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微控粘土吸藍量試驗儀型號:WSPEL-A
WSPEL-A型微控粘土吸藍量試驗儀,是臺通過微型計算機控制聲波發(fā)散和試液的攪拌,試樣處理和攪拌時間自動控制和顯示,其時間可以通過微型計算機意設(shè)定。配有兩組滴定管,同時控制亞甲藍滴定液的滴定。試樣處理采用聲分
散法,在常溫下可使試樣快速分散。測定裝置用自動滴定器并配合機械攪拌。主要用于測定膨潤土吸藍量和型砂中有效膨潤土含量,快速有效的檢測膨潤土的品質(zhì),以免使用后產(chǎn)生鑄件表面缺陷等。
.
微控粘土吸藍量試驗儀的原理及結(jié)構(gòu)
1. 原理
粘土中膨潤土對亞甲基藍有很強的吸附能力,這種吸附能力的大小取決于膨潤土的種類和產(chǎn)地,但也與膨潤土的分散程度有定關(guān)系,因此,測定前須對試樣行充分的分散,才能較準確地測定出*的吸藍量。
采用聲波分散處理膨潤土試樣,是根據(jù)聲波能使液體中產(chǎn)生“空化”作用,即液體在頻率很的聲波中,將產(chǎn)生許多微小的“空穴”。當這些“空穴”增長到定大小或受到壓力波作用時會很快破滅。這些空穴的瞬時崩潰能產(chǎn)生溫壓,使液體中形成局的激波,具有很強的分散效應(yīng)。因此,附在固體表面的污染物或聚集的團粒就會很快地被分離開。利用這原理就可以將試樣中的粘土分散成微小顆粒,或從砂粒表面剝落下來,起到充分分散的作用。
用滴定法測定試樣的吸藍量時,需同時配合機械攪拌,使試樣與亞甲基藍充分接觸,行吸附反應(yīng)。對試樣懸濁液用亞甲藍溶液逐步滴定,并在濾紙上行點滴試驗。當發(fā)現(xiàn)懸濁液中開始出現(xiàn)游離的亞甲藍時,既斷定試樣已達到了飽和吸附(滴定達到“終點”),由此可測出試樣的吸藍量。
2.
儀器結(jié)構(gòu)
亞甲藍粘土測定儀主要由試樣分散裝置,機械攪拌和滴定裝置組成。兩臺裝置是立的,可同時作,由微型計算機分別控制分散處理和攪拌時間。其結(jié)構(gòu)見下圖:
(1) 試樣分散裝置是由聲波清洗器(聲波分散器)、附件和定時器組成。聲清洗器(型號MJ-50)是種小型臺式晶體管電路聲裝置,該裝置采用壓點陶瓷材料——鋯鈦酸鋁換能器,轉(zhuǎn)換效率、分散效果好、噪音低,而且率消耗也較小。聲波清洗器可以單使用。
(2) 滴定裝置
自動滴定器有兩個自動滴定管,滴定管1和滴定管2。滴定管1由“滴定開關(guān)”和性能防腐電磁閥DZ1控制亞甲基藍溶液的滴定;滴定管2用手擠壓玻璃珠使亞甲基藍溶液滴定。兩種滴定管同時使用時,滴定液的毫升須同時讀取相加。溶液瓶可以用500ML小口試劑瓶或者1000ML小口試劑瓶,試劑瓶中加入亞甲基藍溶液后,由“加液開關(guān)”控制性能防腐電磁閥DZ2,氣源通過DZ2給溶液瓶加壓使亞甲基藍溶液同時加入滴定管1和滴定管2,當溶液加滿滴定管時。松開“加液開關(guān)”,溶液返回溶液瓶,滴定液自動對零。
(3)攪拌器
由微型計算機控制交流電機的作時間,由聯(lián)軸器連接攪拌軸通過渦輪片對試液行充分攪拌。
二. 儀器的安裝
1.
儀器安裝前檢查各件是否齊,有無損壞,并將各件擦凈。
2.
將儀器放在穩(wěn)固的平臺上,把儀器的電源線連接到AC220V/10A的三芯插座上,注意電源須有接地,以免操作人員觸電。
3.
將燒杯托架上底盤中心線相重合攪拌軸。然后擰緊固定螺絲。
4.
將溶液瓶放在儀器附近,橡*瓶塞上有兩個直管,其中個須接近瓶底,用*管連接到“液口”。另個接到“出氣口”,須塞緊橡*瓶塞。把橡*雙連(或有壓氣源,注意氣源氣壓應(yīng)小于0.05Mpa)用*管接到“氣口”。
5.
