大家每天上班、上学,走在路上的时候,
有没有注意过我们脚下的马路?
这个看似普通的黑色材料,
却是我们身边“最熟悉的陌生人”,
最近正随着国际市场的波动进入我们的视野。
所有的沥青都一样吗?
沥青的本质
沥青并非单一材料。其本质上是一种由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物,是一种高黏度的有机胶凝材料,具有优异的防水、防潮和防腐性能。
沥青的种类
它主要可分为三大类:石油沥青(原油蒸馏后的残渣)、煤焦沥青(炼焦的副产品)以及天然沥青。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
要深入理解不同沥青的特性,比如检测其中是否含有重金属等成分,就需要通过实验室分析来“透视”其内在组成。
然而,沥青结构复杂,直接分析困难。微波消解技术就成为关键的研究工具。它能在高温高压条件下,将固态沥青样品完全分解,转化为可供仪器分析的澄清溶液。
本文将采用MWD-520密闭式智能微波消解仪,进行沥青样品的完全消解。
仪器与试剂
1. 仪器:
上海元析MWD-520微波消解仪、SPH-1赶酸仪、分析天平(万分之一)、移液器。
2. 试剂:
硝酸(GR)、过氧化氢(30%)
图1. SPH-1赶酸仪 图2. MWD-520微波消解仪 |
实验方法
1. 称量样品
称取0.1008 g风干破碎后的沥青于消解罐内罐中(图3),先加入3 mL过氧化氢(30%),再加入7 mL硝酸,盖上内罐盖子,静置10 min;
2. 预处理
盛有样品的消解内罐在赶酸器上120 ℃预消解20 min;
3. 微波消解
预消解后的内罐冷却至室温以后,补加2 mL硝酸,使用微波消解仪,按照表1设定的程序进行消解;
4. 赶酸
消解结束后,使用赶酸仪在120 ℃下赶酸至罐内液体为黄豆大小。
表1. 微波消解仪升温程序
图3. 沥青
消解结果及探讨
1. 消解结果
消解液呈现无色透明状,无明显沉淀,沥青完全消解。
图4. 微波消解后的沥青
2. 探讨
在加酸的过程中,需先加入3 mL过氧化氢(30%),再加入7 mL硝酸,以获得良好的消解效果。
为什么要“完全消解”?
实验中,对样品进行“完全消解”是不可或缺的关键步骤。主要原因有:
保证公平可比:使所有样品处于完全一致的溶液状态,确保结果可比。
获取完整信息:待测元素被彻底释放,测量结果才能完整、真实。
保护精密仪器:避免未分解的残留物堵塞或污染后续昂贵的精密设备。
因此,“完全消解”是贯穿样品前处理过程、必须严格遵守的核心准则。
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