浅析ABC干粉灭火剂中磷酸二氢铵含量的测定

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摘 要：本文主要对abc干粉灭火剂主要组分磷酸二氢铵含量测定的试验方法进行了分析探讨，对在试验过程中加热水量、坩埚的干燥等影响测定结果的因素和试验中需要注意事项进行了归纳总结。

关键词：ABC干粉灭火剂、磷酸二氢铵、测定

0引言

ABC干粉灭火剂是ABC干粉灭火器的充装物，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成，其灭火原理，一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和负催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落在可燃物表面发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧，进而窒息灭火，另外还有部分稀释氧和冷却作用。 所以说磷酸二氢铵含量是影响灭火器灭火能力的一个重要参数，其含量偏低会严重降低灭火级别，甚至损失灭火效果。

1方法原理

用丙酮消除ABC干粉灭火剂中的油份后，用热水溶解，磷酸二氢铵溶液中的正磷酸根离子在酸性介质中和喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，用磷钼酸喹啉重量法测定磷酸二氢铵的含量。

2所用药品和仪器

试剂：1）钼酸钠：分析纯，2）柠檬酸：分析纯，3）硝酸：分析纯，4）三级水（符合GB/T6682-1992的规定），5）喹啉（不含还原剂），6）丙酮：分析纯。

仪器：1）天平：感量，0.2mg，2）坩埚式滤器：4号，容积30mL，3）带刻度烧杯：容量100 mL 、400mL，4）容量瓶：容量500 mL 5）移液管：25 mL，6）量筒：100mL；7电热恒温干燥箱：精度2℃ ，8）封闭电炉，9）真空泵（抽滤用）。

2.试剂配制

1）硝酸溶液：1+1溶液，即三级水和硝酸等比混合所得的溶液，在配制此溶液时把浓硝酸缓缓加入等量水中，并且边加边均匀的搅拌，以防止溶液溅出。2）喹钼柠酮试剂：

溶液a-将70g钼酸钠置于400mL烧杯中，加入100mL三级水溶解；溶液b-将60g柠檬酸置于1000mL烧杯中，加入100mL三级水溶解，加入85mL硝酸；溶液c-将溶液a加入到溶液b中；溶液d-在400mL烧杯中，将35mL硝酸和100mL三级水混合，然后加入5mL喹啉；

将溶液d加到溶液c中，混匀，静置一夜，用滤纸或棉花过滤，滤液加入280mL丙酮，用三级水稀释至1000mL，混匀，贮存在棕色容量瓶中，放在暗处，避光，避热。喹啉在使用时应先检测其是否含有还原剂，即取少量喹啉加入到少量硝酸中如果颜色呈红色就说明喹啉中含有还原剂，另外加入喹啉后的喹钼柠酮试剂应是浅黄色，如果颜色发红应该是喹啉质量不好或不纯造成的。此外硝酸溶液、喹钼柠酮试剂均是有毒、有害的溶液，所以在整个配制过程应该在通风橱内操作进行。

3试验步骤

称取磷酸铵盐干粉灭火剂试样约1g，精确至0.0002g，置于100mL烧杯中，加入2mL丙酮并不断搅拌。待丙酮挥发完全后，加入少量热三级水（60～70）℃溶解过滤，用约250mL三级水洗涤不溶物，将滤液和洗涤液均收集在500mL容量瓶中，用三级水稀释至500mL，摇匀，即为待测溶液A。用移液管吸取25mL溶液A移入400mL烧杯中，加入10mL硝酸溶液，用三级水稀释至100mL，预热近沸。加入（45～50）mL喹钼柠酮试剂，盖上表面皿，在封闭电炉上微沸1分钟或置于沸水浴中保温至沉淀分层，取出烧杯，冷却至室温，冷却过程中转动烧杯三至四次至沉淀完全。用预先在（180浚嫦赂稍锏嫩巅鍪铰似鞴耍冉喜闱逡孤送辏缓笥迷00mL三级水洗涤沉淀，将沉淀连同滤器至于（180浚娴缛群阄赂稍锵淠诟稍5分钟，移入干燥器中冷却45min，称量，计算。

