亚甲蓝对人工砂亚甲蓝MB值测定的影响

（福建省建筑科学研究院 福建省绿色建筑技术重点实验室， 福建 福州 350025）

随着河砂开采的综合管制和海砂在水泥混凝土中应用的限制加强，人工砂在水泥混凝土中的应用越来越广泛。人工砂中石粉含量也影响着水泥混凝土性能，一方面石粉含量高，人工砂的比表面积增大，增加了水泥混凝土用水量；再者细小的球形颗粒产生的滚珠作用又会改善水泥混凝土和易性。考虑到采矿时夹杂着土层或者土层没有清洗干净导致人工砂中夹有黏土，因此测定每千克0-2.36mm粒级人工砂试样所消耗的亚甲蓝量（即亚甲蓝值MB）来判定人工砂中是以石粉为主，还是以泥粉为主的石粉，对人工砂在水泥混凝土中的应用具有重要作用。建设部行业标准JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中采用亚甲蓝法测定人工砂中的石粉含量[1,2]。

亚甲蓝（Methylene blue）是一种吩噻嗪类染料，化学结构式为C16H18ClN3S·3H2O，化学名称为氯化3，7-双（二甲氨基）吩噻嗪-5-鎓三水合物），又名亚甲基蓝三水合物。本文主要研究以不同储存期的亚甲蓝粉末、不同储存期的亚甲蓝配制溶液和不同种类的快速滤纸对人工砂亚甲蓝MB值测定的影响。

1 试验

1.1 主要原材料

亚甲蓝1号粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示剂级，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，下称阿拉丁），亚甲蓝2号粉末（C16H18ClN3S·3H2O，指示剂级，西陇化工股份有限公司，下称西陇化工），快速定量滤纸(Æ12.5cm,杭州特种纸业有限公司)，快速定性滤纸（Æ12.5cm,杭州特种纸业有限公司），蒸馏水(自制)。

亚甲蓝有青铜光泽的深绿色结晶或深褐色结晶粉末性粉末，相对分子量373.90，纯度98.5%。

人工砂细度模数3.0，压碎值指标13.8%，符合 II区中砂的技术指标要求。

1.2 主要仪器设备

数显搅拌器（DSX-120，杭州仪表电机有限公司），电热鼓风恒温干燥箱(101-A3，上海东星建材试验设备有限公司)，计重电子天平(规格0.01g，福州衡之展电子有限公司)， 试验筛（公称直径5mm，上虞市金鼎标准筛具厂），玻璃棒，容量瓶，烧杯，秒表。

1.3 亚甲蓝溶液的配制

将亚甲蓝粉末在 105℃下烘至恒重，称取 10g干燥的亚甲蓝粉末，倒入盛有40℃的600ml蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒持续搅拌40min，直至亚甲蓝粉末完全溶解，冷却至20℃，将溶液倒入1L容量瓶中，用蒸馏水淋洗烧杯等，使其全部移入容量瓶，容量瓶和溶液的温度保持在（20+1）℃，加蒸馏水至容量瓶1L刻度[1]。

称取人工砂试样200g，倒入500ml的蒸馏水烧杯中，用搅拌机以600r/min转速搅拌5min，形成悬浮液，然后以400r/min转速搅拌；在悬浮液中加入5ml亚甲蓝溶液持续搅拌1min以上，用玻璃棒蘸取一滴悬浮液滴于快速滤纸上，使滤纸上的悬浮液沉淀物直径在8mm～12mm范围内；重复以上步骤，直至滤纸上沉淀物周围出现约1mm宽的稳定浅蓝色色晕，且色晕可持续4min以上，如果色晕在第5min消失，再加入2ml，直至色晕可持续5min为止；记录色晕可持续5min时所加入的亚甲蓝溶液总体积，精确至1ml[1]。

