亚甲基蓝试剂对吸蓝量测定结果的影响

陈守清

（朝阳市产品质量监督检验所辽宁 朝阳 122000）

亚甲基蓝试剂对吸蓝量测定结果的影响

陈守清

（朝阳市产品质量监督检验所辽宁 朝阳 122000）

对不同厂家生产的技术指标完全相同的亚甲基蓝试剂，分别用烘干试剂和未烘干试剂进行对比试验，并根据试验数据分析其对膨润土吸蓝量测定结果的影响。

膨润土；吸蓝量；亚甲基蓝试剂；试验

1 前言

膨润土（Bentonite）又称膨润岩、膨土岩、斑脱岩、般土、皂土，准确的命名应是以蒙脱石（一般结构式为：Nax（H2O）4｛（Al2-x，Mgx）［Si4O10］（OH）2｝）为主要成分的黏土岩——蒙脱石黏土岩［1］。膨润土中除含蒙脱石外，另含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山玻璃［2］，可呈黄绿、黄白、灰、白色等。由于膨润土具有特殊的性质，如膨润性、粘结性、吸附性、崔化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性［3］，所以广泛用于各个领域，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、催化剂、净化脱色剂、充填料、饲料等。据初步统计，目前已在工业、农业、轻工、钻井泥浆、化妆品、药品生产等24领域100多个部门中应用，有300多个产品，因此，膨润土是一种价值高、用途广的非金属矿物，具有“万用粘土”之誉［4］。

分散于水溶液中的蒙脱石具有吸附亚甲基蓝的能力，其吸附亚甲基蓝的量称为吸蓝量，通常以100 g膨润土在水中饱和吸附无水亚甲基蓝的量来表示，单位为g/100 g［5］。因此，吸蓝量是评价膨润土中蒙脱石相对含量的主要技术指标，膨润土中的蒙脱石含量越高，吸蓝量越大。膨润土吸蓝量的测定通常是用亚甲基蓝试剂，美国铸造学会（AFS）、美国石油学会（API）的文件中都规定使用美国药典级（USP）亚甲基蓝，分子式为C16H18ClN3S·3H2O，分子量373.90。美国药典规定亚甲基蓝干样纯度≥98%，日本标准（JISK 8897-1992）规定特级亚甲基蓝的干样纯度为98.5%［6］，我国GB/20973《膨润土》［7］标准中规定所用亚甲基蓝的纯度为“分析纯”，亚甲基蓝的干样纯度≥98.5%。目前我国国内市场上不同厂家生产的亚甲基蓝试剂很多，产品标识纯度均达到98.5%，但实践证明，这些亚甲基蓝试剂虽然标注纯度相同，但在进行试验时，对膨润土吸蓝量检测的结果却不同，且误差很大。本研究对4个厂家生产的亚甲基蓝试剂进行了对比试验并对试验结果进行了分析。

2 材料与方法

2.1材料

2.1.1试验样品

4种不同生产厂家的分析纯亚甲基蓝试剂样品均从市场采购，分子式为C16H18ClN3S·3H2O，相对分子质量373.9。

2.1.2主要仪器

天平（AB204N）：精度0.0001 g，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；磁力搅拌器（85-2）：上海浦东物理光学仪器厂；玻璃容量瓶：1000 mL，棕色；玻璃滴定管：50 mL，棕色；锥形烧瓶：250 mL；中速定量滤纸：Φ9 cm。

2.1.3试剂

焦磷酸钠溶液：1%（m/m），沈阳市联邦试剂厂；试验用水：实验室三级蒸馏水。

2.2方法

2.2.1亚甲基蓝样品溶液配制

准确称取2.3380 g亚甲基蓝样品（样品在使用前一直在干燥器中密封避光储存），使其充分溶解于水，在1000 mL棕色容量瓶中用水稀释至刻度，溶液浓度为0.006 mol/L。