將聲波電源插頭,插到儀器后面的聲波插座上,把聲波原配定時器設(shè)定在常開狀態(tài)。
6.
聲波清洗器可以單使用。當插到儀器的插座上時,注意使用時須將聲波清洗器上的定時器設(shè)定為連續(xù)常開狀態(tài)。
三. 術(shù)參數(shù)
1. 測定裝置
1)滴定管25ml +25ml 精度±1%;
2)攪拌器轉(zhuǎn)速 1300r/min;
率 6W;
電 源 220V±10%,50Hz;
3)定時器定時范圍 0~99分鐘;
2. 試樣分散裝置(聲分散器型號50)
1)聲頻率 40±2kHz;
2)輸出率 50W;
3)電源 220V±10%,50Hz;
4)分散槽尺寸(長×寬×)150×140×95mm
5)外形尺寸(長×寬×) 177×167×200mm
四. 微控粘土吸藍量試驗儀使用前的準備作
1.攪拌時間和聲發(fā)散時間的設(shè)定
按鍵說明:“啟/停”:用于啟動和暫停定時器計時;在設(shè)定定時時間時,為加鍵。“復(fù)位”:用于將定時器恢復(fù)到設(shè)定值和終止作;在設(shè)定定時時間時,為減和確認鍵。
按下“啟/停”鍵,***開始,相應(yīng)攪拌器作,同時個位數(shù)字右下腳的小數(shù)點亮。定時時間到,顯示窗口顯示“00”相應(yīng)紅外線燈滅,小數(shù)點不亮。定時器自動恢復(fù)到設(shè)定值。當定時器計時開始時,按“復(fù)位”鍵停止作。當定時器作時,再按下“啟/停”鍵,可暫停計時,同時攪拌器暫停作。在暫停過程中,再按下“啟/停”鍵恢復(fù)計時;或按“復(fù)位鍵停止作,計時恢復(fù)到初始狀態(tài)。
根據(jù)所需時間,分別設(shè)定定時器時間。設(shè)定攪拌時間和聲發(fā)散時間的方法:按住“啟/停”鍵,5秒后,儀器恢復(fù)到機器時間3.0,同時十位數(shù)字右下腳的小數(shù)點亮。再按“啟/停”鍵,該數(shù)字加1,按“復(fù)位”鍵數(shù)字將減1。將該數(shù)字調(diào)整到要設(shè)定的數(shù)值,再按“復(fù)位”鍵5秒后小數(shù)點不亮,數(shù)字顯示的為設(shè)定時間。用上述同樣方法設(shè)定另個的時間
2.
聲分散(清洗)器
(1)
向分散器槽內(nèi)加入蒸餾水或清潔自來水,液面度為40~45mm。將分散器電源插頭插入儀器定時控制器上的插座孔(聲波電源)內(nèi),儀器上的聲波電源是AC220V,具有定時通斷能,只要將聲分散器上的定時器設(shè)定為常開即可。將定時器設(shè)定為5分鐘。
(2)
單使用時,將聲分散器電源插頭插到AC220V插座上,將分散器上的鈕至5分鐘位置,按下“開關(guān)”定時器燈亮,分散器開始作,觀察分散槽內(nèi)水的振動情況是否正常。分散器作5分鐘后自動停止,示燈熄滅。
2.
自動滴定器
(1)
把溶液瓶橡*塞上的兩個*管分別接到“液口”和“出氣口”,將貯存在棕色瓶中按規(guī)定濃度配制的亞甲藍溶液注入500ML溶液瓶,然后將溶液瓶塞緊蓋。
(2)
將雙連充氣,或者氣源接到氣孔,(如果有氣源,氣源壓力不能大于0.05Mpa),用左手壓縮雙連(充氣),向溶液瓶中充氣加壓,用手按住“加液”開關(guān),電磁閥打開,亞甲藍滴定溶液被壓入滴定管內(nèi)。
(3)
當?shù)味ü軆?nèi)液體上升到擴大的溢流分時,抬起加液開關(guān),電磁閥關(guān)閉。滴定管內(nèi)液面自動對零點。
(4)
在向溶液瓶中充氣加壓過程中,應(yīng)注意檢查溶液瓶口處,不應(yīng)有漏氣或漏溶液現(xiàn)象。
3.
