一种定量测量石膏中有机物含量的方法技术

一种定量测量石膏中有机物含量的方法，所述方法包括下述步骤：取两份等重量的石膏样品分别在惰性气体和氧气气氛中以相同的升温速率进行热分析；根据得到的热分析曲线分别读出样品在惰性气体气氛中的失重率和在氧气气氛中的失重率；通过以下公式计算石膏中有机物的含量：X＝W2‑W1。

A quantitative method for measuring the content of organic matter in gypsum

A method for quantitative measurement of the content of organic matter in plaster, the method includes the following steps: two equal weight gypsum samples are obtained at the same heating rate in the inert gas and oxygen atmosphere, and the weight loss rate and the oxygen in the inert gas atmosphere are read out respectively according to the obtained thermal analysis curves. The weightlessness rate in the atmosphere; the content of organic matter in gypsum is calculated by the following formula: X = W2 W1.

【技术实现步骤摘要】
一种定量测量石膏中有机物含量的方法
本申请涉及但不限于一种定量测量石膏中有机物含量的方法。
技术介绍
天然石膏和脱硫石膏的主要矿物组成是硫酸钙(CaSO4·2H2O)，除此之外，还含有石英、白云石以及粘土类物质。申请人在实际生产中发现，用粘土含量较高的天然石膏和脱硫石膏作原料生产石膏板时，容易出现挠度过大的现象；用粘土含量较高的天然石膏和脱硫石膏作原料并且使用聚羧酸类减水剂生产石膏板时，聚羧酸类减水剂的减水率明显降低，影响正常生产。申请人认为，这是因为天然石膏和脱硫石膏的粘土中含有较高含量的有机物(主要是有机碳)，并且这些有机物主要以腐殖质的形式存在于粘土中。因为腐殖质的吸附能力很强，吸水量为无机胶体吸水量的5-10倍，所以天然石膏和脱硫石膏中大量有机物的存在易造成石膏板质量不好。为了更好地控制石膏板的质量，申请人首次提出要对天然石膏和脱硫石膏中的有机物含量进行测量，有机物含量较低的天然石膏和脱硫石膏才可用于生产石膏板。相应地，目前也尚未见有测量天然石膏和脱硫石膏中的有机物含量的方法。
技术实现思路
本申请提供一种定量测量石膏中有机物含量的方法。本申请所提供的定量测量石膏中有机物含量的方法，包括下述步骤：取两份等重量的石膏样品分别在惰性气体和氧气气氛中以相同的升温速率进行热分析；根据得到的热分析曲线分别读出样品在惰性气体气氛中的失重率和在氧气气氛中的失重率；通过以下公式计算石膏中有机物的含量：X＝W2-W1式中：X——石膏中有机物的含量，％；W1——样品在惰性气体气氛中的失重率，％；W2——样品在氧气气氛中的失重率，％。本申请的实现是基于在天然石膏和脱硫石膏中，只有有机物可以在氧气中燃烧，这是目前本领域技术人员所公知的。在一些实施方式中，所述惰性气体可以为氮气或氦气。在一些实施方式中，所述热分析可以在室温～700℃的温度下进行。在本文中，室温具有本领域技术人员通常理解的意义，例如，可以是15-25℃。在一些实施方式中，所述热分析的升温速率可以为2～10℃/min。在一些实施方式中，所述样品的质量可以为15～25mg。本申请的热分析曲线可以通过本领域常用的热分析方法获得，这些热分析曲线包括但不限于热重曲线(TG)、差示扫描量热曲线(DSC)和差热分析曲线(DTA)。在一些实施方式中，所述样品可以是天然石膏或脱硫石膏。在一些实施方式中，所述样品可以是石膏生料或石膏熟料。本申请利用石膏，如天然石膏或脱硫石膏的生料或熟料在从室温升温至700℃的过程中在惰性气氛和氧气气氛中会发生不同的重量变化，并对此不同的重量变化进行对照比较，从而消除了石膏中的不明杂质等因素对测量结果带来的影响，从而准确地测得了石膏中的有机物含量，进而基于此测量值快速且方便地甄选出有机物含量较低的石膏样品用于后续的石膏板生产，提高了生产效率和产品质量。附图说明图1为A石膏熟料在氮气和氧气气氛中的TG曲线和DSC曲线。图2为B石膏熟料在氮气和氧气气氛中的TG曲线和DSC曲线。图3(a)为C石膏生料在氮气气氛中的DSC曲线和TG曲线。图3(b)为C石膏生料在氧气气氛下的DTA曲线和TG曲线。