РД 34.37.305.11-97
РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"
ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ И ТЕХНИКИ
СБОРНИК
МЕТОДИК ХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ ПРОМЫВОЧНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ ОЧИСТКАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
РД 34.37.305-97 (1-16)
Дата введения 1998-03-01
СОСТАВЛЕНО Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
ИСПОЛНИТЕЛИ Р.Л. Медведева, И.В. Никитина, О.Б. Пузырева (ВХЦ), А.Г. Ажикин, Л.В. Соловьева, В.И. Осипова (Центр СМСЛ)
УТВЕРЖДЕНО Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 21.01.97 г.
Начальник А.П. Берсенев
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Настоящий Сборник издан взамен "Инструкции по аналитическому контролю при химической очистке теплоэнергетического оборудования" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1982).
2. Сборник содержит методики определения содержания основных компонентов промывочных растворов, концентрации реагентов и некоторых ингибиторов, аттестованные Центром стандартизации, метрологии, сертификации и лицензирования (СМСЛ) АО "Фирма ОРГРЭС".
3. При использовании методик, включенных в настоящий Сборник, следует выполнять требования безопасности:
При работе с кислотами и щелочами в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей" (М.: Энергоатомиздат, 1985);
при приготовлении и использовании растворов в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.
4. К выполнению анализов допускаются лица, имеющие среднее образование и практический опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес.
МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РЕАКТИВОВ И НЕКОТОРЫХ ИНГИБИТОРОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОГО КОМПЛЕКСОНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ pH
РД 34.37.305.11-97
Дата введения 1998-03-01
Методика регламентирует порядок определения содержания свободного комплексона при различных значениях pH в промывочных растворах при химических очистках теплоэнергетического оборудования.
Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания свободного комплексона при принятой доверительной вероятности и определяет способ их выражения.
Результаты определения содержания свободного комплексона используют для контроля за процессом приготовления реагента и расхода его в ходе химической очистки.
1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ
Объектом контроля являются промывочные растворы комплексонов и композиций на их основе с лимонной, адипиновой или серной кислотами. Эти растворы применяются для химических очисток теплоэнергетического оборудования и котлов среднего, высокого и сверхкритического давления.
2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
При определении содержания свободного комплексона следует применять средства измерений, посуду, реактивы и растворы, перечень которых приведен в табл. 1-3.
Таблица 1
Средства измерений
Наименование | Тип | Диапазон измерений | Метрологические характеристики | НТД |
1. Весы лабораторные аналитические | ВЛР-200 | 0-200 г | Цена деления 0,00001 г | ГОСТ 24104-88 |
2. pH-метр | pH-121 | -1÷14 | Основная абсолютная погрешность +0,04 | - |
Таблица 2
Посуда
Наименование | Тип | НТД |
1. Колбы мерные | 2-1000-2 | ГОСТ 1770-74 |
2. Пипетки | 2-2-10 | ГОСТ 20292-84 |
3. Цилиндр измерительный вместимостью 50 см3 | - | ГОСТ 1770-84 |
4. Бюретка для титрования вместимостью 5 см3 | - | ГОСТ 20292-84 |
5. Колбы конические вместимостью 250 см3 | - | ГОСТ 25336-82 |
6. Капельница для однократной дозировки | - | ГОСТ 25336-82 |
Таблица 3
Растворы и реактивы
Наименование | Классификация | НТД | |||
1. Вода дистиллированная | - | ГОСТ 6709-72 | |||
