玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法及电导检测系统与流程

1.本技术涉及玻璃生产技术领域，尤其涉及一种玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法及电导检测系统。


背景技术：

2.玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的多少决定了玻璃的性能，进而测量玻璃中氯离子和硫酸根离子的含量成为判定玻璃性能的重要方法。现有技术中多采用比对法来测量玻璃中的氯离子和硫酸根离子含量，或者是采用电位滴定法和硫酸钡沉淀法分别对应氯离子和硫酸根离子检测。
3.但是，上述两种测量方法涉及步骤较多，分析时间长且全程人为操作，效率和准确率都偏低。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法及电导检测系统让，以解决现有测量方法涉及步骤较多，分析时间长且全程人为操作，效率和准确率都偏低的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术实施例提供如下技术方案：
6.本技术提供一种玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其包括如下步骤：
7.制备包含待测玻璃样的待测样品溶液和标准样品溶液；
8.预处理电导检测系统；
9.利用所述电导检测系统检测并获取所述标准样品溶液中氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线；
10.利用所述电导检测系统检测所述待测样品溶液，并对应所述氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线获取所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量；
11.根据所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量计算所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量。
12.在本技术的一些变更实施方式中，前述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其中所述制备包含待测玻璃样的待测样品溶液和标准样品溶液的方法，具体包括：
13.称取指定重量待测玻璃原料样并溶解所述待测玻璃原料样至溶液；
14.量取第一指定体积的氯离子标准溶液和第二指定体积的硫酸根离子标准溶液混合、定容以形成若干组浓度不同的所述标准样品溶液。
15.在本技术的一些变更实施方式中，前述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其中所述制备包含待测玻璃样的待测样品溶液和标准样品溶液的方法，还包括：
16.制备空白溶液，对所述空白溶液进行过程空白实验。
17.在本技术的一些变更实施方式中，前述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其中利用所述电导检测系统检测并获取所述标准样品溶液中氯离子含量标准曲线、
硫酸根离子含量标准曲线的方法，包括：
18.利用所述电导检测系统依次检测若干组浓度不同的所述标准样品溶液中氯离子电导率和硫酸根离子电导率，以氯离子电导率和硫酸根离子的电导率为y轴，所述标准样品溶液中氯离子的浓度和硫酸根离子的浓度为x轴，分别绘制所述标准样品溶液中氯离子线性关系图和硫酸根离子线性关系图。
19.在本技术的一些变更实施方式中，前述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其中根据所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量计算所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量的方法，包括：
20.根据
21.x％＝a*v/m*100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
22.计算所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量；
23.式中：x％为待测玻璃样中氯离子含量或硫酸根离子含量；a为所述待测样品溶液中氯离子的浓度或硫酸根离子的浓度；v为所述待测样品溶液的体积；m为所述待测玻璃样的质量。
24.在本技术的一些变更实施方式中，前述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，其中预处理电导检测系统的方法，包括：
25.启动所述电导检测系统；
26.设置检测参数且录入所述标准样品溶液以及所述待测样品溶液的已知数据；
27.淋洗液淋洗所述电导检测系统。