表1 亚甲蓝溶液配制汇总表

1.4 结果计算

亚甲蓝MB值计算公式：

MB=10V/G；MB为亚甲蓝值（g/kg），G为试样质量（g），V为所加入的亚甲蓝溶液的总量（ml）。

2 结果分析

2.1 不同储存期的亚甲蓝粉末对人工砂亚甲蓝MB值测试的影响

表2 不同储存期的亚甲蓝粉末配制的亚甲蓝溶液测试的人工砂MB值

由表 2所示，使用同一配制条件下的亚甲蓝溶液和人工砂样品，亚甲蓝粉末生产储存期12个月及以内，对MB值的测定没什么影响，当亚甲蓝粉末储存期18个月及以上时，测定的人工砂亚甲蓝 MB值呈上升趋势。这是因为随着亚甲蓝粉末储存期越长，亚甲蓝粉末本身的吸湿性及化学稳定性受影响，指示剂在滤纸上的的显色能力降低，所加入的亚甲蓝溶增加，人工砂亚甲蓝MB值增大。因此选用储存期较短的亚甲蓝粉末，亚甲蓝溶液的显色能力更强，检测结果更准确[3-5]。

由表 2所示，当使用快速定量滤纸和快速定性滤纸时，贮存期越长，配制溶液测试人工砂亚甲蓝 MB值使用的滤纸对结果具有一定影响，使用快速定性滤纸比使用快速定量滤纸测试的人工砂亚甲蓝 MB值略大。这是因为快速定量滤纸主要用于定量化学分析中重量法分析试验和其他相应的分析试验，而快速定性滤纸用于定性化学分析和相应的过滤分离；配制溶液滴在快速定性滤纸上，在滤纸上悬浮液扩散的速度比在快速定量滤纸中的悬浮液扩散速度快，沉淀物的形状更不规则，沉淀物周围出现的色晕较容易消失，所需的亚甲蓝配制溶液更多，人工砂亚甲蓝MB值更大。

2.2 不同亚甲蓝配制溶液储存期对人工砂亚甲蓝MB值测试的影响

表3 不同亚甲蓝配制溶液储存期测试的人工砂亚甲蓝MB值

由表3所示，亚甲蓝配制溶液储存期20天以内，使用快速定量滤纸测试的人工砂亚甲蓝 MB值没有变化；但是使用快速定性滤纸，亚甲蓝配制溶液储存期满25天后，会有略微增加。这是因为随着亚甲蓝溶液储存期增长，溶液吸收空气中氧气，引起量变，快速定性滤纸比快速定量滤纸横向扩散比较快，色晕更容易消失，所需的亚甲蓝溶液增加。因此根据本试验分析，检测人工砂亚甲蓝MB值时，宜采用储存期20天以内的亚甲蓝溶液，储存期越短，亚甲蓝溶液的显色能力更强，检测结果越准确。

3 结语

本试验研究表明：1、采用亚甲蓝法测人工砂中石粉含量试验时，采用存储期1年以内的亚甲蓝粉末配制亚甲蓝溶液，且配制溶液储存期在20日以内的亚甲蓝溶液进行人工砂亚甲蓝MB值试验，试验结果较为稳定；2、采用快速定量滤纸进行进行人工砂亚甲蓝 MB值试验，更能保证试验结果的稳定性。本研究对亚甲蓝法测人工砂亚甲蓝MB值的测试具有重要意义。

[1]中国建筑科学研究院.JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 》[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]王春英、孟令帅等.剩余污泥对亚甲蓝的动态吸附研究[J].环境污染和防治.2013，35(11):14-18.

[3]尹慧.利用亚甲蓝滴定法确定机制砂的含泥量[J].价值工程.2017，（31）：211-212.

[4]左文銮、魏勇等.机制砂 MB值对混凝土性能的影响[J].商品混凝土.2013，（11）：38-42.

[5]余苗，王瑞林等.沥青混合料粉料的亚甲蓝试验方法研究[J].中外公路.2009，29（2）：203-207.