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Mol碳硫分析儀對水泥中碳、硫含量的測定
檢測樣品：水泥
檢測項目：碳、硫含量
方案概述：水泥是建筑行業的基礎材料，作為混凝土的粘合劑，用于建造道路、橋梁、建筑物和水壩等各種建筑。水泥中碳和硫元素的分析非常重要，因為這會影響最終混凝土產品的水化過程、凝固時間和耐久性。本文采用德國莫爾(Mol)公司的CS1000碳硫分析儀對水泥中的碳、硫含量進行測定。
水泥主要由石灰石、粘土等材料經高溫形成熟料，然后將熟料磨成細粉并與添加劑混合制成的成品。最常見的水泥類型是硅酸鹽水泥(Portland cement)，它包括幾種基于所用特定添加劑的變體，例如礦渣、粉煤灰或硅灰，這些添加劑可以增強某些物理性能。水泥主要用于制造混凝土和砂漿。混凝土是水泥、水、沙子和礫石等骨料的混合物，用于建造建筑物和基礎設施的結構元素。砂漿是水泥和沙子的混合物，用于粘合磚塊或石頭。水泥還用于制造瓷磚、管道和其他需要水泥粘合部件或填補縫隙的建筑材料。
水泥的歷史可以追溯到羅馬人，他們開發了一種類似于現代水泥的材料用于建筑項目。然而，英國人約瑟夫·阿斯普丁(Joseph Asptin)于 1824 年發明了硅酸鹽水泥，這是當今常用的水泥類型。這個發明是一項關鍵的進步，由于其與以前的材料相比具有更高的強度和更短的凝固時間，極大地改變了建筑實踐。
水泥的類型決定了其對不同環境條件和建筑類型的適用性：
普通硅酸鹽水泥 (OPC) ：廣泛使用的類型，適用于不需要特殊性能的一般建筑。
白色硅酸鹽水泥：用于裝飾工程和建筑用途，與顏料結合時能夠產生色彩鮮艷的混凝土。
抗硫酸鹽水泥 (SRC) ：用于暴露于含有高濃度硫酸鹽的土壤或水中的結構。
高鋁水泥：用于需要早期高強度的地方，或在達到溫度的環境中。
水泥中碳和硫的主要來源是制造過程中受到的污染或所用的原材料。碳以雜質中的有機碳或石灰石中碳酸鹽的形式存在。當碳酸鹽用于制造水泥時，它們會分解成二氧化碳，這會影響工廠的能源效率和排放。水泥中的硫通常存在于硫酸鹽等原材料中，會干擾水泥凝固和硬化的水化反應，高硫含量可能會導致強度降低并延長凝固時間。為了確保水泥質量并滿足環境標準，詳細研究水泥的硫和碳含量至關重要。
對水泥的分析，Mol CS1000碳硫分析儀使用 Premier 1350高溫燃燒爐。稱量500 mg樣品粉末到陶瓷樣品舟中，使用樣品導入桿推入高溫燃燒爐的燃燒區，燃燒爐內的限位器確保樣品始終位于燃燒區的同一位置。在氧氣流中，樣品被燃燒，產生的氣體從粉塵中釋放出來，通過高氯酸鎂柱干燥，然后在非色散紅外檢測器Mol NDIR-ORU (非色散紅外光學讀取單元) 中檢測。EFC (全電子流量控制) 確保載氣通過檢測器的流量恒定。
燃燒溫度不足會影響硫的測量精度：低爐溫要求為 1250°C，某些樣品甚至可能需要高達 1450°C才能進行精確分析。合格的高溫爐必須能夠提供超過 1400°C的溫度，理想情況下可達1500°C，以確保硫酸鹽的分解，否則會導致錯誤的低硫讀數。Premier 1350高溫燃燒爐可以輕松達到 1550°C的溫度，從而為對不同樣品成分進行全面的硫分析提供必要的溫度范圍。
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