磷系缓凝剂的分析方法
【专利摘要】本发明涉及微观图谱分析方法，具体涉及磷系缓凝剂的分析方法，该方法包括以下步骤：预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量，得到磷系缓凝剂中至少一种第一含磷化合物的种类和含量；称取与磷系缓凝剂中第一含磷化合物中任意一种第一含磷化合物相近质量的第二含磷化合物，所述第二含磷化合物与磷系缓凝剂中的第一含磷化合物种类均不同；将第二含磷化合物与磷系缓凝剂混合均匀，溶于溶剂，得到待测液；使用PNMR检测待测液，得到磷系缓凝剂中含磷化合物的精确含量。
【专利说明】磷系缓凝剂的分析方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及化学分析领域，具体涉及微观图谱分析【技术领域】，具体地，涉及偏磷酸盐定性方法。
【背景技术】
[0003]磷(V)的含氧磷酸盐在水泥中用作缓凝剂，缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土凝结时间，使新拌混凝土较长时间内保持塑性，方便浇筑，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会早场不良影响的外加剂。
[0004]磷酸盐或磷酸氢盐类缓凝剂是近年来研究较多的无机缓凝剂，不同的磷酸盐的缓凝作用差别较大，但是水泥中的缓凝剂结构类似，其定性定量是本领域的技术难题。
【发明内容】
[0005]为了解决磷系缓凝剂的定性定量问题，本发明提出以下技术方案:
磷系缓凝剂的分析方法，该方法包括以下步骤:
预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量，得到磷系缓凝剂中至少一种第一含磷化合物的种类和含量；
称取与磷系缓凝剂中第一含磷化合物中任意一种第一含磷化合物相近质量的第二含磷化合物，所述第二含磷化合物与磷系缓凝剂中的第一含磷化合物种类均不同；
将第二含磷化合物与磷系缓凝剂混合均匀，溶于溶剂，得到待测液；
使用PNMR检测待测液，得到磷系缓凝剂中含磷化合物的精确含量。
[0006]所述的磷系缓凝剂包括至少一种第一含磷化合物，所述的第一含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。所述磷系缓凝剂除包括数种第一含磷化合物外，还可以包括任意的其他的物质，其他的物质一般不影响磷系缓凝剂中的含磷化合物的精确定性。如含有一些能够影响核磁定量的物质，可以采用现有的技术将干扰物质去除，这是本领域的常用手段，在此不赘述。
[0007]所述的第二含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
[0008]采用XRD预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量。
[0009]所述的第二含磷化合物的选择由其在PNMR的出峰位置来选择，优选与第一含磷化合物出峰位置较远且不与第一含磷化合物相重复的第二含磷化合物；优选地，如，在含有磷酸盐和磷酸二氢盐的磷系缓凝剂体系中，选择三聚磷酸盐或者焦磷酸盐作为第二含磷化合物。
[0010]所述的用于溶解含磷化合物的溶剂，可以选择去离子水，对于某些不溶于水的含磷化合物，在不影响检测的情况下，可以采用任何适当的溶剂。
[0011]磷系缓凝剂分析系统，包括磷系缓凝剂，XRD分析仪、待测液、PNMR分析仪，所述磷系缓凝剂包括一种或数种第一含磷化合物，所述XRD用于预估所述磷系缓凝剂中第一含磷化合物的含量和种类；所述待测液由磷系缓凝剂和第二含磷化合物组成，所述第二含磷化合物在待测液中的含量与第一含磷化合物中的一种含磷化合物相近，所述第二含磷化合物的种类与第一含磷化合物中的含磷化合物种类不同，所述PNMR分析仪用于分析所述待测液。
[0012]面对未知样品时，本发明通过预估，可以高效地对磷系缓凝剂进行定量，提高了分析的效率和分析的精确度。
[0013]说明书附图
图1为实施例1的PNMR图谱图2为实施例2的PNMR图谱图3为实施例3的PNMR图谱图4为实施例4的PNMR图谱
【具体实施方式】
[0014]磷系缓凝剂的分析方法，该方法包括以下步骤:
预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量，得到磷系缓凝剂中至少一种第一含磷化合物的种类和含量；
