亞甲藍對人工砂亞甲藍MB值測定的影響

（福建省建筑科學研究院 福建省綠色建筑技術重點實驗室， 福建 福州 350025）

隨著河砂開采的綜合管制和海砂在水泥混凝土中應用的限制加強，人工砂在水泥混凝土中的應用越來越廣泛。人工砂中石粉含量也影響著水泥混凝土性能，一方面石粉含量高，人工砂的比表面積增大，增加了水泥混凝土用水量；再者細小的球形顆粒產生的滾珠作用又會改善水泥混凝土和易性。考慮到采礦時夾雜著土層或者土層沒有清洗干凈導致人工砂中夾有黏土，因此測定每千克0-2.36mm粒級人工砂試樣所消耗的亞甲藍量（即亞甲藍值MB）來判定人工砂中是以石粉為主，還是以泥粉為主的石粉，對人工砂在水泥混凝土中的應用具有重要作用。建設部行業標準JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》中采用亞甲藍法測定人工砂中的石粉含量[1,2]。

亞甲藍（Methylene blue）是一種吩噻嗪類染料，化學結構式為C16H18ClN3S·3H2O，化學名稱為氯化3，7-雙（二甲氨基）吩噻嗪-5-鎓三水合物），又名亞甲基藍三水合物。本文主要研究以不同儲存期的亞甲藍粉末、不同儲存期的亞甲藍配制溶液和不同種類的快速濾紙對人工砂亞甲藍MB值測定的影響。

1 試驗

1.1 主要原材料

亞甲藍1號粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示劑級，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，下稱阿拉丁），亞甲藍2號粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示劑級，西隴化工股份有限公司，下稱西隴化工），快速定量濾紙(?12.5cm,杭州特種紙業有限公司)，快速定性濾紙（?12.5cm,杭州特種紙業有限公司），蒸餾水(自制)。

亞甲藍有青銅光澤的深綠色結晶或深褐色結晶粉末性粉末，相對分子量373.90，純度98.5%。

人工砂細度模數3.0，壓碎值指標13.8%，符合 II區中砂的技術指標要求。

1.2 主要儀器設備

數顯攪拌器（DSX-120，杭州儀表電機有限公司），電熱鼓風恒溫干燥箱(101-A3，上海東星建材試驗設備有限公司)，計重電子天平(規格0.01g，福州衡之展電子有限公司)， 試驗篩（公稱直徑5mm，上虞市金鼎標準篩具廠），玻璃棒，容量瓶，燒杯，秒表。

1.3 亞甲藍溶液的配制

將亞甲藍粉末在 105℃下烘至恒重，稱取 10g干燥的亞甲藍粉末，倒入盛有40℃的600ml蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒持續攪拌40min，直至亞甲藍粉末完全溶解，冷卻至20℃，將溶液倒入1L容量瓶中，用蒸餾水淋洗燒杯等，使其全部移入容量瓶，容量瓶和溶液的溫度保持在（20+1）℃，加蒸餾水至容量瓶1L刻度[1]。

稱取人工砂試樣200g，倒入500ml的蒸餾水燒杯中，用攪拌機以600r/min轉速攪拌5min，形成懸浮液，然后以400r/min轉速攪拌；在懸浮液中加入5ml亞甲藍溶液持續攪拌1min以上，用玻璃棒蘸取一滴懸浮液滴于快速濾紙上，使濾紙上的懸浮液沉淀物直徑在8mm～12mm范圍內；重復以上步驟，直至濾紙上沉淀物周圍出現約1mm寬的穩定淺藍色色暈，且色暈可持續4min以上，如果色暈在第5min消失，再加入2ml，直至色暈可持續5min為止；記錄色暈可持續5min時所加入的亞甲藍溶液總體積，精確至1ml[1]。