2.2.2试验步骤

称取已在105℃±3℃烘干2 h的膨润土试样0.2 g±0.001 g，置于预先盛有50 mL水的250 mL锥形瓶中，使其润湿后，在磁力搅拌器上分散5 min；加入1%焦磷酸钠溶液20 mL，继续搅拌2 min-3 min；然后在电炉上加热至微沸2 min，取下冷却至25℃± 5℃。

在搅拌下用滴定管加亚甲基蓝样品溶液。第一次可预滴加约总量2/3的亚甲基蓝溶液，搅拌2 min使其充分反应，以后每次滴加1 mL-2 mL，搅拌30 s后用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察蓝色斑点周围是否出现淡蓝色晕环。若未出现，则继续滴加亚甲基蓝溶液。当开始出现淡蓝色晕环后，继续搅拌2 min，再用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察是否还出现淡蓝色晕环；若淡蓝色晕环不再出现，继续仔细滴加亚甲基蓝溶液；若搅拌2 min后仍出现淡蓝色晕环，表明已到终点，记录滴定体积。

2.2.3计算方法

按公式（1）计算：

式中：

MBI-吸蓝量，单位为g/100g；

C-亚甲基蓝溶液浓度，单位为moL/L；

V-亚甲基蓝溶液滴定量，单位为mL；

m-试样质量，单位为g；

319.85-无水亚甲基蓝的摩尔质量数值，单位为g/mol；

100-每g膨润土吸蓝量换算成100g膨润土吸蓝量的系数。

2.2.4允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相对偏差不大于2%。

3 结果与分析

3.1测定结果

3.1.1样品指标

4种亚甲基蓝试剂分别确定为1号样品、2号样品、3号样品、4号样品，其亚甲基蓝含量纯度和杂质含量标注完全相同，具体指标见表1。

表1　4种分析纯亚甲基蓝试剂标注技术指标

3.1.2不经过烘干处理的试验结果

分别用上述4种亚甲基蓝样品，不做烘干处理，按本文2.2.1规定的方法配制亚甲基蓝溶液。以铸造用膨润土为试验对象，同时取企业标准样和抽取样品，分别以两平行试样进行试验和计算，结果见表2。

表2　亚甲基蓝样品不经过烘干处理的检测结果

3.1.3经过烘干处理的试验结果

为简化试验，仅以铸造用膨润土抽取样为试验对象。将上述4种亚甲基蓝样品放在恒温干燥箱中，93℃烘干4h，用烘干的样品分别进行试验和计算，结果见表3。

表3　亚甲基蓝样品经过烘干处理后的检测结果

3.2分析

3.2.1不经过烘干处理

表1显示，4种亚甲基蓝试剂标注的纯度及杂质含量技术指标完全相同。表2显示，无论是标准样还是抽取样，4种样品的检测结果截然不同；其中1号和2号样品的试验结果比较接近，3号和4号样品比较接近，但1号、2号样品的试验结果与3号、4号样品的差异较大；1号、2号3号样品的试验结果在试验方法要求的误差内（相对偏差不大于2%），4号样品的误差超出方法的误差要求；1号和2号样品的试验结果与实际较相符，3号和4号样品的试验结果与实际偏离较大。分析其原因：一是用滴定法检验膨润土品质时，可将分析纯亚甲基蓝近似视为纯品，并不需要将吸蓝量测定结果折算成为100%纯度亚甲基蓝的滴定量；二是目前国家还没有统一的亚甲基蓝试剂国家或行业标准，我国原来有关试剂的部标HBG 3394-60（现已降级为企业标准）中规定指示剂含量不少于98.59%，我国机械行业标准JB/T 9221-1999《铸造用湿型砂有效膨润土及有效煤粉试验方法》［8］和JB/9227-2013《铸造用膨润土和粘土》［9］和GB/20973《膨润土》［7］标准中规定所用亚甲基蓝的纯度为“分析纯”和“化学试剂”，意即亚甲基蓝纯度应为≥98.5%，各生产厂家均按纯度≥98.5%为依据制定了相应的企业标准，并按企业标准组织生产，虽然标注指标相同，但用户很难掌握其产品的内在品质；其三是检验方法不规范，通过操作者用眼睛观察蓝色晕环的出现来确定终点，误差比较大，使方法的准确度和精确度受到限制；其四是没有国家统一标样，目前国家对膨润土吸蓝量指标还没有设立统一的标样，这也是造成对吸蓝量检测结果判别误差较大的关键因素之一；其五是样品的稳定度对测定结果也有影响。

