火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法

Analytical nethods of scale and corrosion products un fossil-fired power station

1986 年4 月

SD 202.1—86

SD 202-86

中华人民共和国水利电力部

关于颁发《火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法》的通知

(86)水电电生字第24 号

为满足电力生产的需要,水利电力部西安热工研究所受部委托组织制订了《火力发电

厂垢和腐蚀产物分析方法》(简称《方法》)。《方法》是经验的总结,经有关电力试验研究所、

火力发电厂等单位反复验证,并经广泛征求意见和多次修改,于1985 年12 月在西安审查定

稿。《方法》中所述各分析方法能较为简便、快速、准确地测定火力发电厂热力设备及其系

统内垢和腐蚀产物的化学成分。现将《方法》颁发,自1987 年1 月1 日起执行。执行过程

中如有修改意见,请函告西安热工研究所。

《方法》的部标准号为SD202—86。

通则

General rule

《火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法》(以下简称《方法》)中所述分析方法,用于测定

火力发电厂热力系统内聚集的水垢、盐垢、水渣和腐蚀产物的化学成分,也适用于测定某些

化学清洗液中溶解了的垢和腐蚀产物的有关成分。

1 总则

1.1 使用《方法》的人员,应掌握各分析方法的基本原理和有关操作技能,并能对测定结果

进行计算和校核。

1.2 使用《方法》的试验室,应配备化学分析用的一般仪器和设备(详见《火力发电厂水、汽

试验方法》中的规定)。

1.3 《方法》中有的测定项目列有两种分析方法,各厂可根据本厂试验室条件选用。列入《方

法》中的“参考方法”为试行方法,供各厂选用。

2 一般规定

2.1 《方法》中一些名词、术语的含义如下:

水垢(Scale):自水溶液中直接析出并附着在金属表面的沉积物。

盐垢(Deposit-forming impurities in stearn):锅炉蒸汽中含有的盐类(杂质)在热力设备中

析出并形成的固体附着物。

水渣(Sludge):在炉水中生成的沉积物,而且呈悬浮状态存在于炉水中。

腐蚀产物(Corrosion products):金属与周围介质发生化学反应或电化学反应的产物。《方

法》中测定的腐蚀产物为聚集于热力设备管壁上的固体附着物。

试样和分析试样(Sample and Analytical sample):从热力设备中采集到的样品称为试样。

经过加工(破碎、缩分、研磨)制得的样品称为分析试样。实际使用中,在无需特别指明的情

况下,分析试样也常称试样。

试样的分解(Decompose of sample):用化学方法将固体试样分解、使待测定的成分(元

素)溶解到溶液中的过程。

多项分析试液(The sample solution for multicomponeut analysis):用试样分解方法将固

体试样分解制备成供分析用的溶液,可用于垢和腐蚀产物的各种化学成分测定。

人工合成试液(样)(Artificial sample):利用标准溶液或标准物质,模拟垢和腐蚀产物的

主要成分,人为配制的已知成分含量的试液(样)。

注:水垢、水渣、腐蚀产物、淤泥、粘泥统称为水相析出沉积物(Water-formingdeposits)。

2.2 《方法》中对仪器校正、试剂纯度、空白试验和空白水的要求,炭化、恒重、剂配制方

法,溶液浓度表示方法,有效数字取位、试剂加入量等的规定均与《火力发电厂水、汽试验

方法》相同。

制作工作曲线时,要用移液管准确吸取标准溶液,标准溶液的体积数一般应保持三位有

效数字。

2.3 《方法》中规定的测定结果的误差范围称为允许差(允许误差)。它是指同一试液(样)的两

次平行测定结果的允许最大误差。超过允许差的测定值作废,应重新测定。

2.4 《方法》中使用的计量单位为法定计量单位。各项测定结果应换算成高价氧化物的百分

含量表示。

2.5 全分析结束时,首先应检查数据的计算是否有误,然后,按下述方法对分析结果进行简

单的校核。

a.计算各项分析结果(百分含量表示)的总和(Σx%)