28.本技术第二方面提供一种基于前述玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法的电导检测系统，其包括：
29.进样组件，所述进样组件用于按照指定流速引入标准样品溶液或待测样品溶液；
30.离子交换色谱柱，所述离子交换色谱柱与所述进样组件相接，以分离所述标准样品溶液或所述待测样品溶液中的氯离子和硫酸根离子，并区分氯离子和所述硫酸根离子的检测顺序；
31.检测组件，所述检测组件与所述离子交换色谱柱相接，以检测所述标准样品溶液或所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率；
32.处理器，所述处理器与所述检测组件相接，以根据所述标准样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率分别绘制所述标准样品溶液对应的氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线，并根据所述标准样品溶液对应的氯离子含量标准曲线和硫酸根离子含量标准曲线获取所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子的含量、计算所述待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子的含量。
33.在本技术的一些变更实施方式中，前述的电导检测系统，其中所述进样组件包括淋洗液瓶、动力机构以及进样阀；
34.所述淋洗液瓶用于盛放具有指定浓度的淋洗液；
35.所述进样阀用于盛放所述标准样品溶液或所述待测样品溶液；
36.所述动力机构与所述处理器电连接，所述动力机构与所述淋洗液瓶以及所述进样阀相连通，以通过具有所述指定流速的所述淋洗液将所述标准样品溶液或所述待测样品溶液引入所述离子交换色谱柱。
37.在本技术的一些变更实施方式中，前述的电导检测系统，其中所述检测组件包括抑制器和电导检测器；
38.所述抑制器与所述离子交换色谱柱以及所述电导检测器相接，以去除所述淋洗液的背景电导，增强所述待测样品溶液或所述标准样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率。
39.在本技术的一些变更实施方式中，前述的电导检测系统，其还包括输出设备，所述输出设备与所述处理器电连接，以输出所述待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子的含量数据结果。
40.相较于现有技术，本技术提供的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，通过利用电导检测系统检测并绘制所述标准样品溶液中氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线的方式来对待测样品溶液中的氯离子和硫酸根离子含量进行获取，从而计算出待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子含量，过程高效便捷，并且电导检测系统自动检测给出结果避免人为操作过程中的误差，准确度较高；有效解决了现有测量方法涉及步骤较多，分析时间长且全程人为操作，效率和准确率都偏低的问题。
附图说明
41.通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
42.图1示意性地示出了本技术实施例提供的一种玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法的流程示意图；
43.图2示意性地示出了本技术实施例提供的一种玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法的详细流程示意图；
44.图3示意性地示出了本技术实施例提供的一种电导检测系统的结构示意图；
45.图4示意性地示出了本技术实施例提供的一种电导检测系统的结构框图；
46.附图标号说明：进样组件1、淋洗液瓶11、动力机构12、进样阀13、离子交换色谱柱2、检测组件3、抑制器31、电导检测器32、处理器4、输出设备5。
具体实施方式
47.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
48.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
49.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
50.实施例1
51.参考附图1，本技术实施例提供的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，包括如下步骤：
52.101、制备包含待测玻璃样的待测样品溶液和标准样品溶液；
53.具体的，本实施例中的所述标准样品溶液可以是同时包含氯离子和硫酸根离子的混合标准样品溶液，也可以是分别包含氯离子和硫酸根离子的单独标准样品溶液，以下叙述内容均以同时包含氯离子和硫酸根离子的混合标准样品溶液为例；过程中所用试剂均为优级纯，实验室用水为超纯水；
