РД 34.37.305.4-97
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 СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРОМЫВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРАХ
РД 34.37.305.4-97
Дата введения 1998-03-01
Методика регламентирует порядок определения содержания цинка комплексонометрическим методом при химических очистках теплоэнергетического оборудования.
Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания цинка при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.
Результаты определения содержания цинка используют для контроля за количеством отмытых соединений цинка при химических очистках.
1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ
Объектом контроля являются промывочные растворы ингибированных кислот (соляной, сульфаминовой), щелочей, а также растворы комплексонов и композиций на их основе с лимонной или серной кислотами.
2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РАСТВОРЫ И РЕАКТИВЫ
При определении содержания цинка следует применять средства измерений, посуду, вспомогательные устройства, растворы и реактивы, перечень которых приведен в табл.1-3.
Таблица 1
Средства измерений
Наименование | Тип | Диапазон измерений | Метрологические характеристики | Примечание |
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 | - |
3. Термометр лабораторный | ТЛ-2 | 0-100 °C | Основная абсолютная погрешность ±1 °С | - |
Таблица 2
Посуда и вспомогательные устройства
Наименование | Тип | НТД |
1. Колбы мерные | 2-1000-2 | ГОСТ 1770-84 |
2. Колбы конические вместимостью 250 см3 | - | ГОСТ 25336-82 |
3. Бюретки для титрования вместимостью 5 и 25 см3 | - | ГОСТ 20292-84 |
4. Воронка конусообразная | - | ГОСТ 23932-79* |
5. Цилиндр измерительный вместимостью 10 см3 | - | ГОСТ 1770-84 |
6. Пипетка | 2-2-10 | ГОСТ 20292-84 |
7. Капельница для однократной дозировки | - | ГОСТ 25336-82 |
8. Фильтр бумажный (красная или белая лента) | - | - |
Таблица 3
Растворы и реактивы
Наименование | Классификация | НТД |
1. Вода дистиллированная | - | ГОСТ 6709-72 |
2. Трилон Б, 0,1 Н и 0,05 Н растворы (готовятся из фиксанала) | ч.д.а. | ТУ 6-09-2540-72 |
3. Соляная кислота концентрированная (плотность 1,19) | х.ч. | ТУ 6-09-2540-72 |
4. Уксусная кислота 20%-ной концентрации | х.ч. | ГОСТ 61-75 |
5. Аммиак водный, 25%-ной концентрации | х.ч. | ГОСТ 3760-79 |
6. Тиосульфат натрия кристаллический | ч. | - |
7. Персульфат аммония кристаллический | ч. | - |
8. Индикатор ксиленоловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор (растворяют 0,1 г индикатора в 100 см3 дистиллированной воды) | - | - |
9. Ацетатно-буферный раствор pH = 4,8 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, добавляют 60 см3 концентрированной уксусной кислоты и доводят объем до 1 дм3) | - | - |
10. Спирт этиловый ректификационный технический | - | ГОСТ 18300-87 |
3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Метод основан на образовании устойчивого комплекса цинка с трилоном Б в слабокислой среде. При титровании соединений цинка трилоном Б в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого, красно-коричневая окраска комплекса "цинк-индикатор" в точке эквивалентности изменяется на желто-оранжевую, соответствующую комплексу "цинк-трилон".
Определению содержания цинка мешает присутствие ионов железа, алюминия и меди.
Железо и алюминий осаждают аммиаком в виде гидроксидов, а медь связывают перед титрованием цинка в тиосульфатный комплекс.
Метод позволяет определить содержание цинка в кислых и щелочных промывочных растворах в диапазоне концентрации от 0,1 до 1,0 г/дм3.
4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Подготовка пробы.
Если анализируемая проба не прозрачна, и в ней содержатся взвешенные вещества, то пробу необходимо отфильтровать.
4.2. Предварительная обработка пробы.