b.进行灼烧减(增)量(S%)的校正。

经过校正之后,各项分析结果的总和应在100%±5%之内,即

   Σx±S=100%±5%   

注:灼烧减(增)量为450℃和900℃下的灼烧减(增)量之和。

3 垢和腐蚀产物分析的任务

热力设备一旦发生结垢和腐蚀,将严重地危害热力设备的安全、经济运行。为了解垢和

腐蚀产物的成分和形成原因,必须对它们进行分析,提供可靠的数据,以便正确地采取防止

结垢和腐蚀的措施或进行有效的化学清洗。

4 垢和腐蚀产物的分析程序

《方法》中,由于各个测定项目是独立进行的,一般说来,对测定的前后顺序无特殊要

求,各测定项目可同时进行。其中,关于氧化钙、氧化镁的测定,由于选用方法和加掩蔽剂

的数量与氧化铁、氧化铜的数量有关,通常,测定氧化铁、氧化铜之后,再进行氧化钙、氧

化镁的测定。在盐垢分析中,为了减少空气中二氧化碳的影响,制备好待测试液后,应立即

测定碱、碳酸盐和重碳酸盐含量。垢和腐蚀产物的分析程序如图1-1 所示。盐垢分析程序如

图1-2 所示。图1-1 垢和腐蚀产物分析程序

图1-2 盐垢分析程序

试样的采集

Grab sampling

本方法适用于在热力设备内采集垢和腐蚀产物试样,也适用于热力设备割管后采集试样。

SD 202.2—86 1 概要

为保证分析结果如实地反应热力设备的结垢和腐蚀情况,先决条件之一就是采集有代表

性的试样。垢和腐蚀产物通常是非均匀性的物质,在热力设备内的分布往往很不均匀。要采

集有充分代表性的试样,必须认真、细致、并严格遵守有关规定。

2 试样采集部位

原则上说,在热力设备中,凡是垢和腐蚀产物聚集的地方,就是试样采集部位。但是,

由于热力设备种类繁多,参数不一致,热力系统内的结垢或腐蚀可能在多处发生。所以,为

了采集最有代表性的试样,采样部位应由化学人员根据热力设备腐蚀、结垢的实际情况,热

力设备的运行工况和历史状况来确定。

此外,试样采集部位的确定,还应遵循有关规程、制度的规定和要求。

3 采集试样的原则和方法

为了获得具有代表性的试样,采集试样时应遵守如下规定:

3.1 试样的代表性:当取样部位的热负荷相同,或者为对称部位时,可以多点采集等量的单

个试样,混合成平均样。对同一部位,若垢和腐蚀产物的颜色、坚硬程度明显不同,则不能

采集混合试样,而应分别采集单个试样。

3.2 采集试样的数量:在条件允许的情况下,采集试样的质量应大于4g,尤其是呈片状、块

状等不均匀的试样,更应多取试样,一般取样质量应大于10g。

3.3 采集试样的工具:采集不同热力设备中聚集的垢和腐蚀产物时,应使用不同的采样工具。

常用的采样工具有普通碳钢或不锈钢特制的小铲,其他非金属片、竹片、毛刷等。使用采样

工具时要注意工具应结实、牢靠,不可过分地尖硬,以防止采样时工具本身及金属管壁损坏,

造成带入金属屑或其他异物而“污染” 试样。

3.4 刮取试样:在一般情况下,垢和腐蚀产物试样是在热力设备检修或停机时,以人工刮取

或割管后人工刮取获得。刮取试样时,可用硬纸或其他类似的物品承接试样,随后装入专用

的广口瓶中存放,并粘贴标签。注明设备名称、设备编号、取样部位、取样日期、取样人姓

名等事项。

3.5 挤压采样:若试样不易刮取,可用车床先将试样管的外壁切削薄,然后放在台钳上挤压

变形,使附着在管壁上的试样脱落,取得试样。

4 分析试样的制备

一般情况下垢和腐蚀产物的试样数量不多,颗粒大小也差别不大,因此,可直接破碎成

1mm 左右的试样,然后用四分法将试样缩分。取一份缩分后的试样(一般不少于2g),放在

玛瑙研钵中磨细。对氧化铁垢、铜铁垢、硅垢、硅铁垢等难溶试样,应磨细到试样能全部通

过0.1192mm(120 目)筛网;对于钙镁垢、盐垢、磷酸盐垢等较易溶试样,磨细到全部试样能

通过0.149mm(100 目)筛网即可。

制备好的分析试样,应装入粘贴有标签的称量瓶中备用。其余没有磨细的试样,应放回

原来的广口瓶中妥善保存,供复核校对使用。

试样的分解

SD 202.3—86  

Sample decomposition

本方法适用于碳酸盐垢、磷酸盐垢、硅酸盐垢以及氧化铁垢、铜垢等垢和腐蚀产物试样的

分解。

1 概要

试样的分解是分析过程中重要的步骤,其目的在于将试样制备成便于分析的溶液。分解

试样时,试样溶解要完全,且溶解速度要快,不致造成待分析成分损失及引入新的杂质而干

扰测定。常用试样分解方法有酸溶法和熔融法两种,应针对试样种类,选择分解试样的方法。

2 酸溶样法

2.1 试样经盐酸或硝酸溶解后,稀释至一定体积成为多项分析试样。本方法对大多数碳酸盐

垢、磷酸盐垢,可以完全溶解,但对于难溶的氧化铁垢、铜垢、硅垢,往往留有少量酸不溶

物。可以用碱熔法,将酸不溶物溶解,再与酸溶物合并,并稀释至一定体积,成为多项分析

试液。

2.2 称取干燥的分析试样0.2g(称准至0.2mg),置于100~200mL 烧杯中,加入15mL 浓盐酸

(对碳酸盐垢试样应缓缓地加入,防止反应过于剧烈而发生溅失),盖上表面皿加热至试样完

全溶解。若有黑色不溶物,可加浓硝酸5mL,继续加热至接近干涸,驱赶尽过剩的硝酸(红

棕色的二氧化氮基本驱赶完全),冷却后加盐酸溶液(1+1)10mL,温热至干涸的盐类完全溶解,

加蒸馏水100mL。若溶液透明,说明试样已完全溶解。将溶液倾入500mL 容量瓶,用蒸馏

水稀释至刻度,所得溶液为多项分析试液。

若经上述加硝酸处理后仍有少量酸不溶物,可按下列a.法测定酸不溶物含量,也可按下

列b.法完成多项分析试样的制备。

a.酸不溶物的测定:将酸不溶物过滤出,用热蒸馏水洗涤干净(用5%硝酸银溶液检验应

无氯离子)。将滤液和洗涤液收集于500mL 容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度,所得溶液为多项

分析试液。

将洗干净的酸不溶物连同滤纸放入已恒重的坩埚中,在电炉上彻底炭化,然后放入800~

850℃高温炉中灼烧30min,取出坩埚,在空气中稍冷后移入干燥器中冷却至室温称量,如

此反复操作直至恒重。酸不溶物(x)的含量(%)按下式计算:

1 2 x =m m .

100% ×

  m

式中 m1——坩埚和酸不溶物的总质量,g;

 m2——坩埚质量,g;

 m——试样质量,g。

b.用碱熔法将酸不溶物分解:将酸不溶物过滤出,用热蒸馏水洗涤数次。将滤液和洗涤

液一并倾入500mL 容量瓶中,洗干净的酸不溶物连同滤纸放入坩埚中,经炭化、灰化后,

按3.2 条或4.2 条所述操作,将酸不溶物分解,把熔融物提取液合并于上述500mL 容量瓶中,

用蒸馏水稀释至刻度,所得溶液为多项分析试液。

3 氢氧化钠熔融法

3.1 试样经氢氧化钠熔融后,用热蒸馏水提取,用盐酸酸化、溶解,制成多项分析试液。本

方法对许多垢和腐蚀产物都有较好的分解效果。

3.2 称取干燥的分析试样0.2g(称准至0.2mg),置于盛有1g 氢氧化钠的银坩埚中,加1~2

滴酒精润湿,在桌上轻轻地震动,使试样粘附在氢氧化钠颗粒上。再覆盖2g 氢氧化钠,坩

埚加盖后置于50mL 瓷坩埚或瓷盘,放入高温炉中,由室温缓慢升温至700~750℃,在此温

度下保温20min。取出坩埚,并冷却至室温,将银坩埚放入聚乙烯杯中,加入20mL 煮沸的

蒸馏水于坩埚中。杯上盖表面皿,在水浴里加热5~10min,充分地浸取熔块。待熔块浸散

后,取出银坩埚,用装有热蒸馏水的洗瓶冲洗坩埚内、外壁及盖。边搅拌,边迅速加入20mL

浓盐酸,再继续在水浴里加热5min。此时熔块完全溶解,溶液透明。将此溶液冷却后,倾

入500mL 容量瓶,用水稀释至刻度,所得溶液为多项分析试液。

试液中若有少量不溶物时,可将已溶解的透明清液倾入500mL 容量瓶中,再加3~5mL

浓盐酸和1mL 浓硝酸,继续在沸水浴里加热溶解不溶物,待所有不溶物完全溶解后,将此

溶液合并于500mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度。

4 碳酸钠熔融法

4.1 试样经碳酸钠熔融分解后,用水浸取熔融物,加酸酸化制成多项分析试液。本法虽然费

时较多,而且需用铂坩埚,但分解试样较为彻底,是常用的方法。

4.2 称取干燥的试样0.2g(称准至0.2mg),置于装有1.5g 研细的无水碳酸钠的铂坩埚中,用

铂丝把碳酸钠和试样混匀,再用0.5g 碳酸钠将试样覆盖。坩埚加盖后置于50mL 瓷坩埚内,

放入高温炉中,由室温缓慢升温至950±20℃,在此温度下熔融2~2.5h。取出坩埚,冷却

至室温,将铂坩埚放入聚乙烯杯中,加70~100mL 煮沸的蒸馏水,置于沸水浴上加热10min

以浸取熔块,待熔块浸散后,用装有热蒸馏水的洗瓶冲洗坩埚内、外壁及盖。边搅拌熔块,

边迅速加入10~15mL 浓盐酸,再在水浴里加热5~10min。此时,溶液应清彻、透明,冷却

至室温后倾入500mL 容量瓶。用蒸馏水稀释至刻度,所得溶液为多项分析试液。

试液中若有少量不溶物,可按照3.2 条所述加盐酸和硝酸的有关操作进行处理,直到不

溶物完全溶解。

注:试样分解的方法除了上述几种外,还有其他方法。其中值得推荐的方法之一是偏硼

酸锂熔融法。该法溶样较为彻底、快速,而且制成的待测试液除可供测定铁、铝、钙、镁、

铜等氧化物外,还可供测定氧化钠、氧化钾。有的资料介绍,该法的熔融物不易浸取,为此

可增加使熔融物在坩埚壁上形成薄层和骤冷的操作,以加快熔融物浸取,其操作步骤如下:

称取干燥的分析试样0.2g(称准至0.2mg),置于称量瓶中,加入0.5g 偏硼酸锂,搅

拌均匀。将混合物置于已铺有一层偏硼酸锂的铂坩埚中,并在混合物上盖一层偏硼酸锂,此

两部分偏硼酸锂约为0.5g。坩埚加盖后放入高温炉,逐渐升温至980±20℃,保持15~20min,

取出铂坩埚,趁熔融物还是液态时,摇动铂坩埚,使熔融物分布于坩埚壁上,形成薄层,并

立即将坩埚底部浸入水中骤冷,使熔融物爆裂。再加数滴蒸馏水,水将渗入到裂缝中。将坩

埚盖和坩埚放入100mL 玻璃烧杯中,在铂坩埚内放一根磁力搅棒,加入70~80℃盐酸溶液

(1+1)25mL。把烧杯放在能加热的磁力搅拌器上,在加热情况下搅拌10min,待熔融物完全

溶解后,用蒸馏水冲洗铂坩埚和盖,再将溶液倾入500mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,

所得溶液为多项分析试液。以上处理得到的溶液应清澈、透明,无不溶物存在,否则应重新

制备。水分的测定

SD 202.4—86

m

式中 m1——烘前试样与称量瓶的总质量,g;

 m2——烘后试样与称量瓶的总质量,g;

Determination of moisture content

本方法适用于测定垢和腐蚀产物试样所含有的水分含量。

1 概要

通常,垢和腐蚀产物试样所含水分在105℃干燥时脱水,通过测定试样减少的质量可测

定水分。由于垢和腐蚀产物的各组成成分都是以干燥状态表示的,所以必须测定水分,并把

它计入组成之中。

2 测定方法

称取分析试样0.5~1.0g(称准至0.2mg),置于已在110℃下恒重的称量瓶中,在105~110

℃下烘2h,取出称量瓶,盖好瓶盖,在干燥器内冷却至室温,迅速称其质量。再在105~110

℃烘箱内烘1h,取出称量瓶,置于干燥器内,冷却至室温,迅速称其质量,两次称量之差

不超过0.4mg 则为恒重。试样中水分x(%)按下式计算:

1 2 x =m m .

100% ×

  

 m——试样的质量,g。

灼烧减(增)量的测定

SD 202.5—86

Determination the loss(increase) on ignition

本方法适用于测定垢和腐蚀产物的灼烧减(增)量。有测450℃灼烧减(增)量和测900℃灼

烧减(增)量两种测定方法。

1 概要

试样灼烧时,由于水分脱出,有机物燃烧,碳酸盐等化合物分解,金属或低价元素氧化

等,使得灼烧后的试样质量有所变化。有的质量减少,有的质量增加。质量减少叫灼烧减量,

反之叫灼烧增量。虽然,试样灼烧后质量变化无一定规律,但从灼烧后质量的改变,可以对

垢和腐蚀产物的特性和组成作初步的判断。校核垢和腐蚀产物的测定结果时,应计入灼烧减

(增)量。减量要加到测定结果总和中去,增量应从测定结果总和中减去。

2 450℃灼烧减(增)量的测定

准确称取0.5~1.0g 分析试样(称准至0.2mg),平铺于预先在900℃灼烧至恒重的瓷舟内。

将瓷舟放入450±5℃的高温炉中,灼烧1h,然后放入干燥器中冷却至室温,并迅速称其质

量。450℃灼烧减(增)量x(%)按下式计算: x =

 

m m .

100% ×

x =

 

式中 m1——灼烧前试样和瓷舟的总质量,g;

 m2——灼烧后试样和瓷舟的总质量,g;

 m——试样质量,g。

3 900℃灼烧减(增)量的测定

把已测定过450℃灼烧减(增)量的试样(连同瓷舟)置于900±5℃的高温炉中灼烧1h,取

出放入干燥器中,冷却至室温,迅速称其质量,900℃灼烧减(增)量x(%)按下式计算:

m

2 3×100%

  

3-m2)。

式中 m2——测定过450℃灼烧减量的试样和瓷舟的总质量,g;

 m3——在900℃灼烧后的试样和瓷舟的总质量,g;

 m——试样质量,g。

注:试样灼烧后质量增加时,计算的450℃灼烧增量应为(m

量应为(m

氧化铁的测定

Determination for iron oxide

本方法适用于测定氧化铁垢、铜垢、铁铜垢等垢和腐蚀产物中的三氧化二铁的含量。

铝、锌、钙、镁等均不干扰测定。但是,在滴定溶液中,铜量大于0.1mgCuO、镍量大

于0.04mgNiO 时,干扰测定,使测定结果偏高。磷酸根量大于250mgP2O5 时,会生成磷酸

铁沉淀,干扰测定。对于铜镍的干扰,可用加邻啡罗啉方法消除;对磷酸根干扰,可采用少

取试样的方法消除。

1 概要

试样中的铁经过溶解处理后以铁(Ⅲ)的形式存在于溶液中。在pH 值为1~3 的酸性介质

中,铁(Ⅲ)与磺基水杨酸形成紫色络合物,反应式如下:

m m .

m

磺基水杨酸与铁形成的络合物没有EDTA 与铁形成的络合物稳定,因而在用EDTA 标准

1 2

2-m1),计算的900℃灼烧增

SD 202.6—86

溶液滴定时,磺基水杨酸-铁络合物中的铁被EDTA 逐步夺取出来。滴定到终点时磺基水杨

酸全部游离出来,使溶液的紫色变为淡黄色(铁含量低时呈无色)。

2 试剂

2.1 铁标准溶液(1mL 相当于1mgFe2O3)。称取优级纯还原铁粉(或者纯铁丝)0.6994g,亦可称

取已在800℃灼烧恒重的三氧化二铁(优级纯)1.000g,置于100mL 烧杯中。加蒸馏水20mL,

加盐酸溶液(1+1)10mL,加热溶解。当完全溶解后,加过硫酸铵0.1~0.2g,煮沸3min,冷却

至室温,倾入1L 容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度。

2.2 10%磺基水杨酸指示剂。

2.3 2mol/L 盐酸溶液。

2.4 氨水(1+1)。

2.5 EDTA 标准溶液。称取EDTA[乙二胺四乙酸二钠(C10H14O2Na2·2H2O)1.9g,溶于200mL

蒸馏水中,溶液倾入1L 容量瓶,并稀释至刻度。

EDTA 溶液对铁的滴定度的标定:准确吸取铁标准溶液5mL,加水稀释至100mL,用第

3 章测定方法中所述的操作步骤,标定EDTA 溶液对铁的滴定度。

EDTA 溶液对铁(Fe2O3)的滴定度T 按下式计算:

T

 a

=

CV

式中 C——铁标准溶液的含量,mg/mL;

 V——取铁标准溶液的体积,mL;

 a——标定所消耗EDTA 溶液的体积,mL。

3 测定方法

吸取待测试液VmL(含0.5mgFe2O3 以上),注入250mL 锥形瓶中,补加蒸馏水到100mL,

加10%磺基水杨酸指示剂1mL,徐徐地滴加氨水(1+1)并充分摇动。中和过量的酸至溶液由

紫色变为橙色(pH 值约为8)时,加2mol/L 盐酸溶液1mL(pH 值为1.8~2.0),加0.1%邻啡罗

啉5mL,加热至70℃左右,趁热用EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色变为浅黄色(铁含量

低时为无色),即为终点(滴定完毕时溶液温度应在60℃左右)。

4 计算及允许差

4.1 试样中铁(Fe2O3)的含量x(%)按下式计算:

500 Ta

  

x= × ×100%

m V    

式中T——EDTA 标准溶液对三氧化二铁的滴定度,mg/mL;

a——滴定铁所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

m——试样的质量,mg;

V——吸取待测试液的体积,mL。

4.2 氧化铁测定结果的允许差见表6-1。

表6-1 氧化铁测定结果的允许差(%)

三氧二铁的含同一试验室不同试验不同试验三氧二铁的含同一试验量

≤5 0.3

>5~10 0.4

>10~20 0.5

pH 值

1.5~2.5

4~8

8~11.5

注:①标定EDTA 标准溶液时,由于铁标准溶液的铁含量高,故加数滴指示剂即可。测

定铁含量较低的试液时,可适当地多加指示剂。

②试样中铁含量低时,可将EDTA 溶液适当稀释后滴定,此时滴定终点的颜色为无

色。

③铁(Ⅲ)与磺基水杨酸在不同的pH 值下可形成不同摩尔比的络合物,具有不同的

颜色,见表6-2。本方法调节pH 值,中和过量的酸,就是利用此性质进行的。

④EDTA 溶液与铁(Ⅲ)的反应在60~70℃下进行为宜,温度低反应速度慢,易造成

超滴,使测定结果偏高。

⑤EDTA 滴定铁溶液接近终点时,应逐滴加入EDTA 溶液,且多摇、细观察、以防

过滴。

结构式

氧化铝的测定

Determination for alumina (aluminum oxide)

本方法适用于测定垢和腐蚀产物中三氧化二铝的含量。垢和腐蚀产物中常见的成分(离

子)均不干扰测定。在测定条件下,钛(Ⅳ)、锡(Ⅳ)干扰测定,使测定结果偏高。通常,试样

中这些元素含量甚微,对测定结果无明显影响。

1 概要

在pH 值为4.5 的介质中,加入过量的EDTA 溶液,除铝与EDTA 络合外,铜、锰、亚

铁、镍以及高铁、锡、钛等离子均与EDTA 生成稳定络合物。用铜标准溶液回滴过剩的EDTA,

以1-2-吡啶偶氮、2-萘酚(PAN)作指示剂,终点颜色由淡黄色变为紫红色。然后加入适量的

氟化物,置换出与铝、钛络合的EDTA,再次用铜标准溶液滴定,终点由黄色变为紫红色,

室室室量

>20~30 1.1 0.6 0.6

>30~50 0.8 0.8 1.5

50 以上1.1 1.0 2.0

表6-2 (Ⅲ)与磺基水杨酸的络合物

颜色摩尔比

紫红色1∶1

绛色2∶1

黄色3∶1

SD202.7—86 其反应式如下:

- 2- 3+

2 + → 加EDTA: Al H Y AlY +2H+

2

*Me +H Y2- → MeY2-

- +

3 6 2 + + + → 6 3 加氟化钠: AlY NaF + 2H Na AlF H Y Na+

2- 2+ 2-

2 + → 滴定时: H Y Cu CuY +2H+

Cu2++ → PAN Cu - PAN

(黄色) (紫红色)