54.待测玻璃样即为待测玻璃原料样碳酸钠。
55.102、预处理电导检测系统；
56.具体的，为了保证检测结果的准确性，优选预处理电导检测系统，对电导检测系统进行自检、淋洗，保证电导检测系统运行良好，避免影响检测速率。
57.103、利用所述电导检测系统检测并获取所述标准样品溶液中氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线；
58.具体的，待测玻璃样经步骤101的处理制成待测样品溶液后，由电导检测设备对所述标准样品溶液进行检测，得到标准样溶液已知浓度下的电导率，进而绘制氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线，保存待用。
59.104、利用所述电导检测系统检测所述待测样品溶液，并对应所述氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线获取所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量；
60.具体的，同样利用所述电导检测系统检测所述待测样品溶液，将测得的数据对应所述标准样品溶液对应的氯离子、硫酸根离子含量标准曲线，获取到所述待测样品溶液对应的氯离子和硫酸根离子含量数据。
61.105、根据所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量计算所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量。
62.根据上述所列，本技术提供的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法，通过利用电导检测系统检测并绘制所述标准样品溶液中氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线的方式来对待测样品溶液中的氯离子和硫酸根离子含量进行获取，从而计算出待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子含量，过程高效便捷，并且电导检测系统自动检测给出结果避免人为操作过程中的误差，准确度较高；有效解决了现有测量方法涉及步骤较多，分析时间长且全程人为操作，效率和准确率都偏低的问题。
63.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，具体地理解为：可以同时包含有a与b，可以单独存在a，也可以单独存在b，能够具备上述三种任一种情况。
64.具体的，参考附图2，本实施例中将步骤101具有细化为包括如下步骤：
65.111、称取指定重量待测玻璃原料样并溶解所述待测玻璃原料样至溶液；
66.例如，准确称取0.2mg待测玻璃原料样，用超纯水溶解至无颗粒物或沉淀物的溶液，移入容量瓶定容至最高刻度线、混匀备用；其中，所述容量瓶的选取可以根据实际需要进行调整，在此不做过多赘述，只需要在制备所述待测样品溶液过程中记录好定容体积以及待测玻璃原料样的质量并录入所述电导检测系统即可。
67.112、量取第一指定体积的氯离子标准溶液和第二指定体积的硫酸根离子标准溶液混合、定容以形成若干组浓度不同的所述标准样品溶液；
68.本实施例中制备六组浓度不同的所述标准样品溶液，以保证标准曲线的精准性，
优选地是至少包括不含和含量最高的两组，例如：用精密移液管吸取氯离子标准储备液100
‑‑
200ml、硫酸根离子标准储备液100
‑‑
200ml，于容量瓶中混合，用超纯水定容于刻度线处形成混合溶液此时混合溶液中的氯离子浓度和硫酸根离子浓度均为已知，而后再用精密移液分别管移取0
‑
20ml中的六个不同体积的混合溶液稀释至相同体积，得到浓度不同的五组标准样品溶液，五组标准样品溶液中目标离子的浓度分别为0mg/l，0.5mg/l，1.0mg/l，5.0mg/l，10mg/l，20mg/l的标准样品溶液，摇匀，待测。
69.进一步地，参考附图2，所述步骤111和所述步骤112进行的同时还能包括步骤113；
70.113、制备空白溶液，对所述空白溶液进行过程空白试验；
71.具体的，为了保证检测结果的准确性，本实施例中对所述待测样品溶液进行过程空白试验，即空白溶液中没有待测玻璃样，但是后续的所有试验步骤都包括，进而在利用所述电导检测系统进行氯离子和硫酸根离子的电导率检测时，空白溶液也需要进行相应的检测，进一步判断辅助试剂中是否含有氯离子和硫酸根离子。
72.具体的，参考附图2，为了获得所述标准样品溶液中氯离子含量的标准曲线和硫酸根离子含量的标准曲线，本实施例中将步骤102具体为：
73.114、利用所述电导检测系统依次检测若干组浓度不同的所述标准样品溶液中氯离子电导率和硫酸根离子电导率，以氯离子电导率和硫酸根离子的电导率为y轴，所述标准样品溶液中氯离子的浓度和硫酸根离子的浓度为x轴，分别绘制所述标准样品溶液中氯离子线性关系图和硫酸根离子线性关系图。
