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鹽巖及芒硝中氯化鎂百分含量的換算檢測

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發(fā)布時間：2025-07-31 10:32:02 更新時間：2025-07-30 10:32:02

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

鹽巖及芒硝中氯化鎂百分含量的換算檢測

在礦產(chǎn)資源開發(fā)、化工生產(chǎn)以及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，準(zhǔn)確測定鹽巖（如巖鹽、鉀鹽等）和芒硝（主要成分為Na?SO?·10H?O）等礦物中氯化鎂（MgCl?）的百分含量具有極其重要的意義。氯化鎂含量是評價礦物品質(zhì)、指導(dǎo)加工工藝（如鹽鹵凈化、硫酸鈉生產(chǎn)）、資源綜合利用以及環(huán)境評估的關(guān)鍵指標(biāo)。特別是當(dāng)涉及礦物原料的工業(yè)應(yīng)用（如化肥生產(chǎn)、融雪劑、造紙、制堿）時，MgCl?含量過高可能導(dǎo)致產(chǎn)品雜質(zhì)超標(biāo)、設(shè)備腐蝕加劇或副反應(yīng)發(fā)生，因此必須對其進(jìn)行精準(zhǔn)的定量分析和必要的單位換算以滿足不同標(biāo)準(zhǔn)和要求。

氯化鎂百分含量的檢測過程通常涉及復(fù)雜基體中目標(biāo)組分的分離與測定，鹽巖和芒硝樣品中往往共存大量的Na?、Cl?、SO?2?、Ca2?等干擾離子。因此，建立可靠、準(zhǔn)確且具有良好重現(xiàn)性的檢測方法至關(guān)重要。完整的檢測流程包括樣品的代表性采集、預(yù)處理（研磨、溶解、過濾）、目標(biāo)成分的分離富集、最終測定以及根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行必要的濃度或含量單位換算（如將實(shí)測的mg/L或mol/L結(jié)果換算為樣品干基或濕基中的質(zhì)量百分含量%）。

檢測項(xiàng)目 (Testing Item)

核心檢測項(xiàng)目為樣品中氯化鎂（MgCl?）的質(zhì)量百分含量 (wt%)。具體而言，是在經(jīng)過適當(dāng)預(yù)處理（如干燥、粉碎、溶解）后的鹽巖或芒硝樣品中，測定其中所含MgCl?的質(zhì)量占樣品總質(zhì)量的百分比。報告結(jié)果時需明確基準(zhǔn)（如干基或原樣基）。

檢測儀器 (Testing Instruments)

檢測氯化鎂百分含量常用的核心儀器包括：

原子吸收光譜儀 (AAS): 特別適用于鎂元素的直接定量分析，具有高靈敏度和選擇性，常配備火焰或石墨爐原子化器。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 (ICP-OES) 或電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (ICP-MS): 提供更高的靈敏度和多元素同時分析能力，能有效消除復(fù)雜基體干擾，尤其適合高精度和痕量分析需求。
滴定分析裝置: 包括精密電子天平、滴定管（自動或手動）、磁力攪拌器和pH計等。常用于絡(luò)合滴定法（如EDTA滴定），通過滴定溶液中鎂離子的總量（通常需先分離或掩蔽干擾離子）間接計算MgCl?含量。
分光光度計: 可用于基于鎂離子與特定顯色劑反應(yīng)生成有色絡(luò)合物的比色分析法，進(jìn)行鎂含量的測定。
輔助設(shè)備: 馬弗爐（用于灰化或灼燒）、烘箱（樣品干燥）、分析天平、超聲波清洗器、電熱板或微波消解儀（樣品溶解）、離心機(jī)、過濾裝置（濾紙、膜過濾器）等。

檢測方法 (Testing Methods)