具体实施方式下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。实施例1中的A石膏为产自山东的天然石膏熟料，实施例2中的B石膏为产自河北的脱硫石膏熟料，实施例3中的C石膏为产自山东的脱硫石膏生料。实施例1称取两份质量为21.17mg的A石膏熟料样品，使用同步热分析仪(仪器型号为NETZSCHSTA449C)分别在氮气和氧气气氛中进行DSC-TG热分析测量，以5min/℃速度从室温(25℃)升温至700℃。A石膏熟料样品在氮气和氧气气氛下的热分析曲线如图1所示，其中1a和2a分别表示氮气和氧气气氛下的DSC曲线，1b和2b分别表示氮气和氧气气氛下的TG曲线。从图中可以看出，在两种气氛下的热分析曲线基本相同。在158℃出现了一个吸热峰，并伴随着明显的失重，这是由半水石膏失水引起的；在378℃左右出现一个放热峰，但未出现失重，这是由AIII型无水石膏转化成AII型无水石膏引起的。在氧气气氛中的DSC曲线在464℃出现一个小放热峰，并伴随少量失重，这是由于有机物在氧气中燃烧而在氮气中不能燃烧，这个肩峰的存在更充分说明了A石膏熟料样品中含有有机物。A石膏熟料样品在惰性气体气氛中的失重率W1和在氧气气氛中的失重率W2可由同步热分析仪给出的结果数据直接读出。A石膏熟料样品中的有机物含量X＝W2-W1，约为0.2％。实施例2称取两份质量为21.79mg的B石膏熟料样品，使用同步热分析仪(仪器型号为NETZSCHSTA449C)分别在氮气和氧气气氛中进行DSC-TG热分析测量，以5min/℃速度从室温(25℃)升温至700℃。B石膏熟料样品在氮气和氧气气氛下的热分析曲线如图2所示，其中1a和2a分别表示氮气和氧气气氛下的DSC曲线，1b和2b分别表示氮气和氧气气氛下的TG曲线。从图中可以看出，在两种气氛下的热分析曲线基本相同。在149℃出现了一个吸热峰，并伴随着明显的失重，这是由半水石膏失水引起的；在403℃左右出现一个放热峰，但未出现失重，这是AIII型无水石膏转化成AII型无水石膏引起的。B石膏熟料样品的DSC曲线中并未出现小放热峰，说明B石膏熟料样品中不含有机物。实施例3称取两份质量为21.22mg的C石膏生料样品，使用同步热分析仪(仪器型号为NETZSCHSTA449C)分别在氮气气氛中进行DSC-TG热分析测量和在氧气气氛中进行DTA-TG热分析测量，以5min/℃速度从室温(20℃)升温至700℃。C石膏生料样品在氮气和氧气气氛下的热分析曲线分别如图3(a)和3(b)所示，其中1a和1b分别表示氮气气氛下的DSC曲线和TG曲线，2a和2b分别表示氧气气氛下的DTA曲线和TG曲线。从图3(a)中可以看出，在氮气条件下142℃出现了一个较宽吸热峰，并伴随着明显的失重，这是由二水石膏和半水石膏失水引起的；在363℃左右出现一个放热峰，但未出现失重，这是由AIII型无水石膏转化成AII型无水石膏引起的。从图3(b)中可以看出，在氧气条件下139℃出现一个吸热峰，并伴随明显的失重，这是由二水石膏和半水石膏失水引起的；在378℃左右出现一个放热峰，但未出现失重，这是AIII型无水石膏转化成AII型无水石膏引起的。因此C石膏生料样品中不含有机物。本领域技术人员应当理解，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的
技术实现思路
而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定量测量石膏中有机物含量的方法，所述方法包括下述步骤：取两份等重量的石膏样品分别在惰性气体和氧气气氛中以相同的升温速率进行热分析；根据得到的热分析曲线分别读出样品在惰性气体气氛中的失重率和在氧气气氛中的失重率；通过以下公式计算石膏中有机物的含量：X＝W2‑W1式中：X——石膏中有机物的含量，％；W1——样品在惰性气体气氛中放热过程的失重率，％；W2——样品在氧气气氛中放热过程的失重率，％。

【技术特征摘要】
1.一种定量测量石膏中有机物含量的方法，所述方法包括下述步骤：取两份等重量的石膏样品分别在惰性气体和氧气气氛中以相同的升温速率进行热分析；根据得到的热分析曲线分别读出样品在惰性气体气氛中的失重率和在氧气气氛中的失重率；通过以下公式计算石膏中有机物的含量：X＝W2-W1式中：X——石膏中有机物的含量，％；W1——样品在惰性气体气氛中放热过程的失重率，％；W2——样品在氧气气氛中放热过程的失重率，％。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述惰性气体为氮气或氦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红霞，周梦文，王霞，李帆，
申请(专利权)人：北新集团建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11