表面可溶性盐测量-电导率测试方法

 表面上的化学污染物可以包括氯化物,亚铁离子,硫酸盐和硝酸盐,以及其他类型的可溶性盐。氯化物可以来自除冰材料或海洋/沿海环境中,亚铁离子的副产物的腐蚀,硫酸盐可以是空气中的,特别是在工业环境中(例如,燃煤发电厂)和硝酸盐可能来自土壤(例如,肥料)。这些化学物质会在使用该结构时,或在将新钢运输到制造车间或从车间到现场的过程中沉积到表面上。通常可以通过使用纯净水或水进行压力清洗或喷水,并添加专有的除盐增强溶液来将其从表面去除。压力洗涤步骤的有效性依赖于表面的状态。那是,污染物相对容易从光滑表面去除,但是如果表面出现凹坑或配置有难以进入的区域,则可能更具挑战性,因为污染物将趋于集中并被困在这些区域中。如果未检测到盐或盐不能从表面充分溶解和冲洗,它们可能会被困在新安装的涂层系统下。如果在使用环境中有足够量的水,并且涂料系统下捕获的水溶性污染物的浓度足够高,则可以通过称为“渗透”的方法将水抽出涂膜。力可能非常强大,并且会一直持续到涂膜两面的水中盐浓度相同(浓度达到平衡)为止。

表面可溶性盐测量-电导率测试方法配图1
表面可溶性盐测量-电导率测试方法配图1
由于这些原因,许多规范要求在完成表面准备操作之后但在施加底漆之前检查表面是否存在化学污染物。由于无法通过肉眼检测到这种类型的污染物,因此需要对表面进行采样,并测试“表面提取”中所关注的污染物。SSPC指南15,“检索与对钢和其它无孔的表面易溶盐分析字段方法”描述了一种用于采样和可溶性盐污染的分析常用的方法,用在选择提取和分析过程协助用户的意图。
从表面提取可溶性盐进行分析的常用方法包括:表面擦拭;乳胶贴片/隔室(ISO 8502,第6部分)和乳胶套。提取的可溶性盐的常用分析方法包括离子专用的氯,亚铁离子和硝酸盐测试条/试管;滴定氯化物;和浊度计用于硫酸根离子检测。这些分析方法均被视为“特定于离子的”。
除使用化学添加剂外,降低表面浓度的方法(即,高压清洗[低压或高压],蒸汽清洗或其他方法)不是离子特异性的。因此,可以考虑使用一种称为电导率的非离子特异性分析方法(ISO 8502,第9部分)对萃取溶液进行分析,而不是对萃取样品进行多次离子特异性测试,因为去除方法通常处理所有可溶性盐。在这种情况下,可以使用蒸馏水或去离子水,使用上述任何一种方法(棉签,乳胶或乳胶贴剂)从表面提取样品。提取完成后,将溶液直接置于电导仪上(首专业行准确性验证;
电导率仪显示离子污染的浓度,单位为毫西门子/厘米(mS / cm)或微西门子/厘米(µS / cm)。要将mS / cm转换为µS / cm,请将mS / cm乘以1000(例如0.35 mS / cm为350 µS / cm)。请注意,要使电导率仪的值具有任何含义,还需要知道被采样表面的面积和提取中使用的水量,使用上述列出的采样方法(尤其是ISO)时就是这种情况8502,第6部分和第9部分。电导率仪不会显示离子污染的类型;也就是说,电导率读数是由于氯离子,亚铁离子,硝酸根,硫酸根或其他可溶性盐引起的,这一点仍然未知。众所周知,提取的测试样品中存在离子污染。自然,应测试萃取溶液(蒸馏水或去离子水)的电导率(称为“空白”),并从表面萃取样品的读数中扣除水的任何电导率读数。例如,如果表面提取液的电导率为354 µS / cm,而蒸馏水/去离子水的电导率为3 µS / cm,则报告的电导率为351 µS / cm。
许多规范都根据盐的类型(例如7 µg / cm 2的氯化物; 10 µg / cm 2的硝酸盐和17 µg / cm 2的硫酸盐)建立了最大的表面盐污染量阈值。如果用电导率测试代替离子专用测试,则说明者将需要根据电导率值(以µS / cm为单位)建立阈值。例如,美国海军已将大气(非关键)服务的阈值设置为70 µS / cm,对于沉浸(关键)服务的阈值设置为30 µS / cm。
从离子专用测试更改为电导率测量可以节省大量成本,因为需要使用不同的方法分析每种感兴趣的离子污染物。而且这些工具包都不包含可重复使用的耗材,因此承包商需要为每个项目购买许多工具包。这些费用自然会作为承包商投标的一部分转移给所有者。通过执行电导率代替离子特异性分析,可降低成本,因为电导率仪可用于数千个读数,只要它保持准确且在制造商的公差范围内即可。大多数便携式电导率仪都带有标准溶液(称为缓冲液),该溶液具有已知的电导率,用于验证电表的精度。建议在每次使用之前验证准确性。
最后,值得一提的是,市场上有一些设备可以进行表面提取和分析,并以PPM,mS / cm,µS / cm或µg / cm 2显示表面盐浓度。与电导率仪类似,这些仪器不是离子专用的,但通常比便携式电导率仪成本更高。他们不使用任何消耗性的耗材(蒸馏水除外),并且它们也可以补偿温度。