沸石粉（Zeolite）是一種含堿金屬和堿土金屬的硅酸鹽礦物質(zhì)（含水多孔鋁硅酸鹽的總稱），目前已發(fā)現(xiàn)的天然沸石有40種左右。由于沸石具有獨(dú)特的離子交換性、吸附性和催化性，因此廣泛運(yùn)用在環(huán)保領(lǐng)域、建筑材料工業(yè)、石油化工行業(yè)、輕工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等行業(yè)。在環(huán)保行業(yè)中，由于沸石對(duì)水中銨離子的選擇吸附作用，常被用作吸附劑去除廢水中的氨氮。
?一、沸石粉吸氨的理論與問(wèn)題
在養(yǎng)殖業(yè)中，沸石粉不僅可以作為飼料添加劑提高營(yíng)養(yǎng)的利用率，補(bǔ)充微量元素，而且可以減少氨氣排放，減少大氣污染，凈化水質(zhì)。然而，天然沸石種類(lèi)甚多，品位不一，沸石含量變化很大，導(dǎo)致應(yīng)用中的效果有很大差異。關(guān)于沸石粉吸附氨氮能力的檢測(cè)，《飼料級(jí)沸石粉》（GB/T21695—2008）中有對(duì)沸石吸附氨氮的能力進(jìn)行測(cè)定的方法，其主要步驟是把試樣用氯化銨煮沸改型，經(jīng)水洗滌后，再加氯化鉀溶液，將交換的銨離子置換出來(lái)，然后加入甲醛，被置換出的銨離子和甲醛作用生成鹽酸，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定，計(jì)算其吸氨量。
在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)使用該方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于沸石粉顆粒細(xì)，極易堵塞濾紙孔，導(dǎo)致過(guò)濾緩慢，使測(cè)試耗時(shí)很長(zhǎng)，需要好幾天才能完成實(shí)驗(yàn)。我們了解到，有一些實(shí)驗(yàn)室為了迅速獲得沸石粉的質(zhì)量指標(biāo)，將沸石粉置于飽和氨蒸氣環(huán)境下吸氨1h，吸氨前后沸石粉質(zhì)量之差為吸氨量的快速重量法。重量法是測(cè)定固體對(duì)氣體吸附量的一種重要方法，但是在測(cè)定過(guò)程中為了排除其他干擾，需要用到真空系統(tǒng)、冷阱、比較復(fù)雜的儀器裝置，很難在一般的實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)。快速重量法簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)條件，在一般實(shí)驗(yàn)室中也能進(jìn)行，但是實(shí)驗(yàn)條件變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響未見(jiàn)報(bào)道。
?二、實(shí)驗(yàn)方法
- 快速重量法
稱取5g（準(zhǔn)至0.002g）烘干水分的沸石粉于帶蓋的稱量瓶中，打開(kāi)蓋子將稱量瓶放入預(yù)先加入一定量氨水的干燥器中，30℃溫度下吸附1h，取出后蓋上蓋子，馬上稱量。
式（1）中：m2為吸氨后（稱量瓶+沸石粉）質(zhì)量，g；m1為氨前（稱量瓶+沸石粉）質(zhì)量，g；m為沸石粉質(zhì)量，g。
- 《飼料級(jí)沸石粉》中吸氨量測(cè)定方法
《飼料級(jí)沸石粉》（GB/T21695—2008）中吸氨量測(cè)定方法如下。稱取1.000g（準(zhǔn)確至0.001g）試樣置于250mL燒杯中，加入1.0mol/L氯化銨50mL和少許紙漿，在電熱板上煮沸并保溫30min。取下，用慢速濾紙過(guò)濾，用煮沸的1.0mol/L氯化銨溶液洗滌，直至流出的溶液中無(wú)鈣、鎂離子為止。檢查方法：在小燒杯中加幾毫升氨-氯化銨緩沖溶液和1滴酸性鉻藍(lán)K指示劑，承接一些濾液，如溶液不變紅色，說(shuō)明已洗凈。再改用溫水洗滌至無(wú)氯離子（硝酸銀溶液檢查），用水將漏斗尾部沖洗一下。
漏斗改用清潔的250mL燒杯承接，分三次加入煮沸的1.0mol/L氯化鉀溶液，如溶液紅色30s不褪色，表示終點(diǎn)已到，如紅色褪去，則應(yīng)重復(fù)滴定至穩(wěn)定的紅色為止。以三次滴定所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積計(jì)算結(jié)果。
快速重量法操作簡(jiǎn)便，相比國(guó)標(biāo)方法（耗時(shí)2～3d）大大減少了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沸石粉吸附水導(dǎo)致的增重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很大影響，因此在使用此方法進(jìn)行吸氨量測(cè)定時(shí)，必須設(shè)置對(duì)照，并在計(jì)算時(shí)扣除空白。其他實(shí)驗(yàn)條件，如稱樣量、添加氨水量的改變，對(duì)用快速重量法所測(cè)定得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很大影響，因此在使用此方法進(jìn)行吸氨量測(cè)定前，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)試，找出最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件。在本實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的最佳條件是稱樣量5g，干燥器中加入氨水50mL。
