灰中的銨離子含量。B.2試驗的基本要求B.3試劑和材料將氯化銨(NH4Cl,優(yōu)級純）在110℃下烘干2h,在干燥器中冷卻至室溫，密閉避光保存。氨儲備液()準(zhǔn)確稱取0.3142g經(jīng)105℃干燥1h的氯化銨。用少量水溶解，移入100mL容量瓶中，用水稀釋B.3.3氨標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制試驗開始前，將氨儲備液(B.3.2)按以下要求逐級稀釋成濃度差為10倍的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液。a)氨標(biāo)準(zhǔn)溶液1(0.1mg/mL,NH3)：測試前用移液管準(zhǔn)確移取10mL氨貯備液(B.3.2)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。b)氨標(biāo)準(zhǔn)溶液2(0.01mg/mL,NH3)：測試前用移液管準(zhǔn)確移取10mL氨標(biāo)準(zhǔn)溶液1于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。c)氨標(biāo)準(zhǔn)溶液3(0.001mg/mL,NH3)：測試前用移液管準(zhǔn)確移取10mL氨標(biāo)準(zhǔn)溶液2于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。B.3.4離子強度調(diào)節(jié)劑（ISA）離子強度調(diào)節(jié)劑為高性能氨氣敏電極專用試劑，用于調(diào)節(jié)待測溶液pH值，為測量過程提供穩(wěn)定的背景離子強度。B.4儀器與設(shè)備8GB／T39701—2020B.4.3高性能氨氣敏電極。B.4.4銨離子分析儀。B.4.5磁力攪拌器。玻璃容量器皿容量瓶量筒燒杯燒杯。B.4.7濾紙：有條件時使用玻璃纖維濾紙進行過濾。如使用快速定量濾紙，應(yīng)進行空白試驗，扣除快速試紙廣泛試紙(B.5試驗步驟B.5.1高性能氨氣敏電極斜率的校對按測定儀器及電極使用說明書，用氨標(biāo)準(zhǔn)溶液1、氨標(biāo)準(zhǔn)溶液2、氨標(biāo)準(zhǔn)溶液3(B.3.3)對氨氣敏電極進行校正，當(dāng)溶液溫度在20℃~25℃時，電極斜率應(yīng)在-54mV~-60mV之間。B.5.2濾液的制備稱取10g粉煤灰樣品（犿3),準(zhǔn)確至0.01g,放入250mL燒杯中。準(zhǔn)確吸取100mL蒸餾水于盛有粉煤灰樣品的燒杯中，放入攪拌子，置于磁力攪拌器上，控制攪拌速度300r/min,連續(xù)攪拌10min,停止攪拌，用快速定量濾紙過濾，濾液密封保存，待測。(B.3.4)調(diào)節(jié)待測液，使得待測溶液pH值＞12,啟動磁力攪拌器并保證待測試樣液面平穩(wěn)。當(dāng)待測溶液溫度在20℃~25℃時，將氨氣敏電極插入待測溶液中，注意電極不要碰到磁力攪拌棒，待電極示值測定完成后，應(yīng)及時用蒸餾水沖洗氨氣敏電極，直至電極示值不高于0.01mg/kg。為保證被測溶液的數(shù)據(jù)可靠，連續(xù)測量時，每2h使用接近被測溶液濃度的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液(B.3.3)進行一次驗證，當(dāng)驗證值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差大于5%時，應(yīng)對電極進行重新校正。按照B.5.1~B.5.3同樣的分析步驟，不加粉煤灰試料進行平行操作，制備空白試樣兩份，用電極測定空白試樣，并取平均值犇2。對于同一批樣品，犇2只做一次。粉煤灰中銨離子含量狑按式(B.1)計算。式中：狑—粉煤灰中銨離子含量，單位為毫克每千克(mg/kg);—測定被測粉煤灰樣品時的電極示值，單位為毫克每升(mg/L);—空白試驗時的電極示值，單位為毫克每升(mg/L);100—粉煤灰濾液制備時準(zhǔn)確吸取的蒸餾水體積，單位為毫升(mL);9GB／T39701—2020m3—粉煤灰試樣的質(zhì)量，單位為克(g);1.059—氨對銨離子(NH4+)的換算系數(shù)。B.6允許差GB／T39701—2020附錄C（規(guī)范性附錄）粉煤灰中銨離子含量檢驗方法納氏試劑分光光度法將粉煤灰與水混合，調(diào)整pH值至堿性進行蒸餾后，用稀硫酸溶液吸收蒸餾出的NH3,使粉煤灰中銨離子轉(zhuǎn)移至蒸餾液中。