火力发电厂垢和腐蚀产物分析技巧SD.docx

火力发电厂垢和腐蚀产物分析技巧SD.docx

《火力发电厂垢和腐蚀产物分析技巧SD.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火力发电厂垢和腐蚀产物分析技巧SD.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

火力发电厂垢和腐蚀产物分析技巧SD

火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法SD202-86

（二）--

（为网友公豹提供）

火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法

Analyticalnethodsofscaleandcorrosion productsunfossil-firedpowerstation

SD202-86  

中华人民共和国水利电力部

磷酸酐的测定

SD202.11—86

Determinationtheanhydrideofphosphoricacid

   本方法适用于测定水垢、盐垢中磷酸盐（以磷酸酐计）的含量。

   水垢和盐垢中常见成分，均不干扰测定。

1概要

   在酸性介质中（硫酸浓度为0.3mol/L），磷酸盐与偏钒酸铵、钼酸铵反应生成黄色杂多酸类络合物——磷钒钼黄酸。

其反应式如下：

   溶液颜色深度与磷酸盐含量成正比关系。

可在420nm波长下测定磷钒钼黄酸。

2试剂

2.1磷标准溶液（1mL相当于1mgP2O5）。

称取在105℃干燥1～2h的磷酸二氢钾（KH2PO4）1.918g，溶于少量除盐水中，稀释至1L。

2.2磷工作溶液（1mL相当于0.1mgP2O5）。

取磷标准溶液100mL，用除盐水稀释至1L。

2.3钼酸铵-偏钒酸铵-硫酸显色溶液（简称钼钒酸显色液）。

2.3.1称取50g钼酸铵［（NH4）6Mo7O244H2O］和2.5g偏矾酸铵（NH4VO3），溶于约300mL除盐水中。

2.3.2量取195mL浓硫酸，在不断搅拌下徐徐加入到约300mL除盐水中，并冷却至室温。

   将2.3.2款所述配制的溶液倒入按2.3.1款所述配制的溶液中，用除盐水稀释至1L。

3仪器

   分光光度计。

4测定方法

4.1绘制工作曲线

   根据待测垢样的磷酸盐（按P2O5计）含量范围，按表11-1中所列数值分别把磷酸工作溶液（1mL相当于0.1mgP2O5）注入一组50mL容量瓶中，加除盐水30mL。

   于每个容量瓶中，加钼钒酸显色液5mL，用除盐水稀释至刻度，摇匀。

放置2min后，以不加显色剂的待测试液的稀释液作参比，于分光光度计上，用420nm波长测定吸光度，绘制工作曲线。

表11-1磷标准溶液的配制 

4.2试样的测定

   取待测试液VmL（含磷小于1.5mgP2O5），注入50mL容量瓶中，加除盐水30mL，加钼钒酸显色液5mL，用除盐水稀释至刻度，摇匀。

以后的操作与绘制工作曲线的相同。

从工作曲线上查出五氧化二磷的质量m1。

5计算及允许差

5.1试样中磷酸酐（P2O5）的含量x（%）按下式计算：

式中m1——从工作曲线上查出的五氧化二磷的质量，mg； 

     m——试样质量，mg； 

    V——取待测试液的体积，mL。

5.2磷酸酐测定结果的允许差见表11-2。

表11-2磷酸酐测定结果的允许差（%） 

   注：

①温度增加10℃，吸光度增加1%左右。

为减少温度影响，绘制工作曲线试验的温度与试样测定时的温度应基本一致。

若两者温度差大于5℃ 时，应重新制作工作曲线或者采取加温或降温措施。

       ②采用721型分光光度计时，若波长在420nm处，空白试样（待测试样的稀释液）调不到透过率为100%时，可采用略大于420nm的波长进行测定。

       ③铁（Ⅲ）离子等有颜色，而且，对在420nm附近的光有较强吸收能力。

为消除此影响，可采用与试样稀释度相同的待测试液作参比进行测定。

硫酸酐的测定——硫酸钡光度法

Determinationofsulfuricacidanhydride

SD202.12—86

——photometricmethodusedtobariumsulfate

   本方法适用于测定水垢和盐垢中硫酸盐（以硫酸酐计）的含量。

测定范围为：

0～0.5mg或0.5～2.5mg。

   在本方法的测定条件下，铁（Ⅲ）的颜色对测定有一定影响，可用不加氯化钡的待测试液作参比液，消除其干扰。

1概要

   在酸性介质中，硫酸根与钡离子作用，生成难溶的硫酸钡沉淀。

其反应式如下：

   在本方法中，由于在使用条件试剂和恒定搅拌的特殊条件下，生成的硫酸钡是颗粒大小均匀的晶型沉淀物，使溶液形成稳定的悬浊液，其浊度的大小与硫酸根含量成正比，据此可用比浊法测定硫酸根含量。

   条件试剂中加一定量盐酸，除硫酸根以外，其它弱酸根离子如碳酸根、磷酸根、硅酸根等在此条件下以酸式盐形式存在，不与钡离子结合而产生沉淀，从而消除这些离子的干扰；条件试剂中加一定量乙醇，甘油有机溶剂，可以减少硫酸钡的溶解度；加一定量强电解质——氯化钠，可以防止硫酸钡形成胶体沉淀。

2试剂

2.1条件试剂。

称取氯化钠30g，加水200mL，加95%乙醇190mL，甘油75mL，加浓盐酸30mL，用水稀释至500mL，摇匀。

2.2氯化钡（BaCl2·2H2O）固体试剂。

粒度为φ0.745～0.447mm（20～30目）。

2.3硫酸盐标准溶液（1mL含1mgSO2-4）。

称取1.479g在110～130℃烘干2h的优级纯无水硫酸钠，用少量除盐水溶解后，倾入1L容量瓶中，并用除盐水稀释至刻度，摇匀备用。

3仪器

3.1分光光度计。

3.2磁力搅拌器。

3.3秒表。

4测定方法

4.1绘制工作曲线

4.1.1根据试样中硫酸盐含量，绘制工作曲线。

分别按表12-1数据，吸取硫酸根标准溶液（1mL含1mgSO2-4）注入一组50mL容量瓶中，用除盐水稀释至刻度，倾入100～200mL锥形瓶中。

   表12-1硫酸盐标准溶液的配制  

4.1.2准备好分光光度计，对测定溶液要逐个"发色"，逐个测定。

于锥形瓶中加入条件试剂5mL，迅速加入0.5g固体氯化钡，并在磁力搅拌器上搅拌（要有较快速度，但不使溶液溅出）1min。

取下放置6min后，将悬浮液倾入比色皿中，按表12-1规定的波长测定吸光度，绘制工作曲线。

4.2试样的测定

   吸取待测液VmL（硫酸盐含量应在工作曲线对应的含量范围内），注入100mL锥形瓶中，加除盐水稀释至50mL，以下按绘制工作曲线的操作步骤逐个"发色"，测定吸光度。

从工作曲线上查出试样中硫酸盐的质量m1。

5计算和允许差

5.1试样中硫酸酐（SO3）的含量x（%）按下式计算：

式中m1——从工作曲线上查出的硫酸盐质量，mg； 

    m——试样质量，mg； 

    V——取待测试液的体积，mL；

   0.8334——硫酸盐（SO2-4）换算成硫酸酐（SO3）的系数。

5.2硫酸酐测定结果允许差见表12-2。

   表12-2硫酸酐测定结果的允许差（%） 

    注：

①应快速加入固体氯化钡，一次加完。

为保证氯化钡落入溶液中的角度相，可采用漏斗作导入器。

将固体氯化钡加到漏斗中，氯化钡会沿漏斗进入到溶液中，这样可使每次加入的氯化钡落入溶液的角度大致相同。

       ②本测定方法是规范性较强的试验方法，有关各试验条件，应从严控制，否则将影响数据的重现性。

       ③绘制工作曲线试验的温度与试样的温度差，不应大于5℃，否则，将增加测定误差。

       ④绘制工作曲线和测定试样，都应"逐个"发色，在规定时间测定吸光度。

硫酸酐的测定——铬酸钡光度法

Determinationofsulfuricacidanhydride

SD202.13—86

——photometricmethodusedtobariumchromate

    本方法适用于测定水垢或盐垢中的硫酸盐（以硫酸酐计）含量。

1概要

   硫酸根与过量的酸性铬酸钡悬浊液作用，把部分铬酸钡转化为硫酸钡沉淀，并定量置换出黄色铬酸根离子，据此可间接求出硫酸根的含量。

本方法的硫酸酐测定范围为0.1～0.5mg。

   为了提高灵敏度，对于硫酸酐含量小于0.1mg的试样，在经离心分离、过滤后的溶液中，加入二苯氨基脲溶液与铬酸根离子显色。

用分光光度法测其吸光度以确定硫酸根含量。

本方法的硫酸酐测定范围为0.004～0.1mg。

2仪器

2.1分光光度计。

2.2离心机（4000r/min）。

2.3离心试管（25mL或50mL）。

3试剂

3.1酸性铬酸钡悬浊液。

量取0.5mol/L乙酸和0.01mol/L盐酸各100mL，加入铬酸钡0.5g，制成混合液。

将混合液倾入500mL塑料瓶中，激烈摇荡均匀，制成悬浊液。

使用时摇匀后再用。

3.20.5%二苯氨基脲溶液（乙醇溶液）。

称取二苯氨基脲0.5g溶于100mL乙醇。

为使该溶液稳定，可加入1mol/L盐酸1mL，倾入棕色瓶中贮存。

该试剂的稳定期大约一个月。

试剂失效时，溶液呈微黄色。

3.3含钙的氨水。

称取1.85g无水氯化钙，溶解于500mL氨水（3+4），贮存在聚乙烯瓶中。

3.4硫酸盐标准溶液（1mL含1mgSO2-4）。

配制方法见SD202.12—86。

3.5硫酸盐工作溶液Ⅰ（1mL含0.1mgSO2-4）。

准确吸取50mL硫酸盐标准溶液，注入500mL容量瓶中，用除盐水稀释至刻度，摇匀，倾入聚乙烯瓶中贮存。

3.6硫酸盐工作溶液Ⅱ（1mL含0.01mgSO2-4）。

取硫酸盐工作溶液Ⅰ稀释至10倍而成。

4测定方法

4.1绘制0.1～0.5mgSO2-4工作曲线

4.1.1按表13-1规定取硫酸盐工作溶液Ⅰ注入一组25mL的离心试管中，用滴定管添加除盐水，使其体积为10mL，摇匀。

在20～30℃水浴中恒温5min。

4.1.2于每个离心试管中加酸性铬酸钡悬浊液2mL，摇匀，放置1min，加含钙的氨水澄清液0.5mL，摇匀，加95%乙醇5mL，摇匀。

表13-1硫酸盐标准溶液的配制  

4.1.3将离心试管分别置于离心机上，从3000r/min的转速离心分离3min。

4.1.4取上层澄清液，放入10mm比色皿中，在波长370nm处，以空白试剂作参比，测定吸光度，绘制工作曲线。

4.2绘制0.003～0.1mgSO2-4工作曲线

4.2.1按表13-1规定取硫酸盐工作溶液Ⅱ，注入一组25mL的离心试管中。

以下按上述4.1.2款，4.1.3款操作步骤进行。

4.2.2取澄清液约6mL，用中速定量滤纸（φ11cm）过滤，取滤液5mL，放入比色管中，加1mL二苯氨基脲和2mol/L盐酸1mL充分摇匀，将发色液放置2min。

在波长545nm处，用10mm的比色皿，以不加试剂的稀释液为参比，测定吸光度，绘制工作曲线。

4.3试样的测定

4.3.1准确吸取VmL待测试液（硫酸盐含量在工作曲线含量范围内）注入25mL离心管中，用滴定管添加除盐水，使其体积为10mL，在20～30℃水浴中恒温5min。

