2025-11-25
ในฐานะ "ผู้พิทักษ์ที่มองไม่เห็น" ของกระจกฉนวน ประสิทธิภาพของสารดูดความชื้นเป็นตัวกำหนดความเสี่ยงของการเกิดหยดน้ำและการใช้งานของหน่วยกระจกโดยตรง หากความสามารถในการดูดซับไม่เป็นไปตามมาตรฐาน อาจนำไปสู่การเกิดฝ้าหรือการควบแน่นระหว่างแผ่นกระจก ซึ่งส่งผลต่อฉนวนกันความร้อนและเพิ่มการใช้พลังงานของอาคาร
อัตราการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียม โดยเฉพาะอัตราการแลกเปลี่ยนไอออนโพแทสเซียม เป็นตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการประเมินคุณภาพและประสิทธิภาพของผงตะแกรงโมเลกุล 3A ตามมาตรฐานแห่งชาติจีน "3A Molecular Sieve" (GB/T 10504-2017) ตะแกรงโมเลกุล 3A แบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามการใช้งานและรูปแบบ ได้แก่ แบบอัดขึ้นรูป ทรงกลม ทรงกลมสำหรับกระจกฉนวน และผง มาตรฐานระบุข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับอัตราการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียม (≥40%) เฉพาะสำหรับประเภทผงเท่านั้น โดยไม่มีข้อกำหนดดังกล่าวสำหรับประเภทที่ขึ้นรูป (แบบอัดขึ้นรูปหรือทรงกลม)
การศึกษานี้ได้จัดตั้งวิธีการเปลวไฟดูดกลืนแสงปรมาณูสำหรับการหาอัตราการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียมในสารดูดความชื้นสำหรับกระจกฉนวน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เชิงเส้นสำหรับทั้งโพแทสเซียมออกไซด์และโซเดียมออกไซด์มีค่ามากกว่า 0.999 วิธีการนี้พิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำ เชื่อถือได้ และมีความไวสูง ทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบการควบคุมคุณภาพของความสามารถในการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียมในสารดูดความชื้นสำหรับกระจกฉนวน
คำสำคัญ: การดูดกลืนแสงปรมาณู, เปลวไฟ, กระจกฉนวน, สารดูดความชื้น, โพแทสเซียม, โซเดียม
1. วิธีการทดลอง
1.1 การกำหนดค่าเครื่องมือ
ตารางที่ 1 รายการกำหนดค่าของเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์การดูดกลืนแสงปรมาณู
| เลขที่ | โมดูล | จำนวน |
| 1 | AA2310 AAS | 1 |
| 2 | เครื่องอัดอากาศแบบไร้น้ำมัน | 1 |
| 3 | อะเซทิลีนบริสุทธิ์สูง 99.999% | 1 |
| 4 | หลอดแคโทดกลวง Na | 1 |
| 5 | หลอดแคโทดกลวง K | 1 |
1.2 น้ำยาและวัสดุการทดลอง
1.2.1 สารละลายมาตรฐานโซเดียมออกไซด์ (1 มก./มล.): ชั่งโพแทสเซียมคลอไรด์ (มาตรฐานปฐมภูมิ) ที่อบแห้งไว้ก่อนหน้านี้ที่ 150°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมงอย่างแม่นยำ 1.5830 กรัมลงในบีกเกอร์ เติมน้ำเพื่อละลาย จากนั้นถ่ายลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 1 ลิตร และเจือจางให้ถึงเครื่องหมายด้วยน้ำและผสมให้เข้ากัน ความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐานนี้คือ 1 มก./มล.
1.2.2 สารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมออกไซด์ (1 มก./มล.): ชั่งโซเดียมคลอไรด์ (มาตรฐานปฐมภูมิ) ที่อบแห้งไว้ก่อนหน้านี้ที่ 150°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมงอย่างแม่นยำ 1.8859 กรัมลงในบีกเกอร์ เติมน้ำเพื่อละลาย จากนั้นถ่ายลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 1 ลิตร เจือจางให้ถึงเครื่องหมายด้วยน้ำและผสมให้เข้ากัน ความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐานนี้คือ 1 มก./มล.
1.2.3 กรดเปอร์คลอริก
1.2.4 กรดไฮโดรฟลูออริก
1.2.5 กรดไฮโดรคลอริก: 1+1
1.2.6 สารละลายแอมโมเนีย: GR
1.2.7 ตัวบ่งชี้เมทิลเรด: 0.2%
1.2.8 เครื่องชั่งวิเคราะห์ที่มีความสามารถในการอ่านได้ 0.1 มก.
