РД 34.50.503.3-93

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"

Департамент науки и техники

МЕТОДИКА

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ УСТАНОВОК ТЭС ОБЪЕМНЫМ МЕТОДОМ

РД 34.50.503.3-93

Срок действия с 01.01.94

до 01.01.99

РАЗРАБОТАНА АО "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

Исполнители Р.Л. Медведева, И.В. Никитина (ВХЦ); С.А. Спорыхин, Л.В. Соловьева (ЦИТМ)

УТВЕРЖДЕНА Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 27.12.93 г.

Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

Методика регламентирует порядок проведения количественного химического анализа щелочного электролита электролизных установок ТЭС объемным методом для определения в нем карбонатной щелочности, устанавливает требования к используемым средствам измерений, оборудованию, алгоритму проведения анализа и обработке результатов.

Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения карбонатной щелочности в электролите при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.

Минимальное значение карбонатной щелочности, определяемое данным методом, составляет 10 мг-экв/дм3.

Нормы содержания в электролите карбонатов регламентируются "Типовой инструкцией по эксплуатации электролизных установок для получения водорода и кислорода: ТИ 34-70-056-86". (М.: СПО Союзтехэнерго, 1986).

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

При определении содержания карбонатов следует применять весы лабораторные аналитические ВЛР-200, диапазон измерений которых (0÷200) г, класс точности 2,0, посуду, реактивы и растворы, приведенные в табл.1 и 2.

Таблица 1

Посуда

Таблица 2

Растворы и реактивы

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1. Сущность метода

Метод основан на определении щелочности электролита, обусловленной присутствием в нем карбонатов и гидрокарбонатов.

Содержание карбонатов определяют расчетным путем из общей щелочности электролита. При титровании с фенолфталеином (до pH = 8,3) оттитровываются гидраты и 1/2 часть карбонатов – Vф.ф, при титровании с метиловым оранжевым (до pH = 4,5) оттитровывается оставшаяся половина карбонатов Vобщ.

Содержание карбонатов в электролите (мг-экв/дм3) рассчитывается по формуле

,                                                         (1)

где Vобщ и Vф.ф - расход кислоты (мл) на титрование по метиловому оранжевому и фенолфталеину.

2.2. Продолжительность определения

Щелочность следует определять в течение 1 ч после отбора проб. Если это невозможно, отбирают пробу в плотно закрытую емкость и определяют щелочность не позже чем через 24 ч.

2.3. Мешающее влияние

При визуальном титровании определению мешает интенсивная окраска пробы и наличие механических примесей.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. При работе с кислотами следует выполнять требования безопасности в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей" (М.: Энергоатомиздат, 1985).

3.2. При приготовлении и использовании растворов следует выполнять требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.

4. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

К выполнению анализа допускаются лица, имеющие среднее образование и практический опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес.

5. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА

5.1. Приготовление рабочих растворов

5.1.1. Соляная или серная кислота "х.ч." – 1N раствор готовят из соответствующего фиксанала.

5.1.2. Раствор индикатора фенолфталеина 1%-ной концентрации получают следующим образом:

растворяют 1 г индикатора в 80 см3 этилового спирта и доливают до 100 см3 дистиллированной водой. Раствор устойчив.

5.1.3. Раствор индикатора метилового оранжевого 0,1%-ной концентрации получают путем растворения 0,1 г индикатора в мерной колбе вместимостью 100 см3 в 80 мл горячей дистиллированной воды. После охлаждения доводят объем до метки дистиллированной водой.

6. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

6.1. В мерную колбу на 50 см3 отбирают 2 см3 электролита и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор перемешивают и переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3. Добавляют 5-6 капель фенолфталеина и титруют 1N раствором HCl до обесцвечивания раствора, отмечая объем кислоты, использованной на титрование. Затем добавляют 2-3 капли метилового оранжевого и продолжают титрование до перехода желтой окраски раствора в апельсиновую (появление красноватой окраски свидетельствует об избытке кислоты).

Для получения достоверных результатов рекомендуется проводить титрование двух-трех параллельных проб. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,1 см3 раствора кислоты.

6.2. Содержание карбонатов в электролите рассчитывается по формуле

,                                                   (2)

где - концентрация карбонатов в электролите, мг-экв/дм3;

Vобщ, Vф.ф - расход кислоты на титрование по метиловому оранжевому и фенолфталеину, мл;

1 - концентрация (нормальность) раствора кислоты, г-экв/дм3;

V - объем электролита, взятый для анализа, см3.

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ

7.1. Экспериментальные исследования проводятся для оценки погрешности определения содержания карбонатов в заданном диапазоне концентрации.

7.2. Доверительная вероятность при проведении экспериментальных исследований принимается равной 0,8 (P = 0,8), количество наблюдений (определений) равно 10 (n = 10).

7.3. Оценку погрешности определения содержания карбонатов проводят в такой последовательности:

7.3.1. Определяют систематическую составляющую погрешности по формуле

мг-экв/дм3,                                       (3)

где Ci - значение содержания карбонатов при i-м определении;

Cд - действительное значение содержания карбонатов.

7.3.2. Определяют среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности по формуле

мг-экв/дм3,                                    (4)

где - среднее значение результатов наблюдений (определений) содержания карбонатов, определяемое по формуле

мг-экв/дм3.                                             (5)

7.3.3. Определяют границы, в которых с вероятностью P = 0,8 находится погрешность определения карбонатов по формуле

мкг/дм3,                                          (6)

где Δl(h) - нижняя (верхняя) граница погрешности;

tp - коэффициент, зависящий от заданной вероятности и числа наблюдений: при P = 0,8 и n = 10 tp = 1,372.

7.3.4. Находят границы, в которых с вероятностью P = 0,8 получают результат определения:

Cl = Cд + Δl мг-экв/дм3;

(7)

Ch = Cд + Δh мг-экв/дм3,

где Cl - нижняя граница;

Ch - верхняя граница.

8. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ

8.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания карбонатов в электролите электролизных установок.

8.2. Результаты определения содержания хлоридов, согласно "Методическим указаниям. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров: МИ 1317-86". (М.: Издательство стандартов, 1986), представлены к следующей форме:

Cl, Ch, P.

8.3. Результаты определения содержания карбонатов находятся по табл.3.

Таблица 3

Результаты определения содержания карбонатов