主流的檢測方法主要包括：

儀器分析法 (Instrumental Analysis):
- AAS/ICP-OES/ICP-MS法： 將代表性樣品溶解于水或稀酸中（必要時進(jìn)行完全消解以破壞有機(jī)質(zhì)），過濾定容后直接或經(jīng)適當(dāng)稀釋，使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或標(biāo)準(zhǔn)加入法測定溶液的鎂離子濃度。再根據(jù)溶液體積、稀釋倍數(shù)、取樣量以及鎂與MgCl?的換算關(guān)系（MgCl?含量 = Mg含量 * (MgCl?分子量 / Mg原子量)）計算出樣品中MgCl?的百分含量。
滴定分析法 (Titration):
- EDTA絡(luò)合滴定法： 樣品溶解過濾后，在特定pH值（通常pH≈10，使用氨-氯化銨緩沖液）條件下，以鉻黑T（EBT）或鈣鎂指示劑為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)EDTA溶液滴定溶液中的鎂離子總量（滴定終點(diǎn)由紫紅色變?yōu)榧兯{(lán)色）。根據(jù)消耗的EDTA體積計算出鎂含量，再換算為MgCl?百分含量。此法需注意鈣離子等共存離子的干擾，常需加入掩蔽劑（如三乙醇胺掩蔽鐵鋁、氰化鉀或三硫代碳酸鈉掩蔽重金屬）或在滴定前分離鈣鎂。
重量分析法 (Gravimetry): 相對較少使用，可能涉及將鎂沉淀為磷酸銨鎂(MgNH?PO?·6H?O)或氫氧化鎂[Mg(OH)?]，再灼燒成焦磷酸鎂(Mg?P?O?)或氧化鎂(MgO)稱重，步驟繁瑣耗時，但精度高。

檢測標(biāo)準(zhǔn) (Testing Standards)

進(jìn)行鹽巖及芒硝中氯化鎂（或鎂）含量檢測時，應(yīng)遵循相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和權(quán)威性。常見的標(biāo)準(zhǔn)包括：

中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB):
- GB/T 13025.5《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法鎂離子的測定》 - 詳細(xì)規(guī)定了鹽及鹽化工產(chǎn)品中鎂離子的EDTA滴定法（仲裁法）和原子吸收分光光度法。
- GB/T 6009《工業(yè)無水硫酸鈉》或 GB/T 9856《工業(yè)用芒硝》 - 這些產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中通常包含對雜質(zhì)氯化物（間接關(guān)聯(lián)MgCl?）或鎂含量的限量要求和相應(yīng)的檢測方法（常引用GB/T 13025或其他標(biāo)準(zhǔn)方法）。
- 相關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)或巖石礦物分析方法標(biāo)準(zhǔn)。
國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO):
- ISO 2488:1973《工業(yè)用硫酸鈉 — 鈣和鎂含量的測定 — EDTA絡(luò)合滴定法》
- ISO 13756:2015《銀首飾用銀合金 — 銀含量的測定 — 氯化鈉或氯化鉀電位滴定法（基準(zhǔn)法）》 (雖為銀，但滴定原理類似，方法可借鑒)。
美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) (ASTM):
- ASTM E291《化學(xué)分析用苛性鈉和苛性鉀的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》 (包含滴定鎂的方法)。
- ASTM D511, D512 (涉及水中鈣鎂測定，方法原理適用)。
行業(yè)/企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)： 特定企業(yè)或行業(yè)組織也可能制定更具體或要求更高的內(nèi)部檢測規(guī)程。

核心換算公式： 無論采用哪種檢測方法得到鎂（Mg）的含量結(jié)果（通常以質(zhì)量百分含量%表示），將其換算為氯化鎂（MgCl?）百分含量的公式為： MgCl?% = Mg% × (95.211 / 24.305) ≈ Mg% × 3.916 其中，95.211是MgCl?的摩爾質(zhì)量(g/mol)，24.305是Mg的原子量(g/mol)。最終報告結(jié)果需明確標(biāo)注為“以MgCl?計”。