4试验中影响测定结果的因素和试验中需要注意事项

4.1坩埚式滤器最好选用4号玻璃砂芯坩埚，对于新购置的坩埚，在使用前一定要以先以热盐酸或铬硫酸进行一次抽滤，并随即用蒸馏水冲洗干净，以除去滤器中可能存在的灰尘杂质，不然在试验中抽滤会非常缓慢，在每次用毕后，最好进行有效的洗涤处理，先用自来水冲洗坩埚，然后用1：1氨水溶液浸洗到黄色消失（氨水溶液可保存再用直至无效），再用自来水冲洗，最后用三级水抽滤洗涤，以免因沉淀物堵塞滤孔而影响过滤效果。另外坩埚的滤片是根据流速和一定的机械强度而设计的，因此，无论在承受正压或负压时，都必须注意不要使滤片两面的压力差超过1公斤/厘米2，同时，由于滤器的造型特殊以及滤片边缘与外壳相互焊接，故在加热或冷却时必须缓慢进行以免破裂。所以在试验步骤中用4号玻璃砂芯坩埚过滤时，一定要选用合适的真空泵来抽滤，如果压力太小，则过滤太慢，因为4号玻璃砂芯坩埚平均孔径大约为5-15微米，压力过大容易引起坩埚破裂，因此在选用真空泵时，极限压力可选择在4～6-2帕斯卡、转速选择在1400～1600转/分。

4.2试验步骤中加入少量的热三级水（60～70）℃溶解过滤，针对少量到底是多少的问题，本人称取了同一个试样分别加入了10mL、15mL、20mL、25mL、30mL65℃的三级水进行了试验，试验结果详见下表：

通过上表我们可以看出，在加入少量热的三级水时，加入15-20 mL即可溶解完全。此外如果用封闭电炉进行加热沉淀时，加热近沸后，最好先摇动烧杯，然后再缓慢均匀的加入沉淀剂，避免液体冲出。

4.3由于在试验中所称取用试样量本身就较少（约1g），又经过500ml蒸馏水的溶解后再用移液管吸取25ml，而在实验中采用的称量工具是1/10000天平，故而在实际操作中所得到的沉淀少且称量精度要求高，因此作为沉淀载体的玻璃坩埚本身的干燥问题就显得尤为重要，一旦在恒重上出现略微的失误就会使实验结果出现较大偏差，而使平行实验超过允许误差。一般玻璃坩埚的恒重需将其于实验所需温度下焙烘2h后置于干燥器内，冷却至室温，称量，重复焙烘，每次1h，直至前后两次称量误差《0.0002mg。为了在最短的时间内取得恒重的坩埚，本人取3只玻璃坩埚置于（180浚娓稍锵淠冢直鹪诟稍锪瞬煌氖奔浜蠼辛顺屏渴匝椋屏拷峁昙卤怼

通过上表可以看出，在（180俊妫┫赂稍.5小时，然后置于干燥器中冷却45min进行称量，玻璃砂芯坩埚的质量与干燥4h、4.5h时的质量变化《0.0002g，所以在干燥3.5h时即可认为达到了恒重。

4.4由于试验中所得到的沉淀少且称量精度要求高， 为了消除实验中使用的试剂、操作过程等造成的系统误差，最好同时进行空白试验，即除不加试样外，加入与试样测定时采用完全相同的试剂、用量和分析步骤，进行平行操作。则试样中磷酸二氢铵含量x1（%）应按下式计算：

x1=（m1 - m2 ）3.96/ m0，式中：m0-试验时称取的试样质量，单位为（克）； m1- 测定磷酸二氢铵含量所得磷钼酸喹啉沉淀质量，单位为（克）；m2- 测定磷酸二氢铵含量时，空白试验所得磷钼酸喹啉沉淀质量，单位为（克）。计算结果表示到小数点后两位，取差值不大于0.5%的平行测定结果的算术平均值作为测定结果。

5总结

本文主要对干粉灭火剂第二部分：ABC干粉灭火剂（GB4066.2-2004）附录中磷酸二氢铵含量的试验方法进行了分析，对于标准中仪器设备的选取作了相应的探讨，以及试验步骤中没有明确的加热水量、坩埚的干燥等影响测定结果的因素和试验中需要注意的事项等问题，通过一系列试验进行了归纳总结，给出了明确的值，从而使试验过程更加快捷，测定结果更加准确。

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作者简介：丁媛丽，女，汉族，本科，高级工程师，研究方向：产品质量检验。现工作于安徽省产品质量监督检验研究院。