摘 要：氯化镁是菱镁制品生产的主要原材料之一，它的质量直接影响到产品的质量。作者主要讨论了卤水中硫酸根离子的含量对产品的影响。实验证明，卤水中SO₄^2-≤3%时，产品早期（28天）强度变化不大，但产品后期（60天）强度会有明显下降，且下降速度与硫酸根离子含量成正比；当氯化镁中SO₄^2-＞3%时，产品早期及后期强度都有明显下降。作者运用重量法测得了卤水中硫酸根的含量。

 

关键词：菱镁材料；氯化镁；硫酸根离子；重量法

 

调和剂是菱镁制品生产的必不可少的原材料之一。常见的调和剂有硫酸镁、磷酸盐及氯化镁，氯化镁因其来源广、造价低、产品强度高等优势使用最为普遍。氯化镁根据纯度可分为无水氯化镁和六水氯化镁，目前菱镁行业使用较普遍的无水氯化镁是制取金属钛的副产物，其氯化镁的含量可达94%——99%，不含SO₄^2-及碱金属杂质离子，在此不多加论述。

 

六水氯化镁因其形态不同可分为卤片、卤粒和卤粉。在此，我们就使用较多的卤片和卤粒的现状作一简要分析。

根据WB/T 1018—2002标准规定，菱镁制品用工业氯化镁中SO₄^2-的量不大于3%，但实际生产中由于原材料及生产工艺的不同，氯化镁中SO₄^2-的量也不尽相同。同样是卤片，一些正规的大厂家生产的卤片SO₄^2-的含量一般都小于2.5%，卤片质量比较稳定；小厂的卤片硫酸根离子含量在0.5%—10%之间，卤片质量上下浮动较大。相对而言，卤粒中硫酸根离子的含量一般小于1%，含量比较稳定。

 

调查走访发现，影响卤片中硫酸离子含量的因素主要有两个：第一，氯化镁生产的原材料，目前氯化镁的生产原材料有海水和湖水，卤片大部分都是沿海生产海盐的副产品，即海水提取碘、溴、钾、食盐、烧碱之后的苦卤经过进一步提纯加工而成；卤粒大多都是青海盐湖生产湖盐的副产品。由于海水与湖水的成分略有差异，在提纯过程中引入的离子就不同，氯化镁中有些硫酸根离子是以MgSO₄的形式天然存在的，但大部分都是在提纯过程中引入的。第二，氯化镁的生产工艺，一般情况下，正规的生产厂家卤片都是经过兑卤洗盐——一级蒸发——保温沉降——冷却分离——二级蒸发——成型包装等多重工序精制而成，其中杂质离子的量比较稳定且较低，一般都能达到国家标准。但是一些小厂生产工艺则比较落后，直接向苦卤中加少量氯化钙，然后将上层清夜加热结晶制备卤片，有的甚至直接用苦卤加热制备卤片，这就导致了卤片中硫酸根离子含量的不稳定性，有时能达到国家标准，有时则会远远超过标准所规定的数值。

 

氯化镁作为菱镁制品生产的主要原材料之一，其质量的好坏直接影响到产品的质量。其中硫酸根离子的含量也会对产品产生一定的影响。实验证明，氯化镁中SO₄^2-≤3%时，产品早期强度（28天强度）变化不大，但产品后期强度（60天强度）会有明显下降，且下降速度与硫酸根离子含量多少成正比，当氯化镁中SO₄^2-＞3%时，产品早期及后期强度都有明显下降。笔者翻阅文献资料发现，在以往的实验中，在研究硫酸根离子对产品强度的影响时，研究者对产品早期强度的变化研究的相对较多，例如3天、7天、28天，但对产品后期强度的变化研究则较少。但是在实践中，往往是产品后期强度的变化直接影响产品的使用价值及使用安全性。尽管导致产品后期强度变化的因素很多，这种复杂性给研究带来了一定的困难及误差，但笔者认为，研究硫酸根离子对产品后期强度的影响实际意义更大。

 

近年来，由于菱镁行业的迅速发展，越来越多的人开始从事菱镁制品的生产，而很大一部分生产者由于文化水平有限，不懂菱镁技术，对氯化镁中硫酸根离子认识不够，更不懂得如何检测氯化镁中硫酸根离子的含量。

 

目前，硫酸根离子的测定方法比较多，如滴定法、重量法、离子色谱法、电感耦合法等。其中重量法设备投入低、准确度高，比较适合菱镁生产者。在此作简单介绍，供生产者参考。

 

重量法测定氯化镁中硫酸根离子含量

理论依据：

在盐酸溶液中只有硫酸根离子能与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，根据沉淀重量可计算出样品中硫酸根离子的含量。

 

主要仪器：

电子天平（1%）、恒温干燥箱、万用电炉、慢速定量砂芯玻璃坩埚等。

 

实验试剂：

1、0.2mol/L氯化钡溶液：准确称取24.43g二水氯化钡分析纯溶于适量去离子水中，加去离子水稀释至1000ml容量瓶中，静置24h备用。

 2、2mol/L盐酸：准确量取167ml浓盐酸，用去离子水稀释至1000ml容量瓶中备用。

 3、甲基红指示剂：准确称取0.1g甲基红溶于无水乙醇中，用无水乙醇稀释至100ml备用。

 

实验过程：

 准确称取50g(精确至0.01g)样品，置于400ml烧杯中，加去离子水溶解后倒入250ml容量瓶中，再用去离子水稀释至刻度。将上述溶液过滤，吸取100ml滤液置于400ml烧杯中，加甲基红指示剂3——5滴，再加2mol/L盐酸至溶液刚好呈红色，加热近沸，迅速加入过量氯化钡溶液，近沸，剧烈搅拌2min，冷至室温，再加少许氯化钡溶液检查是否完全。用事先在120℃干燥箱中烘至恒重的砂芯玻璃坩埚抽滤，先将上层溶液倾入坩埚内，用去离子水将烧杯内沉淀洗涤数次至氯离子基本洗净，然后将烧杯内沉淀移入坩埚，继续用去离子水洗涤坩埚内沉淀数次至滤液中不含氯离子（用硝酸银溶液检查），用少量去离子水冲洗坩埚外壁，将坩埚置于干燥箱中于120℃±2℃烘至恒重（两次称重之差不超过0.01g）。

 

结果计算：

X=[G₁—G₂）*0.4116/W ]*100%

G₁——玻璃坩埚加硫酸钡的质量，g；

G₂——玻璃坩埚的质量，g；

W——所测样品的质量，20g；                                     

0.4116——硫酸钡换算为硫酸根离子的系数。

 

注意事项：

1、样品溶解后要进行过滤，以排除样品中不溶性杂质对检测结果的影响。

 2、氯化钡溶液要提前24小时配置，使用前需过滤。

3、加入氯化钡溶液前向样品溶液中加入盐酸，防止共沉淀产生。

 4、沉淀烘干时间尽量长，必须进行二次称重。