2. Азотная кислота концентрированная (плотность 1,15) | х.ч. | ГОСТ 4461-77 | |||
3. Уксусная кислота концентрированная | х.ч. | ГОСТ 61-75 | |||
4. Соляная кислота концентрированная | х.ч. | ТУ 6-09-2540-72 | |||
5. Натрия гидроокись | ч. | ГОСТ 4328-77 | |||
6. Аммиак водный 25%-ной концентрации | х.ч. | ГОСТ 3760-79 | |||
7. Уксусно-кислый натрий | ч. | ГОСТ 199-68 | |||
8. Хлористый аммоний | х.ч. | ГОСТ 3773-72 | |||
9. Висмут азотно-кислый 0,01 М концентрации (растворяют 4,851 г вещества в 50 см3 азотной кислоты плотностью 1,15 с последующим доведением объема до 1 дм3. Готовить перед началом работы) | - | ГОСТ 4110-62 | |||
10. Серно-кислая медь 0,02 М концентрации (растворяют 4,990 г вещества CuSO4·5H2O и доводят объем раствора до 1 дм3) | - | ГОСТ 4165-78 | |||
11. Серно-кислый магний 0,01 М концентрации (растворяют 1,463 г MgSO4·7Н2О и доводят объем до 1 дм3) | - | ГОСТ 4323-77 | |||
12. Ацетатно-буферный раствор pH = 3 (готовится смешением 225 см3 1Н уксусной кислоты с 50 см3 1Н NaOH и с 40 см3 1Н соляной кислоты с последующим доведением объема до 500 см3) | - | - | |||
13. Ацетатно-буферный раствор pH=4,8 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, промывают 60 см3 концентрированной уксусной кислоты и доводят объем до 1 дм3) | - | - | |||
14. Аммиачно-буферный раствор pH=10 (растворяют 20 г хлористого аммония в дистиллированной воде, добавляют 100 см3 раствора аммиака 25%-ной концентрации и доводят объем до 1 дм3) | - | - | |||
15. Индикатор ксиленолово-оранжевый 0,1%-ной концентрации (0,1 г индикатора растворяют в 100 см3 дистиллированной воды) | ч.д.а. | МРТУ 6-09-2503-65 | |||
16. Индикатор ПАН 0,1%-ной концентрации (0,1 г индикатора растворяют в 100 см3 этилового спирта. Раствор устойчив в течение многих месяцев) | ч.д.а. | МРТУ 6-09-1075-64 | |||
17. Индикатор кислотный хром темно-синий 0,5%-ной концентрации (растворяют 0,5 г индикатора в 20 см3 аммиачно-буферного раствора и доводят до 100 см3 этиловым спиртом) | ч.д.а. | ГОСТ 14091-68, ТУ 7П-14-69 | |||
18. Спирт этиловый ректификационный технический | ГОСТ 18300-87 | ||||
3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Метод основан на образовании прочных, растворимых в воде комплексов висмута, меди и магния с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТК) или ее динатриевой солью - трилоном Б и изменении цвета раствора в точке эквивалентности после связывания избытка титрующего агента с соответствующим металлоиндикатором (ксиленолово-оранжевым, ПАН или хром темно-синим). Анализ выполняется при том значении pH, которое имеет промывочный раствор.
Метод позволяет определить содержание свободного комплексона в промывочных растворах или при приготовлении реагентов от 0,05 до 10 г/дм3.
4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Подготовка к выполнению анализа.
Для определения концентрации свободного комплексона необходимо на pH-метре измерить значение pH промывочного раствора, от которого будет зависеть способ определения концентрации свободного комплексона.
Объем пробы для анализа промывочного раствора составляет 25-50 см3, при приготовлении реагентов - 2-10 см3.
4.2. Определение содержания свободного комплексона в зависимости от значения pH промывочного раствора.
4.2.1. Для растворов, имеющих значение pH от 2 до 3,5 аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и доводят объем пробы до 100 см3 дистиллированной водой, прибавляют 5 см3 ацетатно-буферного раствора (pH=3), 0,5 см3 индикатора ксиленолового оранжевого и титруют 0,01 M раствором азотно-кислого висмута до перехода окраски в точке эквивалентности от желто-коричневого (цвет свободного индикатора) к розовой (цвет соединения висмута с ксиленоловым оранжевым).
Титрование необходимо выполнять медленно при тщательном перемешивании.
