分析化學(xué)在陶瓷材料檢測(cè)中的應(yīng)用初探

羅謹(jǐn)洋

（云南大學(xué)， 云南 昆明 650500）

分析化學(xué)檢測(cè)方式具有很高的實(shí)用性，其應(yīng)用范圍十分廣泛，在地質(zhì)普查、化工業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)都被廣泛使用，其在人類文明歷史發(fā)展中也起到了關(guān)鍵性作用。目前，在對(duì)人們常用的陶瓷材料產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，分析化學(xué)檢測(cè)方式也被普遍應(yīng)用，不但能夠分析出陶瓷材料的理性化性能，也能夠?qū)μ沾刹牧系慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致分析。

1 分析化學(xué)的概念以及應(yīng)用要求

分析化學(xué)其實(shí)就是對(duì)物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)以及形態(tài)等特性進(jìn)行化學(xué)研究與鑒定的一個(gè)方法，是一門理論性學(xué)科，也是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)關(guān)鍵分支。在陶瓷材料檢測(cè)中進(jìn)行分析化學(xué)檢驗(yàn)，主要是鑒定陶瓷材料中各個(gè)組分，并且將其中的成分含量測(cè)試出來(lái)，進(jìn)而得出材料的晶體結(jié)構(gòu)等等。

不管是用什么方式進(jìn)行分析檢測(cè)，都需要檢測(cè)方法簡(jiǎn)便易行，而分析化學(xué)方式正滿足這一要求。

例如，在金店在收購(gòu)金飾品的時(shí)候會(huì)在試金石上劃一下，之后便可以從金飾品的成色上來(lái)鑒定其等級(jí)，這也是目前這個(gè)行業(yè)常見的檢驗(yàn)方式，雖然不及火試金等方式檢查的詳細(xì)，但是卻可以對(duì)金飾品的成色做出準(zhǔn)確判斷，這就是日常生活中常用的一種分析化學(xué)檢測(cè)方式。

2 分析化學(xué)在陶瓷材料檢測(cè)中的應(yīng)用初探

分析化學(xué)檢測(cè)方式分為很多種，并且門類復(fù)雜。但是不管哪種方式，都能夠較為精確地分析出陶瓷材料的理性化性能，以下就是在對(duì)陶瓷材料進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，常用到的幾種分析化學(xué)方法[1]。

2.1 XRD 晶相分析方法

XRD 晶相分析（X-ray diffraction） 是對(duì)陶瓷材料進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中最常見的一種分析技術(shù)，是通過(guò)對(duì)X 射線衍射圖譜進(jìn)行分析進(jìn)而得到材料各晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)的一種方法。

其分析原理主要是通過(guò)X 射線晶體和非晶體在陶瓷材料中產(chǎn)生各種衍射或散射，并得到其圖譜，進(jìn)而通過(guò)這種方式對(duì)陶瓷材料的結(jié)構(gòu)做出定量分析，也可以對(duì)陶瓷材料中不完整的結(jié)構(gòu)類型做出分析。

例如，在X 射線穿過(guò)了單相或者多相的單晶和多晶的時(shí)間內(nèi)，就會(huì)生成一個(gè)衍射圖譜，因此，就可以對(duì)其生成的這個(gè)衍射圖譜進(jìn)行分析化學(xué)，在結(jié)合PDF 圖形進(jìn)行查閱。通過(guò)這種方式就可以得到陶瓷材料的組成成分，特別是在檢測(cè)一些未知成分的陶瓷材料時(shí)，使用XRD 晶相分析技術(shù)不但操作簡(jiǎn)單，而且檢測(cè)結(jié)果也很準(zhǔn)確。

2.2 化學(xué)滴定分析方法

關(guān)于化學(xué)滴定分析方法，其是一種比較傳統(tǒng)的分析化學(xué)技術(shù)，這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于成本低且精準(zhǔn)度高。該種檢測(cè)方法主要有三種類型，分別為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法以及氧化還原滴定法。

例如，對(duì)于氧化鋯的檢驗(yàn)。首先，稱取1.0000 克的氧化鋯，將其放到容量為158 毫升的燒杯中；接著再向燒杯中加入3 克的硫酸銨以及5 毫升的硫酸，并且用表面皿將燒杯蓋上。然后將燒杯至于調(diào)壓爐上，對(duì)其中的物質(zhì)進(jìn)行溶解，當(dāng)物質(zhì)完全溶解并且已經(jīng)逐漸透明可以停止加熱；當(dāng)燒杯中的物質(zhì)已經(jīng)冷卻，就可以向燒杯內(nèi)加水，使其得到稀釋，隨后將燒杯中的物質(zhì)導(dǎo)入容量為250 毫升的容量瓶中，接下來(lái)只需等待物質(zhì)冷卻至常溫狀態(tài)[2]。

待到物質(zhì)恢復(fù)到常溫，就可以添加適量的水進(jìn)行稀釋，并且將其搖均，并且將其記作溶液甲。這時(shí)取25 毫升的甲溶液，將其放到250 毫升的容量瓶中，再加入EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液和1 毫升的濃硫酸，然后再進(jìn)行加熱和煮沸，之后將EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴到容量瓶中，一直滴到溶液呈現(xiàn)出橙黃色，然后接著進(jìn)行加熱和煮沸。

接下來(lái)加入100 毫升的水以及兩滴二甲指示劑，再次加熱煮沸，重復(fù)上述步驟加入EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液，一直滴到溶液呈現(xiàn)出橙黃色，之后再加熱煮沸，滴定EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液一直到不再發(fā)生變化，這時(shí)要記錄EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定體積。該種方式為EDTA 絡(luò)合滴定法，通過(guò)這種方式，不但能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出陶瓷材料中氧化鋯的具體含量，也能夠計(jì)算出氧化鋯粉的具體含量，是比較常見的一種陶瓷材料檢測(cè)方式。

2.3 激光粒度分析

在對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，除上述兩種分析化學(xué)方式外，常見的還有篩分法、顯微鏡法以及激光粒度分析方法，其中激光粒度分析方式在對(duì)陶瓷材料進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，有很大的幫助。很多的檢測(cè)機(jī)構(gòu)和各種科學(xué)研究中心都開始使用激光粒度分析方式對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)，由此可見激光粒度分析方式的重要性。

在傳統(tǒng)的檢測(cè)方式中，最常用到的就是篩分法，但是這種方式不但繁瑣復(fù)雜，而且需要大量的檢測(cè)時(shí)間，并且重復(fù)性也不是很好，已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代技術(shù)的要求。因此激光粒度分析在材料檢測(cè)行業(yè)的大量應(yīng)用也是必然趨勢(shì)。

通過(guò)激光粒度分析方式對(duì)陶瓷材料進(jìn)行檢測(cè)不但能夠更快的得到檢測(cè)結(jié)果，也能夠測(cè)定出陶瓷材料成分的配置是否合理，以及將陶瓷材料的原材料準(zhǔn)確的分析出來(lái)[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

在使用分析化學(xué)方式對(duì)各類材料進(jìn)行分析的過(guò)程中，要依據(jù)材料的種類進(jìn)行選擇，只有選擇科學(xué)合理的分析化學(xué)方式，才能夠使分析化學(xué)在檢測(cè)材料行業(yè)得到更好的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)材料行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中，檢測(cè)人員應(yīng)該不斷提升對(duì)分析化學(xué)方式的使用專業(yè)度，被對(duì)該技術(shù)進(jìn)行探索和創(chuàng)新，使分析化學(xué)檢測(cè)技術(shù)能夠更好的服務(wù)與材料檢測(cè)行業(yè)。