試樣準備
(1)
試樣要經(jīng)105±5℃烘干至恒重,放在干燥器中冷卻備用。
(2)
用感量1%g天平稱膨潤土試樣0.20g(型砂試樣5.0g)倒入250mL玻璃杯中。
(3)
向燒杯中加入50ml濃度為2%的焦磷酸鈉溶液,搖勻。如發(fā)現(xiàn)硼潤土有結(jié)塊,應(yīng)仔細用玻璃棒碾開,注意玻璃棒取出時不要將膨潤土帶出。
五. 微控粘土吸藍量試驗儀的使用
1.
將盛有試樣懸濁液的玻璃燒杯放在聲分散器內(nèi),使燒杯底浸入水中約5~8mm。
2.
將聲波定時設(shè)定為5分鐘,(單使用時,分散定時器旋鈕調(diào)至5分鐘位置),按下“啟動”分散器開始作。觀察燒杯液面振蕩情況,液面應(yīng)出現(xiàn)波紋或有波浪翻滾,否則可調(diào)整聲波中水的加入量,使燒杯中的懸浮液得到*的振蕩效果。
3.
5分鐘后分散器自動停止作,取出燒杯擦干底,將燒杯放在攪拌器的燒杯托架,平穩(wěn)地將燒杯托架升起,使燒杯底距攪拌軸上的葉片約5mm,鎖緊托架。玻璃滴定頭應(yīng)正對燒杯口。
4.
手按滴定開關(guān),開始滴定。
5.
從滴定管上的刻度觀察滴入燒杯中的亞甲藍溶液數(shù)量,當達到試樣預(yù)計吸藍量為80~90%時關(guān)閉滴定閥DZ1或者停止擠壓玻璃珠。
6.
將攪拌器定時器時間設(shè)定為2分鐘(120秒),按“啟/停”鍵,攪拌器開始作。2分鐘后自動停止。
7.
用玻璃棒沾少許試液在中速濾紙上做點滴試驗,觀察濾紙上液滴周圍是否出現(xiàn)淡藍綠色暈環(huán),同時在液滴圓點下注明滴入試樣溶液中亞甲藍的毫升數(shù)。
8.
如未出現(xiàn)暈環(huán),再滴入1ml亞甲藍溶液,然后再攪拌2分鐘,并行點滴試驗,如還未出現(xiàn)暈環(huán),則繼續(xù)滴入亞甲藍1ml,依次行直至發(fā)現(xiàn)藍點周圍出現(xiàn)淡藍綠色暈環(huán)為止。
9.
繼續(xù)攪拌2分鐘后,再做次點滴試驗。如暈環(huán)已消失,說明尚未到達終點,應(yīng)繼續(xù)增加滴亞甲藍量(可加0.5或1ml)。如暈環(huán)已不再消失時,表明試樣已達到飽和吸附,試樣中已開始出現(xiàn)游離染料,此時滴入亞甲藍量,即是試樣的吸藍量。滴定及點滴試驗的過程,見操作示意圖。
10. 滴定畢,取下燒杯,洗凈以備下次使用。
11. 滴定試驗注意事項:
(1)
點滴試驗在濾紙上應(yīng)順序有規(guī)律地行,并注明每點的滴藍量。
(2)
點滴大小以圓點直徑10~15mm為宜,不可過小,以免影響試驗的度。
(3)
出現(xiàn)淡藍綠色暈環(huán)寬度以0.5~1mm為準。
(4)
為便于判斷和點滴終點數(shù)值,在出現(xiàn)暈環(huán)達到終點后,再增加1~2次點滴試驗,做1~2個過量的點滴試驗,供判斷重點時參考。
(5)
如果次滴入亞甲藍就出現(xiàn)過寬的暈環(huán),說明開始加入的亞甲藍已經(jīng)過量,應(yīng)重新?lián)Q試樣行測定。
(6)
硼潤土試樣重為0.2g,亞甲藍溶液濃度為0.2%,所以滴定亞甲藍的毫升數(shù),即為100g硼潤土的吸藍量(g)。
(7)
測定型砂中有效硼潤土量時,可依次采用硼潤土量0.2,0.3,0.4,0.5g,使試樣總重為5g,測定方法同前。
六. 亞甲藍粘土測定儀的維護與保養(yǎng)
1. 在聲波分散器的分散槽內(nèi)沒有水時
,
嚴禁開機作
,以免損壞。
2. 使用畢應(yīng)將分散槽中的水倒凈擦干,電源插頭拔出,并用塑料罩好,保證分散器清潔、干燥。
3. 分散器作段時間后,水溫會逐漸升,底盤發(fā)熱(是正常現(xiàn)象)。允許連續(xù)作時間以分散槽內(nèi)的水溫不過50℃為限,否則應(yīng)停機或更換分散槽中的水以加快冷卻。在炎熱夏季或在溫環(huán)境時,般連續(xù)作時間不應(yīng)過30分鐘。
4. 試驗畢后,應(yīng)將滴定管內(nèi)剩余的亞甲藍溶液放回溶液瓶。