1.2.9 แผ่นให้ความร้อนแบบดิจิทัล
1.2.10 เบ้าหลอม PTFE
1.2.11 เตาเผาความต้านทานแบบห้อง
1.3 การเตรียมตัวอย่าง
บดตัวอย่างจนกระทั่งสามารถผ่านตะแกรงขนาด 100 เมชได้ ถ่ายตัวอย่างที่บดแล้วลงในเบ้าหลอมพอร์ซเลนและวางในเตาเผาความต้านทานแบบห้อง ค่อยๆ ให้ความร้อนแก่เตาจากอุณหภูมิห้องถึง 550°C จากนั้นรักษาอุณหภูมินี้ไว้เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากกระบวนการแล้ว ให้เอาเบ้าหลอมออกทันทีและวางในเครื่องดูดความชื้นเพื่อทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิห้อง
ชั่งตัวอย่างที่ผ่านการประมวลผลแล้วประมาณ 0.2 กรัม (แม่นยำถึง 0.0001 กรัม) ลงในเบ้าหลอม PTFE ทำให้เปียกด้วยน้ำเล็กน้อย จากนั้นเติมกรดเปอร์คลอริก 1 มล. และกรดไฮโดรฟลูออริก 15 มล. วางบนแผ่นให้ความร้อน 120°C และระเหยจนกระทั่งเกิดควันสีขาวของกรดเปอร์คลอริก นำออกและปล่อยให้เย็น เติมกรดไฮโดรฟลูออริก 25 มล. และระเหยต่อไปจนกว่าตัวอย่างจะละลายหมดและควันสีขาวหายไป นำออกและทำให้เย็นลง เติมกรดไฮโดรคลอริก 10 มล. และน้ำ 20 มล. ให้ความร้อนเพื่อละลาย จากนั้นถ่ายลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 250 มล. ทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิห้อง เจือจางให้ถึงเครื่องหมายด้วยน้ำ ผสมให้เข้ากัน และพักไว้เพื่อทำการวิเคราะห์ ปิเปตสารละลายนี้ประมาณ 80 มล. เติมเมทิลเรดจนกระทั่งเกิดสีชมพูจางๆ และต้มเบาๆ เป็นเวลา 30 นาที เติมสารละลายแอมโมเนียจนกระทั่งเปลี่ยนเป็นสีเหลือง จากนั้นรักษาการต้มเล็กน้อยอีก 15 นาที กรองเชิงปริมาณลงในขวดวัดปริมาตร ทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิห้อง เจือจางให้ถึงเครื่องหมายด้วยน้ำ และผสมให้เข้ากัน ทำตามขั้นตอนเดียวกันสำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างเปล่า
2. ผลลัพธ์และการอภิปราย
2.1 สภาวะสเปกตรัมสำหรับองค์ประกอบ
| พารามิเตอร์ | K | Na |
| กระแส (mA) | 3 | 3 |
| แบนด์วิดท์สเปกตรัม (nm) | 0.4 | 0.4 |
| ความยาวคลื่น (nm) | 766 | 588.7 |
| ความสูงของหัวเผา (มม.) | 10 | 10 |
| อัตราการไหลของก๊าซ (ลิตร/นาที) | 2 | 2 |
2.2 การทดสอบเส้นโค้งมาตรฐาน
| ตารางความเข้มข้นของเส้นโค้งมาตรฐาน (μg/mL) | |||||||
| ระดับความเข้มข้น | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| ความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐาน K₂O (μg/mL) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 1.5 |
| การดูดกลืนแสงของสารละลายมาตรฐาน K₂O | 0.0115 | 0.0230 | 0.0340 | 0.0561 | 0.0763 | 0.1119 | 0.1681 |
| ความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐาน Na₂O (μg/mL) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 1.5 |
| การดูดกลืนแสงของสารละลายมาตรฐาน Na₂O | 0.0307 | 0.0563 | 0.0825 | 0.1342 | 0.1834 | 0.2575 | 0.1681 |
เส้นโค้งมาตรฐานสำหรับ K
เส้นโค้งมาตรฐานสำหรับ Na
2.3 ผลการวิเคราะห์สำหรับตัวอย่าง
| ตัวอย่าง | มวลตัวอย่าง (กรัม) | อัตราส่วนการเจือจาง | ปริมาณ K₂O (%) | ปริมาณ Na2O (%) | อัตราการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียม (%) |
| 1# | 0.2005 | 250 | 6.68 | 12.24 | 26.4 |
3. ข้อควรระวัง
3.1 กรดไฮโดรฟลูออริก กรดเปอร์คลอริก และกรดไฮโดรคลอริกที่ใช้ในการทดลองเป็นอันตรายอย่างยิ่ง: กรดไฮโดรฟลูออริกและกรดเปอร์คลอริกเป็นสารออกซิไดซ์และกัดกร่อนอย่างแรง ในขณะที่กรดไฮโดรคลอริกมีความผันผวนและกัดกร่อนสูง การเตรียมน้ำยาและการย่อยตัวอย่างทั้งหมดต้องดำเนินการภายในตู้ดูดควัน ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการสูดดมหรือสัมผัสกับผิวหนังและเสื้อผ้า
3.2 เมื่อตรวจจับโพแทสเซียมและโซเดียม จะต้องหมุนหัวเผาเพื่อปรับแนวให้เหมาะสม สำหรับการวัดโพแทสเซียม ให้หมุนหัวเผาจนกว่ามาตรฐาน 0.1 มก./ลิตร จะให้การดูดกลืนแสง 0.0115 Abs สำหรับการวัดโซเดียม ให้หมุนหัวเผาจนกว่ามาตรฐาน 0.1 มก./ลิตร จะให้การดูดกลืนแสง 0.0307 Abs
4. บทสรุป
การศึกษานี้ได้จัดตั้งวิธีการสเปกโตรเมตรีการดูดกลืนแสงเปลวไฟ (FAAS) สำหรับการหาอัตราการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียมในสารดูดความชื้นสำหรับกระจกฉนวน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เชิงเส้น (R) สำหรับทั้งโพแทสเซียมออกไซด์ (K₂O) และโซเดียมออกไซด์ (Na₂O) เกิน 0.999 วิธีการนี้พิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำ เชื่อถือได้ และเสถียร ทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบการควบคุมคุณภาพของความสามารถในการแลกเปลี่ยนโพแทสเซียมในสารดูดความชื้นสำหรับกระจกฉนวน
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski
