循环水浓缩倍数的检测方法优选

循环水浓缩倍数的检测方法优选 优选循环水浓缩倍数的检测方法 延安石油化工厂质量监督检察科 李芬 【摘要】 [目的] 比较不同测定方法对循环水浓缩倍数测定的影响。[方法]分别采用电导率 2+-+法、Ca法、CL法、K法测定。 [结果]统计八个月的测量数据～电导率法所测循环水浓缩 2+-倍数均值为1.82～Ca法所测循环水浓缩倍数均值为2.22～CL法所测循环水浓缩倍数均值 ++为2.13～K法所测循环水浓缩倍数均值为2.06 。[结论]采用K法测定循环水浓缩倍数更为简便、合理～可考虑作为循环水浓缩倍数测定的首选方法。 【关键词】循环水 浓缩倍数 电导率法 离子色谱法 滴定法 循环水系统日常运行时，浓缩倍数的检测一般是根据循环水中某一种组分的浓度或某一 [1]性质与补充水中某一组分的浓度或某一性质之比来计算的。即:K,C/C式中 C循补循—循环水中某一组分的浓度;C—补充水中某一组分的浓度。 补 浓缩倍数的检测方法有很多，由于补充水水质及循环水运行情况的差异，不同方法测出的结果都不同，所以对不同循环水浓缩倍数的检测方法进行比较显得尤为重要。目前普遍采 2+-+用的方法有:电导率法、Ca法、CL法、K法等。但关于前4种方法的准确性、合理性比较研究尚未见报道。本试验以循环水为研究对象，以其浓缩倍数为指标，比较了上述4种方法对其测定的影响，为循环水浓缩倍数最佳测定方法的优选提供依据。现报道如下: 1 1.1 仪器:861型离子色谱仪(瑞士万通) SG7型便携式电导率仪(梅特勒) 2+-+1.2 试剂:Ca、CL、K标准溶液、电导率标准溶液;酚酞、铬酸钾、硝酸银、EDTA、氢氧化钠、钙指示剂、硝酸、吡啶二羧酸等均为分析纯试剂;水为实验室蒸馏水。 2 方法与结果 2+[2]2.1 Ca法测定循环水浓缩倍数 2+2.1.1 方法原理:在pH>12时，以钙指示剂为指示剂，EDTA络合滴定水中的Ca，在黑 2+色背景下终点由酒红色变为纯蓝色，记录标准溶液EDTA的用量，可得Ca的含量，从而计算浓缩倍数。 2.1.2 测定步骤:准确吸取50mL水样于250mL锥形瓶中，加入5mLNaOH溶液，约0.2g - 1 - 钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色。结果见表9 2+2.1.3 结果计算:水样中Ca含量X(mg/L)=(V2-V1)×M×40.08×1000/V其中:V1—蒸馏水消耗EDTA标准溶液的体积:mL;V2—水样消耗EDTA标准溶液的体积:mL;M—EDTA标准溶液的浓度:mol/L;V—移取水样体积:mL。 2+2.1.4 精密度试验:平行测定十次Ca含量为150 mg/L的标准样品，结果见表1。 2+表1 Ca法精密度试验表 单位:mg/L 标准样 RSD 平行10次测定结果 平均值 品浓度 151.01 150.74 151.23 149.61 151.64 150 150.30 0.57% 151.12 148.99 149.54 149.73 150.82 2+2.1.5 加标回收率试验:准确量取25.00mL Ca含量为200mg/L的标准样品，加入到循环水中进行试验，结果其平均回收率为100.81% ，见表2 表2 加标回收率试验表 单位:mg/L 2+2+样品 测的Ca含量 加标量 加标后测得Ca含量 加标回收率% 180.72 200 191.79 101.43 循环水1 238.08 200 221.03 102.26 循环水2 88.16 200 143.06 98.98 补充水1 119.04 200 160.11 100.59 补充水1 - [3]2.2 CL法测定循环水浓缩倍数 2.2.1 方法原理:在中性至弱碱性范围(pH6.5-10.5)，以铬酸为指示剂，用硝酸银滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被完全沉淀出来后，然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色，指示滴定终点到达。该沉淀滴定的反应如下:+-+-Ag+CL?AgCL? 2Ag+CrO?AgCrO?(砖红色) 424 2.2.2 测定步骤:用量筒量取50mL水样置于锥形瓶中，另取一锥形瓶加入50mL蒸馏水作为空白试验。若水样pH值在6.5-10.5之间，可以直接滴定，超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节至红色刚刚退去。加入1mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。同法作空白滴定。结果见表9。 - 2 - -2.2.3 结果计算:氯化物的含量CL(mg/L)=(V2-V1)×M×35.45×1000/V其中:V1—蒸馏水消耗硝酸银标准溶液的体积:mL;V2—水样消耗硝酸银标准溶液的体积:mL;M—硝酸银标准溶液的浓度:mol/L;V—水样体积:mL。 -2.2.4 精密度试验:平行测定六次CL含量为100 mg/L的标准样品，结果见表3。 -表3 CL法精密度试验表 单位:mg/L RSD 标准样品浓度 平行六次测定结果 平均值 98.12 99.35 98.56 100 99.93 1.36% 101.33 100.47 101.75 -2.2.5 加标回收率试验:准确量取25.00mLCL含量为100mg/L的标准样品，加入到循环水中进行试验，结果其平均回收率为100.47% ，见表4。 表4 加标回收率试验表 单位:mg/L --样品 测的CL含量 加标量 加标后测得CL含量 加标回收率% 79.98 100 90.98 101.98 循环水1 65.98 100 81.97 97.96 循环水2 31.99 100 65.97 99.95 补充水1 29.98 100 65.99 102.00 补充水1 [4]2.3 电导法法测定循环水浓缩倍数 2.3.1 电极的选用:根据水样电导率的大小选用不同的电导池常数电极(见表5)，将选择好的电极用蒸馏水洗干净，在冲洗2-3次，浸泡备用。 表5 不同电导池常数的电极的选用 -1电导池常数/cm 电导率/(us/cm) 0.001 0.1以下 0.01 0.1,10 0.1,1.0 10,100 1.0,10 100,100 000 10,50 100 000,500 000 - 3 - 2.3.2 电极的标定:分别用84 us/cm、1413 us/cm的电导标准溶液校准电极，校准结果相对误差均在?2%之内。 2.3.3 水样的测量:取50mL,100mL水样放入塑料杯或硬质玻璃杯中，将电极浸入水样中进行电导率的测定。结果见表9。 2.3.4 精密度试验:用电导率为1413 us/cm标准溶液连续测定6次，结果见表6。 表6 电导率法精密度试验表 单位:us/cm RSD 标准溶液浓度 平行六次测定结果 平均值 1407 1416 1410 1413 1412 0.25% 1414 1408 1415 +[5]2.4 K法测定循环水浓缩倍数 2.4.1 方法提要(离子色谱法):离子在固定相和流动相有不同的分配系数，当流动相将样品带到分离柱时，由于各种离子对离子交换树脂的相对亲和力不同，样品中的各种离子被分离，再流经电导池，由电导检测器检测，并绘出各种离子的色谱图，以保留时间定性，以峰面积或峰高定量测出离子含量。 2.4.2 淋洗液的配制:1.7mmol/L硝酸与0.7mmol/L吡啶二羧酸(准确移取0.106mL硝酸与0.0862g吡啶二羧酸溶于蒸馏水中并稀释至1000mL)，使用前应将淋洗液经玻璃砂芯漏斗过滤，并使用真空泵。 2.4.3 水样的预处理:水样中常含有大量的细菌，经常会因在色谱柱上形成菌膜而将其损坏。为保护色谱柱，可将样品经0.45的微孔滤膜过滤，可将细菌阻挡于膜上而仅让水分子和各种离子通过。 +2.4.4 精密度试验:平行测定八次K含量为20 mg/L的标准样品，结果见表7。 +表7 K法精密度试验表 单位:mg/L RSD 标准样品浓度 平行八次测定结果 平均值 20.16 19.60 19.26 20.43 20 20.01 2.73% 20.60 19.21 20.13 20.69 2.4.5 加标回收试验:准确量取1.00mL K+含量为1000mg/L的标准样品，加入到99mL的 - 4 - 循环水中进行试验，结果其平均回收率为99.78% ，见表8。 表8 加标回收率试验表 单位:mg/L 样品 测的K+含量 加标量 加标后测得K+含量 加标回收率% 8.37 10.00 18.60 102.3 循环水1 7.59 10.00 17.31 97.2 循环水2 3.43 10.00 13.21 97.8 补充水1 4.12 10.00 14.30 101.8 补充水1 2.4.6 样品的测定:开机，用淋洗液洗至基线稳定后，用注射器吸取10mL样品(必须排除气泡)由阳离子进样口进样，点软件上的开始键，仪器开始自动分析，30min后计算机直接测出结果。见表9。分析完毕后用蒸馏水冲洗柱子，再依次关闭主机、计算机。 表9 四种方法测定循环水浓缩倍数对照表 2+-+取样时间 电导率法 Ca法 CL法 K法 1.82 1.57 1.61 1.67 一月 1.68 3.94 1.72 1.96 二月 2.34 4.28 3.04 2.37 三月 1.81 1.69 2.06 2.53 四月 1.45 0.73 1.64 2.01 五月 1.88 1.92 2.06 1.97 六月 2.16 1.84 2.78 2.13 七月 1.69 1.53 2.13 1.86 八月 - 5 - 4.5电导率法4.0Ca2+法3.5CL-法3.0浓缩倍数K+法2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 一月二月三月四月五月六月七月八月 取样时间 四种方法测定浓缩倍数的对照图 3 讨论 2+为了准确测定循环水浓缩倍数，结合我厂的水质运行情况选择研究了电导率法、Ca -+法、CL法、K法。结果表明: 3.1 电导率的测定比较简单、快速、准确。从理论上来说，在循环水系统中常需要加入水处理剂和通入Cl，这会使水的电导率增加，另外当系统设备有泄漏时也会使电导率明2 显增高，故用该法测出的电导率也会产生很大的误差。事实上，我对本厂的循环水用电导率法进行了测试，结果表明:用作基准的补充水—沮河水电导率是波动不稳的，其波动范围为0.76-2.51 mS/cm;循环水的电导率也是波动不稳的，其波动范围为1.41,4.79mS/cm。因此，当循环水的电导率较高、补充水的电导率也较高时，得出的浓缩倍数还是不高;当循环水电导率不高而补充水电导率较低时，浓缩倍数也会高。 -3.2 虽然Cl的测定比较简单，在循环水运行过程中既不挥发也不沉淀，但我厂因常用 -Cl或NaClO、洁尔灭等药剂来控制水中的微生物及粘泥，这样会引入额外的Cl，用该法测2 得的浓缩倍数会偏高。 +2+3.3 对于一个稳定的循环水系统而言，用K法、Ca法测定浓缩倍数应该更准确一些， 2+但是由于Ca是结垢因素，循环水系统在运行过程中或多或少地会结垢，尤其在高浓缩倍数 2+时更为明显(由4-5月的数据可知)，故用Ca法测得的浓缩倍数会偏低。 ++3.4 从理论上来说，循环水系统中K来源较少，一般在某个阶段内K是相对稳定的， ++而且K在水中的溶解度相当大，在运行过程中也不会从水中析出，故用K法检测循环水浓缩倍数时，受到的干扰相对较少，唯一的不足就是分析时间长，但是在此时间段内可以分析 +其他样品，总体来讲用K法测定浓缩倍数既准确、简单又合理，。因此，可考虑作为循环水浓缩倍数测定的首选方法。 - 6 - 参考文献 【1】何世梅.循环水浓缩倍数的检测方法及控制指标. 中国论文下载中心 .2006.3. 【2】GB/T6910 2006 锅炉用水和冷却水分析方法 钙的测定. 【3】GB/T11896 1989 水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法. 【4】GB/T6908 2008锅炉用水和冷却水分析方法 电导率的测定. 【5】房树芹.工业循环水浓缩倍数的检测方法-离子色谱法.中国新技术新品.2010.(No.1):17， 18. 【6】朱羽中. 循环水浓缩倍数不同测定方法差值的应用.《给水排水》.2001年07期. Optimization Of Circulating Water Enrichment Ratio Detection Methods Abstract:[Objective] Compared different testing methods for the influence of circulating water enrichment ratio determination. [Method] Circulating water was determined by the methods of 2 ++ -conductivity and Ca and K and CL method respectively. [Result] Statistical eight months, the average measurement data of the circulating water enrichment ratio was 1.82 detected by 2 + –+ conductivity method , 2.22 by Camethod, 2.13 by CL method, and 2.06 by Kmethod. +[Conclusion] K method is simple and reasonable for the determination of circulating water enrichment multiples, and can be considered as the optimal method. Keywords:Circulating water; Enrichment multiples; Conductivity method; Ion chromatography; Titration method - 7 -