3.2.2经过烘干处理

有些企业为了提高亚甲基蓝试剂的纯度，采用烘干的方法进行处理。表3显示：①烘干的试验结果比未烘干的要低1%-6%，同样存在误差；②同样是1号和2号样品的试验结果比较接近，3号和4号样品比较接近，但1号、2号样品的试验结果与3号、4号样品的差异较大；③3号样品烘干后的试验结果比未烘干试验结果低6%，降幅较大，4号样品与1号样品试验结果降幅基本相同（2%），2号样品降幅最小（1%）。

由于没有标准规定的分析纯亚甲基蓝试剂烘干方法，所以烘干容易造成试剂结构的破坏。本研究仅为了对比分析而进行烘干试验，在实际操作中，对分析纯亚甲基蓝试剂不进行烘干处理，而是在计算测定结果时扣除水分，按100%纯度来计算吸蓝量的试验结果。

4 结论

（1）按照GB/T 20973［7］规定的标准试验方法测定膨润土吸蓝量，计算测量结果时会扣除分析纯亚甲基蓝试剂中的水分，按100%纯度计算，因此，烘干与不烘干分析纯亚甲基蓝试剂的试验原理基本相同。

（2）尽管使用烘干与未烘干的分析纯亚甲基蓝试剂、操作者终点判定存在误差、样品的稳定度三个因素对吸蓝量的试验结果有影响，但不是关键因素。影响吸蓝量的关键因素是分析纯亚甲基蓝试剂的纯度等内在质量，因此，需要加强亚甲基蓝试剂生产的行业规范，尽快建立膨润土吸蓝量标样。在此基础上，试验室在试验时，不能以生产厂家标识的分析纯亚甲基蓝试剂的纯度等指标为依据，应该选择不同厂家的产品，在进行充分比对试验的基础上，选择稳定性较好的分析纯亚甲基蓝试剂，以保证膨润土吸蓝量测量结果的准确性。

［1］季桂娟，张培萍，姜桂兰.膨润土加工应用［M］.北京：化学工业出版社，2013：1-5.

［2］游蔓莉，王弘，黄丽，等.钙基膨润土的提纯、钠化、有机改性研究现状［J］.矿产品综合利用，2013，1：9-13.

［3］龙威，樊自田，廖淑华.湖北梁子湖区膨润土钠化和理化性能试验研究［J］.铸造，2009，58（4）：376-379.

［4］薛志刚，任顼晨，李彩霞，等.基于Origin7.5的某地膨润土吸水率二维图形绘制与分析［J］.金属矿山，2008，9（增刊）：345-347.

［5］郑素群，汤静芳，杨芳芳.膨润土吸蓝量试验方法探讨［J］.中国非金属矿工业导刊，2010，80（1）：43-45.

［6］于震宗.吸蓝量试验方法的探讨［J］.铸造，2001，50（4）：218-221.

［7］GB/T 20973-2007膨润土［S］.

［8］JB/T 9221-1999铸造用湿型砂有效膨润土及有效煤粉试验方法［S］.

［9］JB/9227-2013铸造用膨润土和粘土［S］.

Effect of Methylene Blue Reagent on Determination Results of Blue Uptake

Chen Shouqing
（Chaoyang Institute of Products Quality Supervision and Inspection,Chaoyang,Liaoning,122000）

The methylene blue reagents from different manufacturer with same technical indexes were compared as drying reagent and not drying reagent.And according to the experimental data,the effect on determination results of bentonite blue uptake was analyzed.

Bentonite；Blue Uptake；Methylene Blue Reagent；Test

TQ041.7

E-mail：13904218536@139.com

2015-05-06