74.例如：将步骤112制备完成的流组浓度不同的标准样品溶液依次置于所述电导检测系统中进行检测，测定标准样品溶液中氯离子的电导率和硫酸根离子的电导率，本实施例中以离子的电导率为y轴，以标准样品溶液的六个浓度为x轴，根据检测结果得到氯离子的线性回归方程以及硫酸根离子的线性回归方程分别绘制氯离子的线性关系图以及硫酸根离子的线性关系图，得到所述氯离子含量的标准曲线和所述硫酸根离子含量的标准曲线，2条标准曲线保存待用；其中，操作者需要判断标准曲线的线性相关性r2大于0.999才表面上述六组检测数据可以作为标准参考；而后通过步骤104将所述待测样品溶液置于所述电导检测系统中进行检测，根据其检测出的两个目标离子的电导率对照所述氯离子含量的标准曲线和所述硫酸根离子含量的标准曲线获取所述待测样品溶液的氯离子的含量以及硫酸根离子含量数据。
75.具体的，参考附图2，为了根据所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子含量计算得到所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量，本实施例中将步骤105具体为：
76.115、根据
77.x％＝a*v/m*100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
78.计算所述待测玻璃样中的氯离子和硫酸根离子含量；
79.式中：x％为待测玻璃样中氯离子含量或硫酸根离子含量；a为所述待测样品溶液中氯离子的浓度或硫酸根离子的浓度；v为所述待测样品溶液的体积；m为所述待测玻璃样的质量；
80.其中，公式(1)预设于所述电导检测系统内，当所述待测样品溶液检测完毕得到所述待测样品溶液中氯离子含量和硫酸根离子含量之后，电导检测系统自动根据所述公式(1)计算得到待测玻璃原料样中氯离子含量和硫酸根离子含量；可以理解的是：所述待测玻
璃样远离的质量m以及定容体积v会在步骤102中录入所述电导检测系统。
81.进一步地，参考附图2，本技术实施例提供的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的测定方法还包括步骤102具体为，
82.116、启动所述电导检测系统；
83.具体的，为了保证电导检测系统性能完好，有效保证检测结构，本实施例中启动所述电导检测系统中各个设备，检查各个设备间信号通道是否连通，若发现某处信号通道无法连通，立刻采取相关维修处理方式确保信号通道畅通，保证电导检测系统的性能完好；
84.117、设置检测参数且录入所述标准样品溶液以及所述待测样品溶液的已知数据；
85.具体的，为了保证高效性，本实施例中需要预先设置所述电导检测系统的运行参数，例如：淋洗液的浓度以及淋洗液需要按照指定流速淋洗所述电导检测系统并且引入所述标准样品溶液以及待测样品溶液，此处的淋洗液浓度以及指定速度需要参考现有标准要求以及经验数据进行设定，以保证两周目标离子的分离度；还需要预先录入所述标准样品溶液以及所述待测样品溶液的已知数据，例如：步骤113中所述标准样品溶液的浓度、步骤112中待测玻璃样远离的质量以及待测样品溶液的定容体积。
86.118、淋洗液淋洗所述电导检测系统；
87.为了保证检测结果的准确性，本实施例中在正式检测所述标准样品溶液和所述待测样品溶液之前需要用淋洗液进行电导检测系统的淋洗，保证检测通路无干扰杂质或干扰离子，保证检测结果的准确性。
88.实施例2
89.参考附图3，为了实现实施例1所述的玻璃中氯离子和硫酸根离子含量的检测方法，本实施例提供一种电导检测系统，其包括进样组件1、离子交换色谱柱2、检测组件3以及处理器4，所述进样组件1用于按照指定流速引入标准样品溶液或待测样品溶液；
90.所述离子交换色谱柱2与所述进样组件1相接，以分离所述标准样品溶液或所述待测样品溶液中的氯离子和硫酸根离子，并区分氯离子和所述硫酸根离子的检测顺序；
91.所述检测组件3与所述离子交换色谱柱2相接，以检测所述标准样品溶液或所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率；
92.所述处理器4与所述检测组件3相接，以根据所述标准样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率分别绘制所述标准样品溶液对应的氯离子含量标准曲线、硫酸根离子含量标准曲线，并根据所述标准样品溶液对应的氯离子含量标准曲线和硫酸根离子含量标准曲线获取所述待测样品溶液中氯离子和硫酸根离子的含量、计算所述待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子的含量。
93.具体的，为了实现对待测玻璃原料样中氯离子含量和硫酸根离子含量的测定，本实施例中提供电导检测系统；其中，所述离子交换色谱柱2中的填料能够产生分子间的作用力，遇到的离子不同产生的作用力也会不同，使得离子在色谱柱内停留的时间也就不同；本实施例中的氯离子和硫酸根离子随溶液进入到色谱柱后，和柱内的填料形成相互的作用力，使得氯离子和硫酸根离子在色谱柱内一边富集一边流出，同时由于柱内填料针对氯离子和硫酸根离子产生的作用力不同，使得氯离子和硫酸根离子流出离子交换色谱柱2的时间产生先后区别，例如：氯离子在进入离子交换色谱柱2后的3分钟开始流出，3.2分钟流出量最大，3.4分钟完全流出，该部分内容能够通过波形图的波峰和波谷来判定，而后再次出