七. 吸藍量測定的應(yīng)用
1. 評定硼潤土質(zhì)量
硼潤土中起粘結(jié)作用的主要是其中的蒙脫石礦物,因此,可以考慮以膨潤土中的蒙脫石多少來反映膨潤土的粘結(jié)力。由于蒙脫石礦物有吸附亞甲基藍等色素的能力,用膨潤土吸藍量方法來檢驗膨潤土的蒙脫石含量,即可評定膨潤土的質(zhì)量。外曾有人用膨潤土吸藍量除以0.442系數(shù)來計算膨潤土的蒙脫石含量。后來又有人將系數(shù)改為0.47,0.49或0.56,但從試驗結(jié)果表明,這些系數(shù)不夠準確。因此建議在測試時不折算出蒙脫石含量,只需測出每100g膨潤土實際膨潤土吸附的亞甲藍多少克即可。試驗結(jié)果表明膨潤土吸藍量與其粘結(jié)力成直線關(guān)系,所以測定膨潤土吸藍量可以作為評定膨潤土質(zhì)量的個方面。當然,要面評定膨潤土質(zhì)量還要行熱濕拉強度、濕壓強度、焙燒后粘結(jié)力等試驗。膨潤土吸藍量以每100g膨潤土吸附亞甲藍克數(shù)來表示,可按下式計算:
MB=(A×
B)
÷
C
×100
式中: MB-吸藍量 (g/100g試料);
A-亞甲藍溶液濃度,即每毫升含亞甲藍克數(shù)(g/mL);
B-亞甲藍溶液滴定量(mL);
C-試樣重量(g).
2. 評定膨潤土的復(fù)用性
膨潤土受熱時,通常在100~110℃失去晶間層水,隨溫度的升約在300℃以上就開始損失蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)中的OH晶格水,500℃左右開始迅速失去OH水,使蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞, 膨潤土變成失去粘結(jié)力的”死粘土”。在膨潤土失去粘結(jié)力的同時,吸附亞甲藍的能力也會大幅度地下降,所以測出經(jīng)度培燒后膨潤土吸藍量的變化,也可以說明膨潤土在鑄過程中反復(fù)使用的性能,借此以評定它的復(fù)用性。試驗方法:將膨潤土經(jīng)550℃焙燒后測定其吸藍量,然后與膨潤土經(jīng)105℃烘干后的吸藍量相比,其下降的百分數(shù)即作為膨潤土復(fù)用性標之。
3. 測定定型砂(舊砂)中有效膨潤土含量
在型砂(舊砂)中具有粘結(jié)力的膨潤土稱為有效膨潤土。它的含量直接影響型砂的許多性能,如有效膨潤土減少,將會降低型砂的濕強度,熱濕拉強度,并導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生夾砂缺陷。所以用滴定法測定型砂中有效膨潤土含量,是生產(chǎn)中對型砂質(zhì)量行控制的重要檢測項目之。
測定型砂中有效膨潤土含量時,要做條標準曲線。測定時用鑄車間的原砂和膨潤土分別在105~110℃烘箱中烘干。稱量膨潤土0.10,0.20,0.30,0.40g,分別加入原砂4.90,4.80,4.70,4.60g,使膨潤土和原砂總重為5g。然后倒入三角燒瓶中,加入蒸餾水50ml,沖下瓶口粘附的試樣,再按前述亞甲藍滴定法的步驟測定每分試樣的吸藍量。以試樣中膨潤土量%數(shù)為橫坐標,亞甲藍滴定為縱坐標畫出標定曲線,如下圖:
稱取型砂(舊砂)5g,按同樣的方法測出亞甲藍滴定量,就可以從標定曲線上查出型砂或舊砂中的有效膨潤土含量。
附注:試液的配制方法:
例如:
1. 次甲基藍標準溶液(0.2%):按方法測定的次甲基藍(示劑,含量不小于95%)含量,般為85%左右,稱取有效次甲基藍2.00g(如次甲基藍含量為85%,則稱取該次甲基藍的重量為2.00g÷85%=2.353g)溶解于1000ml水中,即配制成0.2%濃度的次甲基藍溶液,為使次甲基藍充分溶解,需攪拌18小時以上。
2. 焦磷酸鈉溶液(2%):稱取20g焦磷酸鈉放入燒杯中,加水使其溶解,再加水稀釋至1000ml,搖勻。
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