T

  a

=

CV

2 试剂

2.1 乙酸-乙酸铵缓冲溶液(pH 值为4.5)。称取77g 乙酸铵溶于约300mL 蒸馏水中,加200mL

冰乙酸,用水稀释至1L。

2.2 氨水(1+1)。

2.3 2mol/L 盐酸溶液。

2.4 1%酚酞指示剂(乙醇溶液)。

2.5 0.4%PAN 指示剂(乙醇溶液)。

2.6 饱和氟化钠溶液(贮存于聚乙烯瓶中)。

2.7 硼酸(固体)。

2.8 0.5%EDTA 溶液。

2.9 铝标准溶液(1mL 相当于1mgAl2O3)。取少量高纯铝片置于小烧杯中,用盐酸溶液(1+9)

浸泡几分钟,使铝片表面氧化物溶解。先用蒸馏水洗涤数次,再用无水乙醇洗数次,放入干

燥器中干燥。准确称取处理过的铝片0.5293g,置于150mL 烧杯中。加优级纯氢氧化钾2g,

蒸馏水约10mL,待铝片溶解后,用盐酸(1+1)酸化,先产生氢氧化铝沉淀,继续加盐酸溶液

(1+1),使沉淀物完全溶解后,再加10mL 盐酸溶液(1+1)冷却至室温,倾入1L 容量瓶,用蒸

馏水稀释至刻度。

2.10 铝工作溶液(1mL 相当于0.1mg Al2O3)。准确地取上述标准溶液(1mL 相当于1mg

Al2O3)10mL,注入100mL 容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度。

2.11 铜贮备溶液(1mL 相当于1mgCuO)。称取硫酸铜(CuSO4·5H2O)31g(称准至1mg),溶于

300mL 蒸馏水中,加硫酸溶液(1+1)1mL,倾入1L 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度。

2.12 铜工作溶液(1mL 相当于0.2mgCuO)。取铜贮备液(1mL 含1mgCuO)200mL,用蒸馏水

稀释至1L。该溶液对氧化铝的滴定度按下述测定方法标定。取铝工作溶液(1mL 相当于0.1mg

Al2O3)5mL 注入250mL 锥形瓶,加蒸馏水至100mL,按第3 章测定方法进行标定。

铜工作溶液对铝(Al2O3)的滴定度T 按下式计算:

式中C——铝标准溶液的含量,mg/mL;

2-

V——取铝标准溶液的体积,mL;

a——标定所消耗铜工作溶液的体积,mL。

3 测定方法

用移液管吸取待测试液VmL(含0.05mg Al2O3 以上),注入250mL 锥形瓶中,加蒸馏水

至100mL 左右,加0.5%EDTA 溶液10mL,加1%酚酞指示剂2 滴,以氨水(1+1)中和至溶液

微红,滴加2mol/L 盐酸溶液使红色刚好退去,再多加4 滴。加乙酸-乙酸铵缓冲溶液5mL,

加0.4%PAN 指示剂3 滴,溶液为黄色,于电炉上加热至沸腾,取下稍冷。用铜贮备溶液(1mL

相当于1mgCuO)滴定,接近终点时(溶液呈淡黄色)改用铜工作溶液(1mL 相当0.2mgCuO)滴

定到紫红色(不计读数,但应滴准)。加饱和氟化钠溶液5mL,硼酸约0.1g,再于电炉上加热

至沸腾,取下稍冷,用铜工作溶液(1mL 相当于0.2mgCuO)滴定至由黄色变为紫红色即为终

点。记录消耗铜工作溶液的体积a(mL)。

4 计算及允许差

4.1 试样中氧化铝(Al2O3)的含量x%按下式计算:

500

   

同一试验室氧化铝含量

≤2 0.3

>2~5 0.4

Ta x= × ×100%

m V

式中 T——铜工作溶液对氧化铝的滴定度,mg/mL;

 a——第二次滴定时消耗铜工作溶液的体积,mL;

 m——试样的质量,mg;

 V——吸取待测试液的体积,mL。

4.2 氧化铝测定结果的允许差见表7-1。

表7-1 氧化铝测定结果的允许差(%)

氧化铝含量不同试验室

>5~10 0.6

10 以上0.8

氧化铜的测定

注:①由于氟离子与铁离子能生成(FeF6)3- 络离子,可能使EDTA-Fe 络合物破坏,从而

影响铝的测定。为避免此现象发生,需控制一定的氟量,控制煮沸时间,并加少量硼酸,使

多余的氟离子形成BF4。

②本法也可用二甲酚橙作指示剂,以锌盐滴定。但是,对铁含量高的样品,以PAN

作指示剂为好。

③在本测定中,每次所取试样为4mg(取待测试液10mL)。若取样量超过4mg,为

保证Al3+/EDTA 摩尔比不变,应适当增加0.5%EDTA 溶液加入量。在一般情况下,取样量

应增加4mg,0.5%EDTA 溶液加入量增加10mL。

④用5%氟化铵溶液可代替饱和氟化钠溶液。

⑤用铜盐滴定时,颜色变化与试样中铜、铁含量和指示剂的保存情况有关,颜色变

化有时由黄色变绿色,再变为紫蓝色。

1.2

不同试验室同一试验室

1.0 0.5

0.6

SD 202.8—86 Determination for copper oxide

本方法适用于测定垢和腐蚀产物中氧化铜的含量。

铁(Ⅲ)、铬(Ⅲ)、镍(Ⅱ)干扰测定。通常,铁(Ⅲ)用柠檬酸掩蔽,消除其干扰。铬、镍含

量甚微,对测定影响不大。

1 概要

在pH 值为8~9.7 的碱性介质中,二价铜离子与双环己酮草酰二腙(BCO)生成天蓝色的

络合物,以此进行比色测定。反应式如下:

图1—2 盐垢分析程序

此络合物的最大吸收波长为600nm,但测定高含量铜时,工作波长使用650nm。

2 试剂

2.1 铜贮备溶液(1mL 相当于1mgCuO)。称取0.7989g 金属铜(优级纯)置于200mL 烧杯中,

加硝酸溶液(1+1)10mL,在电炉上加热使其溶解,并继续加热至冒烟为止(除尽二氧化氮),

加高纯水100mL,溶解干涸物,冷却后以高纯水稀释至1L。

2.2 铜工作溶液I(1mL 相当于0.01mgCuO)。取铜贮备液(1mL 相当于1mgCuO) 10mL,用高

纯水稀释至1L。

2.3 铜工作溶液Ⅱ(1mL 相当于0.05mgCuO)。取铜贮备液(1mL 相当于1mgCuO) 50mL,用

高纯水稀释至1L。

2.4 0.5%双环己酮草酰二腙溶液。称取1g 双环己铜草酰二腙(C14H20N4O2)于400mL 烧杯中,

加乙醇100mL,于水浴里加热溶解,待完全溶解后加高纯水100mL。冷却至室温,过滤后

使用。

2.5 20%柠檬酸溶液。

2.6 0.01%中性红指示剂。

2.7 硼砂缓冲溶液(pH 值为9)。称取7.0g 氢氧化钠,溶于920mL 高纯水中,加硼酸24.8g,

使其溶解即可。

2.8 氨水(1+1)

3 仪器分光光度计。

4 测定方法

4.1 工作曲线绘制

分别于一组50mL 容量瓶中,按表8-1 数据加入铜工作溶液,加水20mL,20%柠檬酸

2mL,准确地加0.01%中性红指示剂1 滴,以氨水(1+1)中和至溶液由红色变为黄色(pH 值为

8),然后加pH 值为9 的硼砂缓冲溶液10mL,加0.5%双环己酮草酰二腙3mL,以高纯水稀

释至刻度,摇匀,于分光光度计上测其吸光度,绘制工作曲线。

表8-1 铜的含量范围及选用的波长和比色皿长度

加入工作溶液的体积工作溶液含量测定范围

mL mg/mL mg

0~0.05 4 3 2 1 0 0.01

0~0.25 4 3 2 1 0 0.05

4.2 试样的测定

取待测试液VmL(显色液的最终体积小于50mL),注入50mL 容量瓶中,以测定工作曲

线同样的步骤显色,测定吸光度,于工作曲线上查氧化铜质量m1。

5 计算及允许差

5.1 试样中氧化铜(CuO)的含量x(%)按下式计算:

1

m 500

 

不同试验室氧化铜含量

小于5

>5~10

>10~20

>20~50

30 以上

x 1 = × ×100%

m V

1——于工作曲线上查出的氧化铜质量,mg; 式中 m

 m——试样质量,mg;

 V——取待测试液的体积,mL。

5.2 试样中氧化铜的测定结果的允许差见表8-2。

表8-2 氧化铜测定结果的允许差(%)

同一试验室

0.3

0.4

0.5

0.8

1.0

注:①pH 值对显色有一定影响。pH 值小于8,颜色明显变浅,pH 值大于10,颜色也

会变浅,以pH 值为9 最佳。

②配制中性红指示剂时,称量要准确,使用期一般不超过一个月。

钙、镁氧化物的测定

比色皿长度

3 5

nm

600

650

cm

5

0.6

0.8

1.0

1.5

1.8

SD 202.9—86 加指示剂:

滴定终点时:

Determination for calcium and magnesium oxide

本方法适用于测定垢和腐蚀产物试样中氧化钙和氧化镁的含量。

垢和腐蚀产物的许多常见成分,如铁(Ⅲ)、铝(Ⅲ)、铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)以及磷酸根、硅酸根

等离子会干扰测定。根据掩蔽措施不同,可分为两种测定方法。一是L-半胱胺酸盐酸盐-三

乙醇胺联合掩蔽法,适用于铁、铜含量较低的试样;二是铜试剂分离法,适用于铁、铜含量

较高的试样,或在第一种方法效果不好时使用。

1 概要

垢和腐蚀产物中的钙和镁,经熔样处理后,以离子形式存在于待测溶液中。在pH 值为

10 的介质中,钙、镁离子和酸性铬蓝K 或铬黑T 形成稳定的紫红色络合物。但是,这些络

合物没有EDTA 和钙、镁离子形成的络合物稳定,因此,用EDTA 标准溶液滴定时,除EDTA

与钙、镁离子络合外,还能夺取指示剂与钙镁离子形成的铬合物中的钙和镁,使酸性铬蓝K

或铬黑T 游离,显出其本身的蓝色,指示滴定终点。从消耗EDTA 标准溶液的体积,便可

计算钙、镁含量总和,其反应式如下:

In +Me → MeIn

( 紫蓝色) ( 红色)