4.3.2以下测定按4.1条或4.2条所述操作步骤进行"发色"，测定吸光度，从标准曲线上查出相应的硫酸根离子量m1。

5计算

   试样中硫酸酐（SO3）的含量x（%）按下式计算：

式中 m1——从工作曲线上查出的试样硫酸盐的质量，mg； 

     m——试样质量，mg； 

     V——取待测试样的体积，mL；

   0.8334——由硫酸盐（SO2-4）换算成硫酸酐（SO3）的系数。

   注：

二苯氨基脲亦称二苯卡巴腙（肼）、二苯偶氮碳酰肼。

盐垢试样溶液的制备

Preparationofsamplesolution

SD202.14—86

fordeterminationofdepositforming

impuritiesinsteam

   本方法适用于制备盐垢试液，供多项分析使用。

1概要

   在蒸汽流通的部位，如过热器、主蒸汽门、调速汽门、汽机喷嘴、叶片等积集的盐类固体附着物有相当一部分是水溶性盐垢。

对于这部分盐垢试样，在酸溶或熔融过程中，一些成分分解或起化学反应，不能测定。

因此，除了测定酸溶样外，尚须测定水溶解试样，将分解或反应的成分测定出来。

2用水溶解试样

   为了减少分析过程中离子相互干扰，避免分解试样时引入新的干扰因素，试样应充分用水溶解。

若确需用酸分解时，也应尽可能减少新的干扰因素。

如测定氯离子的试液，不能用盐酸、王水分解试样；测定二氧化硅试液，不能用氢氟酸分解试样。

现将分解试样的方法叙述如下：

   称取0.5g（称准至0.2mg）已测定水分的试样，放入250mL烧杯中，加入高纯水约90～100mL，搅拌。

若有不溶物，可加热至近沸腾。

若不溶物还未溶解，可继续加热5～10min，冷却至室温，倾入500mL容量瓶，用高纯水稀释至刻度。

此溶液应完全透明，否则说明有不溶物，试液应过滤，取滤液测定水溶成分。

3氢氟酸——硫酸分解试样

   称取0.5g（称准至0.2mg）已测定水分的试样，放入20～30mL铂金坩埚或铂蒸发皿中，加5mL浓氢氟酸，3～5mL浓硫酸，于通风橱中在低温电炉上缓慢加热，直到白烟冒完为止。

将坩蜗外部擦干净，放玻璃烧杯中，加约100mL热高纯水，浸取干涸物，待干涸物全部溶解，取出坩埚，用热高纯水淋洗坩埚内外壁。

待溶液冷却至室温，倾入500mL容量瓶中，用高纯水稀释至刻度。

本溶液适用于除测定二氧化硅、氢氧化钠、碳酸盐及重碳酸盐等以外的其他成分的测定。

 盐垢中碱性物质的测定

SD202.15—86

Determinationofalkalinematterin

deposit-formingimpuritiesinsteam 

   本方法适用于测定盐垢中碱性物质含量。

通常测定结果以氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的百分含量表示。

   水溶性的磷酸盐和硅酸盐干扰测定。

磷酸盐和硅酸盐含量小于10%，其影响可忽略。

其含量超过10%可采用碱度校正方法，将其影响扣除。

1概要

   水溶性盐垢中所含的碱性物质一般为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等，它们与酸反应，故可用适当的指示剂进行酸碱滴定，通过计算求出它们的含量。

