液堿濃度計(jì)折光儀在氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用 折光儀是如何工作的

第第頁液堿濃度計(jì)折光儀在氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用折光儀是如何工作的鋁土礦的緊要化學(xué)成分為Al2O3，一般為40％～70%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、

MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3在礦物存在形態(tài)分為：三水鋁石（Al2O33H2O），一水軟鋁石，

一水硬鋁石（分子式均為Al2O3H2O）。

從鋁土礦制取Al2O3方法很多，目前工業(yè)上幾乎接受堿法，又分為拜耳法、燒結(jié)法、聯(lián)合法等三種：

Al2O33H2O（或Al2O3H2O）+NaOH（浸出/分解）NaAl（OH）4+赤泥

（晶種分解/蒸發(fā)、苛化）Al2（OH）3（煅燒）Al2O3、

其中拜耳法是典型的一種濕法冶金的方法，在氧化鋁生產(chǎn)中占優(yōu)勢。其中關(guān)鍵工序是：鋁土礦的浸出浸出母液的緊要成份是NaOH。

液堿的質(zhì)量和數(shù)量與Al2O3的產(chǎn)率步步相關(guān)，對(duì)其質(zhì)量有嚴(yán)格要求，所以對(duì)進(jìn)廠液堿的質(zhì)量檢驗(yàn)分析是鋁廠化驗(yàn)部門的一項(xiàng)緊要任務(wù)，操作頻率較高。選用快速，便捷的濃度檢測方法無疑特別緊要。

試驗(yàn)室液堿濃度的檢測緊要是依照國標(biāo)[GB/T4348.1—2023《工業(yè)用氫氧化鈉氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測定》]來進(jìn)行。即試樣溶液中先加入氯化鋇，將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，然后以酚酞為指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至盡頭。反應(yīng)如下：

Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl

NaOH+HClNaCl+H2O

在儀器配置上可以使用酸堿指示劑人工滴定，判定終端，依據(jù)消耗鹽酸的量來計(jì)算或者接受自動(dòng)電位滴定儀（酸堿滴定）直接讀數(shù)。前者純手工操作，是經(jīng)典的傳統(tǒng)方法，所需成本低，但費(fèi)時(shí)，費(fèi)勁，存在較大的人為誤差，尤其是滴定盡頭的判定因人有異。后者，雖然自動(dòng)化程度很高，但設(shè)備較為昂貴，電極需要常常更換。

前人發(fā)覺在確定條件，某些介質(zhì)的濃度與光的折射率相關(guān)，使用折光儀測定這些介質(zhì)溶液的折光指數(shù)，就能相應(yīng)的得出這些介質(zhì)的濃度，這類介質(zhì)包括：液堿，氨水，二甲基甲酰胺（DMF）,雙氧水，乙二醇等等。Atago作為折光儀的全球，正是運(yùn)用介質(zhì)的這一特性，開發(fā)了近100種介質(zhì)濃度計(jì)。

隨著折光儀型式的不斷完善，我們不僅可以使用手持式產(chǎn)品取樣現(xiàn)場檢測，也可以取樣到試驗(yàn)室使用更高精度的臺(tái)式折光儀檢測，還可以使用在線折光儀進(jìn)行原位測量，克服對(duì)工藝數(shù)據(jù)滯后、取樣環(huán)境、溫度變化、人工操作等對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性造成的影響。適時(shí)地調(diào)整工藝條件保障產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定。

折光原理測量物質(zhì)的濃度，接受物質(zhì)的物理光學(xué)特性，測試過程不消耗任何試劑，整個(gè)過程相當(dāng)快速，便攜。迷你數(shù)顯折光儀Pal—40S便是其中專門的液堿濃度計(jì)，量程：0.0—38.0%，辨別率0.1%，精度0.2%，自動(dòng)溫度補(bǔ)償。數(shù)顯折光儀PR—201a精度提高到0.1%，量程Brix：0.0—60.0%，自動(dòng)溫度補(bǔ)償，不僅能自定義液堿濃度與折光率的轉(zhuǎn)換關(guān)系，還能實(shí)現(xiàn)全量程的檢測（飽和液堿溶液的濃度為50%）。在線折光儀CM—800a除了實(shí)現(xiàn)上述功能外，更能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液堿溶液的原位檢測，其量程：Brix：0.0—80.0%，分別率0.01%，精度0.1%，自動(dòng)

液堿溶液濃度與折光率成良好的線性相關(guān)

液堿濃度計(jì)選型型號(hào)：PAL—40SPR—201aCM—800a

某氧化鋁企業(yè)使用我司的Pal—40S和CM—800a后，堿液運(yùn)輸車一車一車的在卸料時(shí)：

1.濃度是否達(dá)標(biāo)：有沒有摻水，甚至完全是水？一目了然。

2.達(dá)不到規(guī)定的濃度，價(jià)格需要重新折算計(jì)費(fèi)的緊要依據(jù)

3.之前兩個(gè)液堿卸料地，10個(gè)工人，忙繁繁忙地看管卸料，取樣送檢，現(xiàn)在每個(gè)卸料點(diǎn)一個(gè)工人，依據(jù)中控室得到的數(shù)據(jù)反饋決議是否需要取樣。

4.原材料供應(yīng)方卸料工人化驗(yàn)人員由于利益的勾結(jié)的可能性被降低了。生產(chǎn)部門能夠很好的依據(jù)礦石的品味來調(diào)整液堿的加入量，Al2O3的產(chǎn)率穩(wěn)定可控。