表1 亞甲藍溶液配制匯總表

1.4 結果計算

亞甲藍MB值計算公式：

MB=10V/G；MB為亞甲藍值（g/kg），G為試樣質量（g），V為所加入的亞甲藍溶液的總量（ml）。

2 結果分析

2.1 不同儲存期的亞甲藍粉末對人工砂亞甲藍MB值測試的影響

表2 不同儲存期的亞甲藍粉末配制的亞甲藍溶液測試的人工砂MB值

由表 2所示，使用同一配制條件下的亞甲藍溶液和人工砂樣品，亞甲藍粉末生產儲存期12個月及以內，對MB值的測定沒什么影響，當亞甲藍粉末儲存期18個月及以上時，測定的人工砂亞甲藍 MB值呈上升趨勢。這是因為隨著亞甲藍粉末儲存期越長，亞甲藍粉末本身的吸濕性及化學穩定性受影響，指示劑在濾紙上的的顯色能力降低，所加入的亞甲藍溶增加，人工砂亞甲藍MB值增大。因此選用儲存期較短的亞甲藍粉末，亞甲藍溶液的顯色能力更強，檢測結果更準確[3-5]。

由表 2所示，當使用快速定量濾紙和快速定性濾紙時，貯存期越長，配制溶液測試人工砂亞甲藍 MB值使用的濾紙對結果具有一定影響，使用快速定性濾紙比使用快速定量濾紙測試的人工砂亞甲藍 MB值略大。這是因為快速定量濾紙主要用于定量化學分析中重量法分析試驗和其他相應的分析試驗，而快速定性濾紙用于定性化學分析和相應的過濾分離；配制溶液滴在快速定性濾紙上，在濾紙上懸浮液擴散的速度比在快速定量濾紙中的懸浮液擴散速度快，沉淀物的形狀更不規則，沉淀物周圍出現的色暈較容易消失，所需的亞甲藍配制溶液更多，人工砂亞甲藍MB值更大。

2.2 不同亞甲藍配制溶液儲存期對人工砂亞甲藍MB值測試的影響

表3 不同亞甲藍配制溶液儲存期測試的人工砂亞甲藍MB值

由表3所示，亞甲藍配制溶液儲存期20天以內，使用快速定量濾紙測試的人工砂亞甲藍 MB值沒有變化；但是使用快速定性濾紙，亞甲藍配制溶液儲存期滿25天后，會有略微增加。這是因為隨著亞甲藍溶液儲存期增長，溶液吸收空氣中氧氣，引起量變，快速定性濾紙比快速定量濾紙橫向擴散比較快，色暈更容易消失，所需的亞甲藍溶液增加。因此根據本試驗分析，檢測人工砂亞甲藍MB值時，宜采用儲存期20天以內的亞甲藍溶液，儲存期越短，亞甲藍溶液的顯色能力更強，檢測結果越準確。

3 結語

本試驗研究表明：1、采用亞甲藍法測人工砂中石粉含量試驗時，采用存儲期1年以內的亞甲藍粉末配制亞甲藍溶液，且配制溶液儲存期在20日以內的亞甲藍溶液進行人工砂亞甲藍MB值試驗，試驗結果較為穩定；2、采用快速定量濾紙進行進行人工砂亞甲藍 MB值試驗，更能保證試驗結果的穩定性。本研究對亞甲藍法測人工砂亞甲藍MB值的測試具有重要意義。

[1]中國建筑科學研究院.JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準 》[S].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]王春英、孟令帥等.剩余污泥對亞甲藍的動態吸附研究[J].環境污染和防治.2013，35(11):14-18.

[3]尹慧.利用亞甲藍滴定法確定機制砂的含泥量[J].價值工程.2017，（31）：211-212.

[4]左文鑾、魏勇等.機制砂 MB值對混凝土性能的影響[J].商品混凝土.2013，（11）：38-42.

[5]余苗，王瑞林等.瀝青混合料粉料的亞甲藍試驗方法研究[J].中外公路.2009，29（2）：203-207.