[发明专利]基于胶体浓度测定的新型装置

说明书

本发明的目的在于提供了一种基于胶体浓度测定的新型装置，包括分散仪、带盖小试管、装置主支架、支架底座、支撑平台、特制PVSK盛装皿、导液管、盛装皿出液孔、滴定管、防堵螺母、滴定调节开关、小烧杯、便携式光谱色彩分析仪等。其中长方体特制PVSK盛装皿，一端底部设置出液孔，用导液管连接至可调滴定管内。在重力作用下溶液盛装皿中的PVSK溶液由导管通过可调节开关螺丝的松紧程度来调节PVSK出液速率，经滴定管进入盛有Fe(OH)₃胶体的小烧杯中。本发明实现了准确测定Fe(OH)₃胶体分子的浓度，而不是凝聚而成的Fe(OH)₃胶粒的浓度；且可以用光谱色彩分析仪准确把握用TB指示剂由蓝色变为紫色的滴定终止点，减小试验误差。

技术领域

本发明属于岩土工程试验及工程运用技术领域，是一种能够测定已经制备并纯化完成后的胶体浓度的新型装置，在化工、医药等其他领域也可以广泛推广。

背景技术

红黏土因具有高含水率、低密实度，但强度高、压缩性低的特殊性质，使其与一般的黏土具有较大的差异。

罗鸿禧、高国瑞等研究表明，红黏土特殊的物理和力学性质主要是由游离氧化铁和其颗粒间特殊的连接方式所决定的，游离氧化铁将黏粒胶结在一起，对黏土的物理力学性质有显著的影响，如积聚体稳定性提高、胀缩性减弱等。因此，用在实验室人工制备红黏土的方法探究红黏土的成土过程成为首选。在实验室人工制备红黏土的第一步是要完成Fe(OH)₃胶体的制备、纯化并测知浓度，其中测定胶体的浓度至关重要。

目前国内关于胶体浓度的测定方面研究较少，文献记载有陈秉铨等提出的胶体滴定法，但其应用并不广泛。目前测定胶体装置方面主要存在以下的局限性：(1)制备完成的Fe(OH)₃胶体时以分子的形式存在的，然而很多的Fe(OH)₃胶体分子抱团聚集在一起，形成一个个Fe(OH)₃胶粒，Fe(OH)₃胶体分子的实际表面积减小，导致测定结果误差较大；(2)采用聚乙烯硫酸钾(PVSK)胶体滴定法测定时，由于TB(甲苯胺蓝)作为变色指示剂时，蓝色和紫色颜色过于接近，在由蓝色变为紫色的界限判定步骤中，肉眼很难准备辨别滴定终止点，导致试验误差较大；(3)滴定过程的滴加速度和单次滴加剂量不好控制。

因此寻求一种新型测定胶体浓度装置至关重要，本发明针对在实验室中无法快捷准确测定胶体浓度的现状，提供了基于胶体浓度测定的新型装置，并将这种装置的测定方法命名为PVSK滴定法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确测定胶体浓度且能够准确判定滴定终止点的装置，得到胶体浓度的准确数值，从而准确配置出不同Fe(OH)₃浓度含量的人工红黏土，进行下一步的试验，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明主要由三部分组成：胶体分散仪、PVSK滴定装置和便携式光谱色彩分析仪。本发明是这样实现的：基于胶体浓度测定的新型装置，包括分散仪、带盖小试管、装置主支架、支架底座、支撑平台、特制PVSK盛装皿、导液管、盛装皿出液孔、滴定管、防堵螺母、滴定调节开关、小烧杯、便携式光谱色彩分析仪等。其中长方体特制PVSK盛装皿，一端底部设置出液孔，用导液管连接至可调滴定管内。在重力作用下溶液盛装皿中的PVSK溶液由导管通过可调节开关螺丝的松紧程度来调节PVSK出液速率，经滴定管进入盛有Fe(OH)₃胶体的小烧杯中。

本发明实现了准确测定Fe(OH)₃胶体分子的浓度，而不是凝聚而成的Fe(OH)₃胶粒的浓度；且可以用光谱色彩分析仪准确把握用TB指示剂由蓝色变为紫色的滴定终止点，减小试验误差。

附图说明

图1为本发明PVSK滴定装置工作流程的简易示意图。

图2为本发明PVSK滴定装置的正视图。