Концентрацию свободного комплексона (г/дм3) вычисляют по формуле
где a - объем азотно-кислого висмута, пошедшего на титрование, см3;
M - молярность азотно-кислого висмута;
M1 - молекулярная масса трилона Б или ЭДТК, равная соответственно 372,1 и 290;
V - объем анализируемой пробы, см3.
4.2.2. Для растворов, имеющих значение pH от 3,5 до 7,0 аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и доводят объем пробы до 100 см3 дистиллированной водой, прибавляют 5 см3 ацетатно-буферного раствора (pH=4,8), 4-5 капель индикатора ПАН и титруют 0,02 М раствором серно-кислой меди до перехода окраски в точке эквивалентности от желтой (цвет свободного индикатора) к красно-малиновой (цвет соединения меди с ПАН).
Концентрацию свободного комплексона вычисляют по формуле (1).
4.2.3. Для растворов, имеющих значение pH от 9 до 10 аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и доводят объем пробы до 100 см3 дистиллированной водой, прибавляют 5 см3 аммиачно-буферного раствора (pH=10), 5-7 капель индикатора хром темно-синего и титруют 0,01 М раствором серно-кислого магния до перехода окраски в точке эквивалентности от синей (цвет свободного индикатора) к красно-сиреневой (цвет соединения магния с хром темно-синим).
Концентрацию свободного комплексона вычисляют по формуле (1).
4.3. Определение концентрации комплексона при приготовлении реагентов.
Для определения концентрации комплексона из бака отбирают пробу, 1 см3 которой помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки дистиллированной водой.
Из разведенного в 100 раз раствора комплексона отбирают 1 или 5 см3 (в зависимости от расчетной концентрации приготовленного в баке реагента) и определяют концентрацию комплексона по способу, указанному в п.4.2.2.
Титрование осуществляют до перехода окраски в точке эквивалентности от ярко-желтой (цвет свободного индикатора) через зеленую к розово-сиреневой (цвет соединения меди с ПАН при определении больших концентраций реагентов).
Концентрацию комплексона вычисляют по формуле (1) с учетом разведения в 100 раз.
5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОГО КОМПЛЕКСОНА
5.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания свободного комплексона в промывочных растворах.
Результаты определения содержания свободных комплексонов согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:
C1, Ch, P.
5.2. Результаты определения содержания свободного комплексона при различных значениях pH промывочных растворов с доверительной вероятностью P = 0,9 находятся по табл.4.
Таблица 4
Диапазон измерений ЭДТК, г/дм3 | Результат определения | |
Нижняя граница (наименьшее значение), г/дм3 | Верхняя граница (наибольшее значение), г/дм3 | |
0,05-1,000 (pH = 2÷3,5) | С1 = -0,0046 + 0,998 · Сизм | Сh = 0,0046 + 1,003 · Сизм |
0,05-1,000 (pH = 3,5÷7,0) | С1 = -0,01 + 0,998 · Сизм | Сh = 0,0085 + 1,007 · Сизм |
0,05-1,000 (pH = 9÷10) | С1 = -0,0016 + 0,99 · Сизм | Сh = 0,0007 + 1,018 · Сизм |
3,0-10,0 | С1 = 0,0238 + 0,987 · Сизм | Сh = 0,027 + 1,006 · Сизм |
Примечание. Сизм - измеренное значение концентрации свободного комплексона. | ||
5.3. Пример определения содержания свободного комплексона в промывочных растворах при pH = 9÷10.
провести анализ (см. п.4),
рассчитать содержание свободного комплексона по формуле (1).
При a = 0,66 см3, M = 0,01, M1 = 372,1, V = 50 см3
Gком = 0,049 г/дм3;
определить нижнюю и верхнюю границы содержания свободного комплексона при pH = 9÷10 (см. табл. 4)
С1 = -0,0016 + 0,99 · 0,049 = 0,047;
Сh = 0,0007 + 1,018 · 0,049 = 0,0506.
Таким образом, результат определения содержания свободного комплексона находится в границах от 0,047 до 0,0506 г/дм3.