Measuring the Carbon Content in Fly Ash

Význam tématu

Fly ash, vedlejší produkt spalování uhlí, obsahuje nerozhořelé uhlíky, které ovlivňují kvalitu a trvanlivost stavebních materiálů. Přesná kvantifikace celkového a anorganického uhlíku je klíčová pro kontrolu jakosti a optimalizaci použití popílku v cementu a betonu.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití systému TOC-L spolu s jednotkou SSM-5000A pro stanovení obsahu uhlíku v pevných vzorcích popílku. Cílem je ukázat jednoduchý, rychlý a přesný postup měření celkového (TC) a anorganického uhlíku (IC) ve dvou typech vzorků popílku.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje následující kroky:

• Odvážení přibližně 70 mg vzorku do vzorkových člunů.
• Pro stanovení TC: oxidativní spalování při 900 °C v proudu kyslíku (500 mL/min), detekce vyprodukovaného CO₂.
• Pro stanovení IC: přidání fosforečné kyseliny, zahřátí na 200 °C a měření CO₂ vzniklého z karbonátů.

Kalibrace:

• TC: jednobodová kalibrace s glukózovým práškem (40 % obs. C).
• IC: jednobodová kalibrace s práškem uhličitanu sodného (11,3 % obs. C).

Použitá instrumentace:

• TOC-L total organic carbon analyzer
• SSM-5000A solid sample combustion unit

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky měření dvou vzorků popílku:

• Fly Ash A: TC 5,56 %, IC 0,0 %
• Fly Ash B: TC 1,35 %, IC 0,0 %

Koeficient variability měření TC byl ≤ 2 %, což svědčí o vysoké přesnosti metody. V obou vzorcích nebyl detekován anorganický uhlík.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlé stanovení (TC za ~10 min, IC za ~8 min).
• Žádnou složitou předúpravu vzorků.
• Vysokou přesnost a reprodukovatelnost měření.
• Možnost aplikace pro kontrolu kvality popílku a optimalizaci složení cementových směsí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Potenciální směry rozvoje:

• Hodnocení absorpce CO₂ v betonu s příměsí popílku.
• Integrace výsledků TC/IC s analýzou ostatních prvků (XRF) pro komplexní hodnocení popílku.
• Rozšíření aplikace na další pevné vzorky v environmentální a průmyslové analytice.

Závěr

Popsaný systém TOC-L + SSM-5000A umožňuje rychlé, jednoduché a spolehlivé stanovení nerozhořelého uhlíku v popílku. Tato metoda podporuje efektivní kontrolu kvality popílku a přispívá k optimalizaci stavebních materiálů.

Reference

V originálním textu nebyly uvedeny žádné literární odkazy.