   用酚酞作指示剂滴定时，发生如下反应：

   以甲基橙作指示剂继续滴定时，发生如下反应：

2试剂

2.11%酚酞指示剂（乙醇溶液）。

2.20.1%甲基橙指示剂。

2.30.025mol/L、0.005mol/L硫酸标准溶液。

3测定方法

   取水溶液试样VmL（碱、碳酸盐、重碳酸盐的总量不少于5mg），加高纯水稀释至100mL，加酚酞指示剂1滴。

若溶液呈红色，用0.025mol/L或0.005mol/L硫酸标准溶液滴定至恰为无色，耗酸量为a。

再加甲基橙指示剂，继续用0.025mol/L或0.005mol/L硫酸标准溶液滴定至溶液为橙红色为止，耗酸量为b（不包括a）。

4计算

   滴定值a和b与氢氧根、碳酸根、重碳酸根的相互关系见表15-1。

表15-1氢氧根、碳酸根、重碳酸根的相互关系 

   水溶性垢样中氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的含量x（%）分别按以下3式计算：

 式中   c——硫酸溶液的摩尔浓度，mol/L； 

    a——酚酞变色时的耗酸量，mL； 

    b——甲基橙变色时的耗酸量，mL； 

    V——取试样体积，mL； 

    m——称取试样质量，mg。

   注：

①溶样后应立即测定，以减小空气中二氧化碳的影响。

若需测定五氧化二磷、二氧化硅含量，应在本测定之后再进行测定。

       ②本法的计算是假定与氢氧根或碳酸根、重碳酸根结合的阳离子是钠离子为前提进行的。

       ③若水溶性垢样中磷酸盐、硅的含量超过10%，应进行碱度校正，可参考《火力发电厂水、汽试验方法》中有关的章节进行。

也可将五氧化二磷、二氧化硅质量换算成相应的磷酸盐、硅酸盐质量，分别除以磷酸根的式量（94·93）、硅酸盐的二分之一式量，从滴定时消耗酸的总摩尔数（乘2）中减去磷、硅酸盐相应的数量，然后进行百分含量计算。

盐垢中氯化物的测定

SD202.16—86

Determinationofchlorideindeposit-

formingimpuritiesinsteam

  本方法适用于测定水溶性盐垢中氯化物（以氯化钠计）的含量。

水溶性盐垢中可能存在的离子不干扰测定。

1概要

   水溶性盐垢中的氯化物经水溶解后，可以转化为氯离子，因此，可以用摩尔法测定其含量。

其反应式如下：

   滴定至终点        

   由于摩尔法的反应要求在中性或微酸性介质中进行，所以，对水溶性盐垢要注意在测定前调节其pH值。

2试剂

2.1氯化钠标准溶液（1mL含0.5mgNaCl）。

称取0.5g（称准至0.2mg）预先在500℃高温炉内灼烧10min的基准氯化钠，溶于约100mL高纯水中，再用水稀释至1L。

2.2硝酸银标准溶液（1mL相当于0.5mgNaCl）。

称取1.8g硝酸银溶于约100mL高纯水中，再稀释至1L。

   硝酸银标准溶液对氯化钠的滴定度，用下述方法标定。

用吸液管准确地吸取氯化钠标准溶液（1mL含0.5mgNaCl）10mL三份，各加高纯水90mL，加10%铬酸钾指示剂1mL，用待标定硝酸银溶液滴定至橙色即为终点。

