乳化炸藥水相溶液水含量快速測定方法的研究

郭芳萍

【摘 要】為實(shí)現(xiàn)含水硝酸銨炸藥 水相配料溶液水分含量的快速檢測，通過在取樣的水相溶液中加入少量膨化劑，再結(jié)合負(fù)壓蒸發(fā)原理，研究含水硝酸銨炸藥水相含水率檢測方法，實(shí)現(xiàn)了乳化炸藥水相含水率的快速準(zhǔn)確檢測，確保含水硝酸銨炸藥水含量的有效控制。

【Abstract】 In order to realize the rapid detection of water content in aqueous phase proportioning solution of water-containing ammonium nitrate explosive， through adding a small amount of expander to the sampled aqueous solution， andcombined with the principle of negative pressure evaporation， a method for measuring water content in aqueous phase of ammonium nitrate explosive with water content has been developed. It can realize the rapid and accurate detection of water content in aqueous phase of emulsion explosive， and can ensure the effective control of water content in aqueous ammonium nitrate explosive.

【關(guān)鍵詞】水相溶液；水含量；快速檢測

【Keywords】 aqueous solution； water content； rapid detection

【中圖分類號】TQ560.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）04-0193-02

1 引言

乳化炸藥的水相是由硝酸銨、硝酸鈉等氧化劑組成的水溶液，水是氧化劑的主要溶劑，使乳化炸藥具有較好的流變性能，解決了工業(yè)炸藥的抗水性問題。水含量的多少對乳化炸藥的穩(wěn)定性、密度和爆炸性能都有顯著影響。在一定的水分含量范圍內(nèi)，乳化炸藥的儲存穩(wěn)定性隨著水分含量的增加而提高，其密度則隨著水分含量的增加而減少，炸藥的威力隨著水分含量的降低而提高，所以，水相的含水量是影響乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的重要性能指標(biāo)，因此，研究出一種準(zhǔn)確、直接、快速的水相含水量檢測方法具有重要意義。

2 水相溶液水含量檢測的幾種方法

目前水分含量測量的常用方法有熱干燥法、卡爾·費(fèi)休法和析晶點(diǎn)法。

熱干燥法是用于水含量檢測的主要方法，但耗時(shí)較長?？枴べM(fèi)休法主要用于測量尿素、硝酸銨游離水的含量；我司原來依據(jù)水相析晶點(diǎn)間接測量，但只是粗略計(jì)算，并不準(zhǔn)確，原因是水相析晶點(diǎn)有很多種影響因素，硝酸銨、硝酸鈉的純度及其生產(chǎn)中的其他化學(xué)雜質(zhì)都會(huì)影響析晶點(diǎn)，所以用析晶點(diǎn)作為衡量水相含水率的標(biāo)準(zhǔn)是不準(zhǔn)確的。在日常生產(chǎn)過程中，由于工藝的調(diào)整、產(chǎn)品開發(fā)、原材料的檢測等需要一種簡單有效的方法檢測水相溶液水分含量，以便更好地指導(dǎo)生產(chǎn)操作和產(chǎn)品研發(fā)。

3 水相溶液水含量快速檢測方法

通過以上三種方法的對比，選擇熱干燥法中的常壓干燥法、負(fù)壓干燥法進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過兩種方法的實(shí)驗(yàn)對比，常壓干燥法比負(fù)壓干燥法耗時(shí)更短，但在實(shí)驗(yàn)中均出現(xiàn)一個(gè)問題，在加熱過程中，隨著水分的蒸發(fā)，硝酸銨溶液上層表面水分小蒸發(fā)，下層還有水分未蒸發(fā)，上層結(jié)塊變硬，使得下層水分蒸發(fā)逸出困難，實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長。就負(fù)壓干燥法來說，在實(shí)驗(yàn)過程中，隨著燒杯內(nèi)氣壓的降低，沸點(diǎn)降低，水分蒸發(fā)緩慢，實(shí)驗(yàn)時(shí)間變長。為此，我們借鑒了膨化硝酸銨的特征，再結(jié)合負(fù)壓蒸發(fā)原理，實(shí)現(xiàn)含水硝酸銨炸藥水相溶液含水量的快速檢測，為生產(chǎn)、檢測研制出了一個(gè)操作容易、成本較低、測量準(zhǔn)確的檢測方法。

3.1 測量的原理

膨化硝酸銨多微孔、多棱角的晶體結(jié)構(gòu)，表面分布著表面活性劑憎水層，具有吸濕速速慢、結(jié)塊強(qiáng)度低、比表面積大等的特點(diǎn)[1]，在硝酸銨水溶液中加入少量膨化劑，使硝酸銨水溶液水分在蒸發(fā)過程中膨化，增大蒸發(fā)的比表面積，溶液下層的水分通過微孔逸出，在真空泵作用下，使水分迅速排出、蒸發(fā)。

3.2 實(shí)驗(yàn)器材

酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵架臺、軟木塞、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、真空泵、水銀溫度計(jì)（量程0～100℃）、天平（量程：0～500g）、燒杯（規(guī)格：1000ml、250ml）、硝酸銨（符合GB2945-89）、膨化劑（已干燥）

3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

因?yàn)槲宜救榛ㄋ幩嗳芤旱暮考s為10%，溫度約為90℃，所以本實(shí)驗(yàn)配置了90%的硝酸銨水溶液，將溫度加熱至90℃。為了確定膨化劑的用量，我們將不同膨化劑的量分別加入硝酸銨含量為90%的100ml的硝酸銨溶液中，用負(fù)壓干燥法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，得出以下數(shù)據(jù)（表1）。

從實(shí)驗(yàn)中可以看出，用時(shí)最短、準(zhǔn)確率最高的是加入了0.1%膨化劑的硝酸銨水溶液的負(fù)壓干燥法，由此，我們確定了水相溶液水含量的測定方法，即為在硝酸銨水溶液中加入0.1%的膨化劑，在負(fù)壓環(huán)境中迅速蒸發(fā)水分，從而可以測量得到水分的蒸發(fā)量，得出含水量。

4 結(jié)語

利用負(fù)壓和向水相溶液中添加0.1%的膨化劑，攻克了低真空度下水分揮發(fā)慢的技術(shù)難題，而且只需要添加微量的膨化劑就可以實(shí)現(xiàn)快速蒸發(fā)的目的，為達(dá)到快速檢測提供了重要保障?？杉皶r(shí)有效把控水相的水含量，杜絕了因水相配制不準(zhǔn)確帶來的返工返修的工作量和材料消耗，提高了生產(chǎn)效率。該檢測方法不僅適用于乳化水相，同樣適用于膨化水相、水膠炸藥水相等，也可以用于原材料硝酸銨水溶液入廠檢驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】呂春旭，等.膨化硝銨炸藥[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2000.