В коническую колбу вместимостью 250 см3 отбирают пипеткой 10-25 см3 промывочного раствора, добавляют 5-10 см3 концентрированной соляной кислоты (в зависимости от объема пробы), 0,1-0,2 г персульфата аммония и 50 см3 горячей дистиллированной воды температурой 70-80 °C. Пробу нагревают до кипячения и упаривают 15-20 мин до объема 5-10 см3, не допуская упаривания ее досуха. О полном разрушении органических веществ и ингибиторов в пробе свидетельствует прозрачность раствора.
4.3. Выполнение определения.
К предварительно обработанной пробе добавляют горячей дистиллированной воды до объема 50 см3 и доводят до кипячения. Сняв пробу с огня, медленно добавляют аммиак (при интенсивном перемешивании) до появления отчетливого запаха аммиака в пробе и выпадения гидроокиси железа.
Пробу кипятят около 1 мин для коагуляции гидроокиси железа и быстро фильтруют через смоченный горячей дистиллированной водой фильтр (белая или красная лента) в коническую колбу вместимостью 250 см3. Осадок промывают горячей дистиллированной водой. Для исключения возможности занижения результатов определения содержания цинка необходимо повторное осаждение железа.
Для повторного осаждения железа воронку с фильтром и осадком переносят на колбу, в которой проводилось осаждение. Осадок растворяют 10-15 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:1. Фильтр промывают два раза водой. В полученном соляно-кислотном растворе повторно осаждают железо аммиаком; осадок фильтруют через тот же бумажный фильтр и в ту же коническую колбу вместимостью 250 см3, которые были использованы при первом осаждении железа, и дважды промывают горячей дистиллированной водой.
Фильтрат, полученный после двукратного осаждения железа, упаривают до объема 100 см3, охлаждают до температуры 40 °C и подкисляют 20%-ным раствором уксусной кислоты до значения pH = 4÷5. В подкисленную пробу добавляют 1 г кристаллического тиосульфата натрия и оставляют на 5 мин для связывания меди в тиосульфатный комплекс (при наличии в пробе большого количества меди фильтрат мутнеет, что не мешает дальнейшему титрованию) , после чего добавляют 5 см3 ацетатно-буферного раствора, 6-7 капель индикатора ксиленолового оранжевого и титруют трилоном Б до перехода в точке эквивалентности от красно-коричневой окраски до желтой. При небольших концентрациях цинка окраска раствора изменяется от оранжевой до желтой.
Содержание цинка (г/дм3) вычисляют по формуле
где a - объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, см3;
N - нормальность раствора трилона Б;
32,69 - грамм-эквивалент Zn в данной реакции с трилоном Б;
V - объем анализируемой пробы, см3.
5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА
5.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания цинка в промывочных растворах.
Результаты согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:
C1, Ch, P.
5.2. Результат определения содержания цинка с доверительной вероятностью P = 0,9 находится по табл.4.
Таблица 4
Диапазон определяемых концентраций, г/дм3 | Результат определения | |
Нижняя граница (наименьшее значение), г/дм3 | Верхняя граница (наибольшее значение), г/дм3 | |
0,1-1,0 | С1 = -0,0045 + 0,9789 · Cизм | Сh = -0,0087 + 1,0532 · Cизм |
Примечание. Cизм - значение концентрации цинка, определенное данным методом. | ||
5.3. Пример определения содержания цинка в промывочных растворах:
провести анализ (см. п.4);
рассчитать содержание цинка по формуле (1).
При a = 7,7 см3; V = 25 см3; N = 0,05
CZn = 0,5 г/дм3;
определить нижнюю и верхнюю границы содержания цинка по табл.4.
С1 = -0,0045 + 0,9789 · 0,5 = 0,49;
Сh = -0,0087 + 1,0532 · 0,5 = 0,52.
Таким образом, результаты определения содержания цинка находятся в границах от 0,49 до 0,52 г/дм3.