现的波峰对对应硫酸根离子的部分，从而能够起到分离氯离子和硫酸根离子的目的，则可以理解的是氯离子和硫酸根离子进入到所述检测组件3存在先后的不同，既能够单独的对氯离子和硫酸根离子进行电导率的检测；可以理解的是：本可以技术人员在选取离子交换色谱柱2时即能够了解目标离子的先后顺序，则需要在进行离子分离的过程中记录其分离时间，以对应所述电导率的检出结果，例如：3
‑
3.4分钟检出的电导率数据即为氯离子的电导率。
94.其中，所述处理器4为具有信息收发、数据分析处理比较功能的可进行程序编辑的plc处理器，本实施例中优选地设置计算机结构，计算机结构与所述检测组件3电连接，以接收所述检测组件3的电导检测结果，首先根据标准样品溶液的检测结果绘制所述氯离子含量标准曲线和硫酸根离子含量标准曲线，保存待用，待接收到所述待测样品溶液的电导检测结果后调出所述氯离子含量标准曲线和硫酸根离子含量标准曲线进行比对，获取待测样品溶液中氯离子的含量和硫酸根离子的含量，并将待测样品溶液中氯离子的含量和硫酸根离子的含量根据预先录入的待测玻璃原料样质量、待测样品溶液定容体积以及公式(1)换算得出待测玻璃原料样中的氯离子含量和硫酸根离子含量；上述功能均可以通过简单的程序编辑实现，在此不做过多赘述。
95.进一步地，参考附图3和附图4，本实施例提供的电导检测系统，在具体实施中，所述进样组件1包括淋洗液瓶11、动力机构12以及进样阀13；
96.所述淋洗液瓶11用于盛放具有指定浓度的淋洗液；
97.所述进样阀13用于盛放所述标准样品溶液或所述待测样品溶液；
98.所述动力机构12与所述处理器4电连接，所述动力机构12与所述淋洗液瓶11以及所述进样阀13相连通，以通过具有所述指定流速的所述淋洗液将所述标准样品溶液或所述待测样品溶液引入所述离子交换色谱柱2。
99.具体的，为了保证所述电导检测系统的精准性，避免干扰杂质或干扰离子影响检测结果，本实施例中设置所述淋洗液瓶11和所述动力机构12，在真正进行检测工作前对整个系统进行淋洗，以有效去除系统内的干扰杂质或干扰离子。其中，所述淋洗液为1
‑‑
6mmol/l或1
‑‑
5mmol/l的碳酸钠溶液，淋洗液的浓度根据现有试验标准进行选取；所述指定流速可以设置为0.8
‑‑
1.2ml/min，该流速设置需要根据现有试验标准，通过试验验证得到，使得在该流速下氯离子和硫酸根离子在离子交换色谱柱2内的分离度较大，以使最终检测结果较为清晰、较好区分，可以理解的是：此处的指定流速需要预设在所述处理器4内，以使得进行淋洗操作时，所述处理器4能够通过对是动力机构12的控制实现其对所述淋洗液流速的控制。其中，所述进样阀13的进样量足以根据所述离子交换色谱柱2的承载力进行设置，例如：设置为5
‑‑
20ul，以保证目标离子浓度不溢出，即不超过所述离子交换色谱柱2的承载力。
100.进一步地，参考附图3和附图4，本实施例提供的电导检测系统，在具体实施中，所述检测组件3包括抑制器31和电导检测器32；
101.所述抑制器31与所述离子交换色谱柱2以及所述电导检测器32相接，以去除所述淋洗液的背景电导，增强所述待测样品溶液或所述标准样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率。
102.具体的，为了保证氯离子和硫酸根离子电导率检测的准确性，本实施例中将所述
检测组件3设置为包括相互连通的抑制器31和电导检测器32，所述抑制器31能够去除淋洗液的背景电导以及噪声，改善信噪比，起到增强或者说清晰所述待测样品溶液或所述标准样品溶液中氯离子和硫酸根离子的电导率的作用，从而使得所述电导检测器32的检测结果干扰较小，更加准确；电导会随着离子浓度的变化而变化，进而所述电导检测器32即能够根据氯离子和硫酸根离子的浓度不同形成强弱不同的电流，实现对电导率的检测；并且基于前述的内容可知，氯离子和硫酸根离子进入电导检测器32的时间不同，进而需要根据标准样品溶液中离子分离时间，进行电导率数据的区分，例如：标准样品溶液中3
‑
3.4分钟为氯离子流出进和检测时间，则待测样品溶液在进行电导检测时，该时间范围内的电导率即为待测样品溶液中氯离子的电导率。
103.进一步地，参考附图3和附图4，本实施例提供的电导检测系统，在具体实施中，还包括输出设备5，所述输出设备5与所述处理器4电连接，以输出所述待测玻璃样中氯离子和硫酸根离子的含量数据结果。
104.具体的，为了更加直观的提现检测结果，便于试验人员获取，本实施例中在电导检测系统中还设置了所述输出设备5，所述输出设备5可以是显示设备还可以是打印设备，其与所述处理器4电连接，能够对最终数据结果进行显示，以便于试验人员获得，提高检测效率。
105.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。