5.安全性得到明顯提高，削減了可能發(fā)生工傷的點(diǎn)位。（曾經(jīng)發(fā)生過液堿灼傷工人的事件）

高精度在線折光儀是針對(duì)光速更改而進(jìn)行測量儀表，測量結(jié)果雖不是直接反應(yīng)光速但卻與光速有著緊密相關(guān)性.這種相關(guān)性即為我們所說的折光率.譬如某種特定物質(zhì)的折光率為1.5,就說明光在空氣中傳播的速度比在該種物質(zhì)中傳播的速度要快上50%。高精度在線折光儀結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,全鑄鐵結(jié)構(gòu),經(jīng)長時(shí)間釋放應(yīng)力，確保光路的長期穩(wěn)定.無運(yùn)動(dòng)部件,延長使用壽命,降低維護(hù)成本.雙層密閉防護(hù)加雙層鏡頭防護(hù)玻璃（K9光學(xué)玻璃作為防護(hù)玻璃）確保光學(xué)鏡頭零污染，光路無畸變.兩套水冷系統(tǒng),過鋼管接受高抗磨損材料，使測徑儀可常年在線運(yùn)行.吹掃方式,對(duì)外層防護(hù)玻璃側(cè)向吹風(fēng),風(fēng)向與鋼筋行進(jìn)方向一致，有效防止氧化皮及水霧掉落,清潔維護(hù)工作簡單快捷.質(zhì)量掌控：多道檢驗(yàn)嚴(yán)格把關(guān)，完全繼承軍工質(zhì)控體系.從電路到光路各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)有檢驗(yàn)工序，經(jīng)高處與低處溫沖擊、平臺(tái)光路光學(xué)性驗(yàn)證、信道信號(hào)測試、溫波檢測、200小時(shí)考核等驗(yàn)證手段確保整機(jī)100%質(zhì)量合格，符合ISO9000質(zhì)量體系認(rèn)證.養(yǎng)護(hù)簡單、更換備件快捷：標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，簡單易學(xué).動(dòng)畫式教學(xué)視頻，技術(shù)人員實(shí)地操作培訓(xùn).把握操作的方式方法后,可3分鐘完成結(jié)構(gòu)件的備件更換工作,1分鐘完成日常養(yǎng)護(hù)工作。折光率是物質(zhì)的特定固有屬性,并依據(jù)溫度和波長而更改。因此通過折光儀,當(dāng)在知道溫度和波長的情況下便可以通過檢測折光率來檢測液體的濃度了.當(dāng)然,不同的物質(zhì)在不同的濃度時(shí)也可能會(huì)有相同的折光率。因此，以折光率為基礎(chǔ)的濃度檢測應(yīng)當(dāng)盡量針對(duì)二元混合物（液體只有兩種組分構(gòu)成）當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中，假如某多元溶液體系（液體里面有多種組分）的濃度更改僅僅是由于其中一種組分的變化而引起的一樣可以通過檢測折光率做到的測量。這也是一種定量測量。對(duì)于已知成分混合液體可以進(jìn)行質(zhì)量檢測。例如對(duì)于橄欖油或者橙汁仿佛的混合物，測量值保證在確定范圍內(nèi)，可以有效的確保產(chǎn)品質(zhì)量。高精度在線折光儀是質(zhì)量掌控的一種常見方法。對(duì)于常見兩組份混合溶液在折光率和濃度（也即溶液體系構(gòu)成比例）之間都有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中為大家熟知、討論的多透的便是蔗糖溶液的這種性質(zhì)。折光儀可以特別直觀的反應(yīng)出溶液中可溶性固含量%RTS.對(duì)于蔗糖而言這種單位定義為白利度Brix（Bx）。

阿貝折光儀是試驗(yàn)室常見儀器，借助它們可以了解物質(zhì)的光學(xué)性能、純度、濃度及色散大小等。在科學(xué)討論與石油、油脂、制藥、制漆、食品、制糖、日用化工等行業(yè)中有著極其廣泛的應(yīng)用。阿貝折光儀可以測定出光在照射入物質(zhì)時(shí)所形成的折光率，從而判定這個(gè)物質(zhì)的某些情況，只要是測定類的儀器都會(huì)不可避開的會(huì)受到各種因素的影響而導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生確定的誤差，因此我們?cè)谑褂脺y量儀器時(shí)不能疏忽這些誤差的，要考慮進(jìn)去的，以保證測量的精準(zhǔn)性。影響阿貝折光儀的因素包括光波長、溫度、空氣壓力等，不同的影響因素所造成的誤差是不同的，在進(jìn)行測量時(shí)應(yīng)提前考慮全面，并且有應(yīng)對(duì)之法!就本文討論一下影響阿貝折光儀測量誤差的兩大因素——光波長和溫度。首先是光波長對(duì)阿貝折光儀測定的折光率的影響，光波是指波長從0.1mm到大約0.1wm波長范圍內(nèi)的電磁波。而這種電磁波的波長有長有短，不同長度的波長對(duì)于折射率是有影響的，波長較長的話折射率較小，波長較短的話折射率較大。而我們?cè)谶M(jìn)行折射率的測定時(shí)使用的光源一般為白光。而白光的話會(huì)產(chǎn)生色散現(xiàn)象，也就是當(dāng)白光經(jīng)過棱鏡和樣液發(fā)生折射時(shí)，不同波長的折射程度不一樣，折射后分解成為多種色光。而這些多種色光會(huì)阻攔視線對(duì)于明暗分界線的辨別，從而產(chǎn)生測量誤差。為了除去這一障礙，阿貝折光儀進(jìn)行了特別的設(shè)計(jì)，即在觀測鏡筒的下端安裝了色散補(bǔ)償器，便可以很好地解決了這個(gè)問題。其次是溫度對(duì)于阿貝折光儀折射率的影響。溶液的溫度不同則測定的折射率也是不一樣的，實(shí)在的溫度與折射率的關(guān)系是這樣的，一般是溫度上升時(shí)折射率變小，溫度降