以銨離子(NH4+)形式存在的氨氮與碘化汞和碘化鉀的堿性溶液反應(yīng)，生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長420nm處測定吸光度，通過蒸餾液中的氨氮含量，計算出粉煤灰中的銨離子含量。C.2試驗的基本要求C.3試劑和材料C.3.1酒石酸鉀鈉稱取50.0g酒石酸鉀鈉溶于100mL水中，加熱煮沸以驅(qū)除氨，冷卻后稀釋至100mL,用時現(xiàn)配。溶液］稱取16.0g氫氧化鈉，溶于50mL水中，冷卻至室溫。稱取7.0g碘化鉀和10.0g碘化汞，溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到上述50mL氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100mL。貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，避光存放，有效期氫氧化鈉溶液(稱取20g氫氧化鈉溶于水中，加水稀釋到100mL。C.3.4氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液氨氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液含氨氮(N)1000μg/mL。此溶液可在2℃~5℃保存1個月。氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液(吸取5.00mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(C.3.4.1)于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，用時現(xiàn)配。C.3.4.3氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制個比色管中GB／T39701—2020和其所對應(yīng)的氨氮含量分別為0.0和加水稀釋至標(biāo)線加酒石酸鉀鈉溶液(C加混勻放置在波長處用比色皿，以水為參比，測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，以其對應(yīng)的氨氮含量(μg)為橫坐標(biāo)，繪制工作曲線。分光光度計波長范圍帶有比色皿。試驗步驟溶液制備按照A.5.1制備蒸餾液，在pH計指示下用氫氧化鈉溶液(C.3.3)調(diào)節(jié)溶液的pH至6.0~7.0之間，溶液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容，搖勻。分析步驟移取適量體積的稀硫酸吸收液犞4（移取體積視樣品氨含量而定加入50mL比色管中，加水稀釋到標(biāo)線，加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液(C.3.1),加1.0mL的納氏試劑(C.3.2),混勻，放置10min。用分光光度計(C.4),在波長420nm處，用10mm比色皿，以水為參比，與(C.4)相同的儀器條件下測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計算溶液的氨氮含量（犿4)。結(jié)果的計算與表示粉煤灰中銨離子含量狑按式(C.1)計算。式中：狑—粉煤灰中銨離子含量，單位為毫克每千克(mg/kg);—從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上計算得到的氨氮(N)的質(zhì)量，單位為微克(μg);—空白試驗從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到的氨氮(N)的質(zhì)量，單位為微克(μg);—移取的用于顯色的溶液的體積，單位為毫升(mL);—試樣質(zhì)量，單位為克(g);容量瓶的體積，單位為毫升(mL);1.286—氨氮(N)對銨離子(NH4+)的換算系數(shù)。允許差GB／T39701—2020附錄D（規(guī)范性附錄）粉煤灰中銨離子含量檢驗方法離子色譜法將粉煤灰與水混合，調(diào)整pH值至堿性后進行蒸餾，用稀硫酸溶液吸收蒸餾出的NH3,使粉煤灰中銨離子轉(zhuǎn)移至蒸餾液中，用離子色譜法定量。采用陽離子分析柱分離，以銨離子的保留時間定性，峰面積或峰高定量，測定吸收液中銨離子(NH4+)的濃度，計算出粉煤