称取与磷系缓凝剂中第一含磷化合物中任意一种第一含磷化合物相近质量的第二含磷化合物，所述第二含磷化合物与磷系缓凝剂中的第一含磷化合物种类均不同；
将第二含磷化合物与磷系缓凝剂混合均匀，溶于溶剂，得到待测液；
使用PNMR检测待测液，得到磷系缓凝剂中含磷化合物的精确含量。
[0015]所述的磷系缓凝剂包括至少一种第一含磷化合物，所述的第一含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。所述磷系缓凝剂除包括数种第一含磷化合物外，还可以包括任意的其他的物质，其他的物质一般不影响磷系缓凝剂中的含磷化合物的精确定性。如含有一些能够影响核磁定量的物质，可以采用现有的技术将干扰物质去除，这是本领域的常用手段，在此不赘述。
[0016]所述的第二含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
[0017]采用XRD预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量。或者通过磷系缓凝剂所涉及【技术领域】的一般常识预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量。
[0018]所述的第二含磷化合物的选择由其在PNMR的出峰位置来选择，优选与第一含磷化合物出峰位置较远且不与第一含磷化合物相重复的第二含磷化合物；优选地，如，在含有磷酸盐和磷酸二氢盐的磷系缓凝剂体系中，选择三聚磷酸盐或者焦磷酸盐作为第二含磷化合物。
[0019]所述的用于溶解含磷化合物的溶剂，可以选择去离子水，对于某些不溶于水的含磷化合物，在不影响检测的情况下，可以采用任何适当的溶剂。
[0020]磷系缓凝剂分析系统，包括磷系缓凝剂，XRD分析仪、待测液、PNMR分析仪，所述磷系缓凝剂包括一种或数种第一含磷化合物，所述XRD用于预估所述磷系缓凝剂中第一含磷化合物的含量和种类；所述待测液由磷系缓凝剂和第二含磷化合物组成，所述第二含磷化合物在待测液中的含量与第一含磷化合物中的一种含磷化合物相近，所述第二含磷化合物的种类与第一含磷化合物中的含磷化合物种类不同，所述PNMR分析仪用于分析所述待测液。
[0021]面对未知样品时，本发明通过预估，可以高效地对磷系缓凝剂进行定量，提高了分析的效率和分析的精确度。
[0022]XRD仪器测试参数:
起始角=10，终止角=90 ；步宽=0.01 ; Cu靶，波长=1.5406 高压:40 kV,电流:40 mA ;功率'2.0Kff 实施例1
样品1:磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠各含5%，其余为碳酸钠。
[0023]通过XRD分析，样品I不含次磷酸盐，可采用次磷酸盐作为第二含磷化合物，同时通过XRD的半定量分析，得到每种含磷化合物的含量基本在1_10%。
[0024]本实施案例取样品，对其样品进行前处理，具体处理步骤如下:
A、待测样品制备:称样品I取10克左右，加入0.5克次磷酸钠，搅拌均匀，确保次磷酸钠分散均勻，搅拌时间为3-5min ；
B、将搅拌均匀的待测样品取2克加20毫升去离子水溶解；
C、取溶解好的待测样品的溶液2毫升，送PNMR进行表征。
[0025]得到的PNMR图谱如图1所示，该样品I主要含有磷酸三钠4.87%、磷酸氢二钠5.18%、磷酸二氢钠5.08%、焦磷酸钠4.88%、三聚磷酸钠5.02%。
[0026]实施例2
样品2:羟基乙叉二膦酸四钠、磷酸三乙酯、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠，各含1%，其余为娃酸钠。
[0027]通过对XRD分析，不含次磷酸盐，可采用次磷酸盐作为第二含磷化合物，同时通过半定量分析，每种含磷化合物的含量基本在1-3%左右。
[0028]本实施案例取样品2，对样品2进行前处理，具体处理步骤如下:
A、待测样品制备:称样品2取10克左右，加入0.1克次憐酸纳，揽祥均勾，确保次憐酸钠分散均勻，搅拌时间为3-5min ；
B、将搅拌均匀的待测样品取2克加20毫升去离子水溶解；
C、取溶解好的待测样品溶液2毫升，送PNMR进行表征。
[0029]得到的PNMR图谱如图2所示，该样品2主要含有羟基乙叉二膦酸四钠0.88%、磷酸三乙酯0.93%、磷酸二氢钠0.98%、焦磷酸钠0.91%、三聚磷酸钠1.00%。