三次滴定所消耗硝酸银溶液体积的平均值为a，另取100mL高纯水作空白试验，所消耗硝酸银的体积为b。

   硝酸银溶液对氯化钠的滴定度（TNaCl）按下式计算：

式中 TNaCl——硝酸银溶液对氯化钠的滴定度，mg/mL；

          10——取氯化钠标准溶液的体积，mL；

         0.5——1mL氯化钠标准溶液含0.5mgNaCl； 

         a——三次滴定所消耗硝酸银溶液体积的平均值，mL； 

         b——空白试验所消耗硝酸银溶液的体积，mL；

2.310%铬酸钾指示剂。

2.41%酚酞指示剂（乙醇溶液）。

3测定方法

   吸取待测试液VmL（含氯化钠大于3.3mg），补加高纯水使总体积约为100mL。

加酚酞指示剂1滴。

若溶液显红色，用0.05mol/L硫酸中和至红色恰好消失。

若酚酞不显色，用2mol/L氢氧化钠中和至酚酞刚好显红色，再用0.05mol/L硫酸中和到红色消失。

加10%铬酸钾指示剂1mL，用硝酸银标准溶液滴定至橙色即为终点。

所消耗硝酸银标准溶液的体积为a。

取100mL高纯水作空白试验，测定值为b。

4计算

   试样中氯化钠含量x（%）按下式计算：

式中a——滴定试样所消耗硝酸银标准溶液的体积，mL； 

   b——空白试验消耗硝酸根标准溶液的体积，mL； 

     m——试样质量，mg； 

    V——取试样的体积，mL。

盐垢中氧化钠的测定

SD202.17—86

Determinationofsodiumoxidein

deposit-formingimpuriedinsteam 

   本方法适用于测定水溶性盐垢样中钠（以氯化钠计）的含量。

   水溶性盐垢中可能存在离子，除氢离子外均不干扰测定。

氢离子干扰可用控制待测定溶液pH值（大于10）的方法消除。

1概要

   钠是水溶性盐垢中的主要阳离子。

可用离子选择性电极法测定其含量。

取适当水溶性盐垢试液，用固定离子强度法或标准加入法测出钠离子含量，然后再计算出氧化钠或与相应阴离子结合的钠盐的百分含量。

2试剂

2.1钠贮备溶液（pNa值为1）。

称取预先在500℃高温炉中灼烧了10min的基准氯化钠11.690g，溶于约500mL的高纯水中，用高纯水稀释至2L。

2.2工作溶液。

指pNa值为2、pNa值为3、pNa值为4、pNa值为5的溶液，均采用逐步稀释方法配制。

   以上溶液均应在塑料瓶中贮存。

2.3二异丙胺［（CH3）2CHNH（CH3）2］（含量98%）溶液和三乙醇胺［HN（CH2CH2OH）3］（含量大于75%）溶液。

此两种溶液可装入塑料油壶中备用。

2.42mol/L硫酸镁或2mol/L乙酸镁溶液。

3仪器

3.1离子计。

3.2钠离子选择电极。

3.3甘汞电极（0.1mol/L氯化钾）。

4测定方法

4.1固定离子强度法

4.1.1按照有关仪器说明书进行调零、温度补偿、满刻度校正等操作，使仪器处于使用状态。

4.1.2取pNa值为2或3的标准溶液50mL，加2mol/L硫酸镁或2mol/L乙酸镁5mL，用二异丙胺或三乙醇胺调节至pH值大于10，以此溶液定位。

重复1～2次试验，使两次定位的pNa读数值的差不大于±0.02。

再取pNa值为3或4的标准溶液50mL，加2mol/L硫酸镁5mL，调节至pH值大于10，用此溶液校核。

若pNa值的读数与3或4的差值不大于±0.03时即可进行试样测定。

4.1.3取待测试液VmL（稀释至100mL或50mL时钠离子浓度为10-2～10-3mol/L），用高纯水稀释至100mL或50mL，加2mol/L硫酸镁溶液5mL，用二异丙胺或三乙醇胺调节至pH值大于10，测定溶液中钠离子浓度。

重复试验2～3次，直至pNa值的读数相差不大于0.04为止。

4.2标准加入法

4.2.1取水溶解试液VmL（稀释至100mL时，钠离子浓度应为10-4～10-3mol/L），注入100mL容量瓶，加二异丙胺或三乙醇胺溶液2mL（pH值应大于10，否则应补加二异丙胺或三乙醇胺溶液），用高纯水稀释至刻度。

4.2.2将调好pH值的试液倒入150mL烧杯中，以pNa电极和0.1mol/L甘汞电极组成测量电池对，用离子计或pH计测出在试验条件下的电位E1。

4.2.3用1mL或2mL的吸液管准确地加入pNa值为1的钠标准溶液1mL，搅拌均匀（可用电磁搅拌器搅拌），再次测量电位E2。

4.2.4若pNa电极在pNa值为3和4之间的级差电位（斜率）已知，可直接计算试样中钠离子的含量。

若级差电位不知道，可取pNa值为3和4的标准溶液，用二异丙胺或三乙醇胺调节pH值大于10，分别测定pNa值为3与4之间的级差电位（S）。

5计算

5.1用固定离子强度法测定钠（Na2O）含量x（%）按下式计算：

式中C——VmL试样中钠离子的质量，mg（稀释至100mL时，，

          稀释至50mL时，，其中A为pNa计读数，mg/L）；

 1.348——钠离子含量换算成氧化钠含量时的换算系数； 

  V——取待测试液的体积，mL； 

  m——试样质量，mg。

5.2用标准加入法测定钠（N