[0030]实施例3
样品3:主要含有三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸钠、磷酸氢二钠各1.5%，其余为碳酸钠。
[0031]通过XRD分析，样品3不含有次磷酸盐，可采用次磷酸盐作为第二含磷化合物，同时每种含磷化合物的含量基本在1.5%左右。
[0032]本实施案例取样品3，对样品3进行前处理，具体处理步骤如下:
A、待测样品制备:称取除油粉样品10克左右，加入0.15克次磷酸钠，搅拌均匀，确保次磷酸钠分散均勻，搅拌时间为3-5min ；
B、将搅拌均匀的待测样品取2克加20毫升去离子水溶解；
C、取溶解好的待测样品溶液2毫升，送PNMR进行表征。
[0033]得到的PNMR图谱如图3所示，该样品3主要含有三聚磷酸钠1.35%、焦磷酸钠1.21%、磷酸钠1.63%、磷酸氢二钠1.52%。
[0034]实施例4
样品4:主要含有三聚磷酸钠、磷酸钠各2%，其余为碳酸钠。
[0035]通过XRD分析，样品4不含磷酸三乙酯，故采用磷酸三乙酯作为第二含磷化合物，同时每种含磷化合物的含量基本在2%左右。
[0036]本实施案例取样品4，对样品4进行前处理，具体处理步骤如下:
A、待测样品制备:称取电解除油粉样品10克左右，加入0.2克磷酸三乙酯，搅拌均匀，确保磷酸三乙酯分散均匀，搅拌时间为3-5min ；
B、将搅拌均匀的待测样品取2克加20毫升去离子水溶解；
C、取溶解好的待测样品溶液2毫升，送PNMR进行表征。
[0037]得到的PNMR图谱如图4所示，该样品主要含有三聚磷酸钠2.08%、磷酸钠2.10%。采用相同方法，以Ig次磷酸钠作为内标，得到的除油粉样品主要含有三聚磷酸钠2.58%、磷酸钠1.50%ο
【权利要求】
1.磷系缓凝剂的分析方法，该方法包括以下步骤: 预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量，得到磷系缓凝剂中至少一种第一含磷化合物的种类和含量； 称取与磷系缓凝剂中第一含磷化合物中任意一种第一含磷化合物相近质量的第二含磷化合物，所述第二含磷化合物与磷系缓凝剂中的第一含磷化合物种类均不同； 将第二含磷化合物与磷系缓凝剂混合均匀，溶于溶剂，得到待测液； 使用PNMR检测待测液，得到磷系缓凝剂中含磷化合物的精确含量。
2.根据权利要求1所述的磷系缓凝剂的分析方法，其特征在于，所述的磷系缓凝剂包括至少一种第一含磷化合物，所述的第一含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的磷系缓凝剂的分析方法，其特征在于，所述的第二含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的磷系缓凝剂的分析方法，其特征在于，采用XRD预估磷系缓凝剂中的含磷化合物种类和含量。
5.磷系缓凝剂分析系统，包括磷系缓凝剂，XRD分析仪、待测液、PNMR分析仪，所述磷系缓凝剂包括一种或数种第一含磷化合物，所述XRD用于预估所述磷系缓凝剂中第一含磷化合物的含量和种类；所述待测液由磷系缓凝剂和第二含磷化合物组成，所述第二含磷化合物在待测液中的含量与第一含磷化合物中的一种含磷化合物相近，所述第二含磷化合物的种类与第一含磷化合物中的含磷化合物种类不同，所述PNMR分析仪用于分析所述待测液。
6.根据权利要求5所述的磷系缓凝剂分析系统，其特征在于，所述的第一含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的磷系缓凝剂分析系统，其特征在于，所述的第二含磷化合物选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、正磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、次磷酸盐、焦磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及有机膦中的一种或几种。
【文档编号】G01N1/28GK104391093SQ201410775380
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】贾梦虹, 王世会, 吴杰, 裴丽娟 申请人:上海微谱化工技术服务有限公司