→ 滴定过程中:Me + Y MeY

MeIn +Y → MeY+ In

(紫红色) (蓝色)

在pH 值为12.5~13 的介质中,镁离子形成氢氧化镁沉锭,钙则仍以离子形式存在。此

时,用EDTA 标准溶液滴定,以铬蓝黑R 等作指示剂,滴定至纯蓝色即为终点。测定值仅

为钙的数量。从钙、镁总量中减去钙的数量,便可求得镁的数量。

2 试剂

2.1 钙标准溶液(1mL 相当于1mgCaO)。准确称取在110℃烘干2h 的碳酸钙(CaCO3 优级

纯)1.785g 置于250mL 烧杯中,用除盐水润湿,盖上表面皿,滴加盐酸溶液(1+1)10mL,溶

解完毕后,煮沸驱赶二氧化碳,用除盐水冲洗表面皿及杯壁,冷却后倾入1000mL 容量瓶中,

用除盐水稀释至刻度,摇匀备用。

2.2 镁标准溶液(1mL 相当于1mg MgO)。准确称取在800℃下灼烧2h 的氧化镁(优级纯)1.000g

置于250mL 烧杯中,滴加盐酸溶液(1+1)至氧化镁全部溶解,再滴加4~5 滴盐酸溶液(1+1),

倾入1000mL 容量瓶中并稀释至刻度,摇匀备用。

2.3 铬蓝黑R 指示剂。称取铬蓝黑R(C2H213N2O5SNa)0.5g,加入经110℃干燥过的氯化钾50g,

在研钵中研细,混匀后放置于棕色广口瓶中备用。

2.4 酸性铬蓝K-萘酚绿B 指示剂。称取酸性铬蓝K(C10H9O12S3Na3)0.5g、萘酚绿B1.00g 和预

先在110℃干燥的氯化钾50g,研细、混匀后放置于棕色广口瓶备用。

2.5 三乙醇胺溶液(1+4)。量取浓三乙醇胺[HN(C2H4OH)3]20mL,加除盐水80mL,混匀即

可。

2.6 2.5%铜试剂。称取铜试剂-二乙基二硫代胺基甲酸钠[(C2H5)2NCS2Na· 3H2O]2.5g,溶

于100mL 除盐水中,过滤后使用。

2.7 1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液。称取L-半胱胺酸(C3H7O2NS)1g 溶于60mL 除盐水中,加4mL

盐酸溶液(1+1),稀释至100mL。或者直接称取L-半胱胺酸盐酸盐1.3g,用60mL 除盐水溶

解,加2mL 盐酸溶液(1+1),稀释至100mL。

2.8 pH 值为10 的氨缓冲溶液。称取20g 氯化铵,溶于500mL 除盐水中,加入150mL 浓氨

水,稀释至1L。

2.9 2mol/L 氢氧化钠溶液。

2.10 氨水(1+1)。

2.11 EDTA 标准溶液。取乙二胺四乙酸二钠(C10H14O8N2Na2·2H2O)1.9g,溶于200mL 除盐

水中,稀释至1L。

a.EDTA 对氧化钙(CaO)滴定度的标定:准确吸取5mL 钙标准溶液(1mL 相当于1mg

CaO),加水至100mL,按测定方法中3.1.1 款测定钙的操作步骤进行标定,同时作空白试验。

EDTA 对钙(CaO)滴定度TCaO 按下式计算:

1 0 .   

MgO 按下式计算:

  

CV TCaO =

a a

式中 C——钙标准溶液的含量,mg/mL;

 V——吸取钙标准溶液的体积,mL;

 a1——标定时消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 a0——空白试验时所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL。

b.EDTA 对氧化镁(MgO)滴定度的标定:准确吸取钙标准溶液(1mL 相当于1mg

CaO)5mL,镁标准溶液(1mL 相当于1mg MgO)2mL,按3.1.2 款钙镁总量的测定操作步骤进

行标定,同时作空白试验。EDTA 对氧化镁(MgO)的滴定度T

2 1 0 . .

CV TMgO =

a a a

式中 C——镁标准溶液的含量,mg/mL;

 V——吸取镁标准溶液的体积;mL;

 a2——标定时消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 a1——对钙标准溶液标定所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 a0——空白试验所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL。

3 测定方法

3.1 L-半胱胺酸盐酸盐-三乙醇胺联合掩蔽法。

3.1.1 钙的测定

准确吸取待测试液VmL(含CaO0.1mg 以上),注入250mL 锥形瓶,加除盐水至100mL,

用2mol/L 氢氧化钠溶液调节pH 值约为10 左右(用pH 试纸检验)。加2mol/L 氢氧化钠3mL,

三乙醇胺溶液(1+4)2mL,1%L-半胱胺酸盐酸盐3~4mL,0.05g 铬蓝黑R 指示剂。立即用EDTA

标准溶液在剧烈摇动下滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为终点,同时作空白试验。

3.1.2 钙、镁总量的测定准确吸取待测溶液VmL(钙、镁总量大于0.15mg)注入250mL 锥形瓶,加除盐水稀释至

100mL,用氨水(1+1)调节pH 值到8 左右(用pH 试纸检验)。加pH 值为10 的氨缓冲溶液5mL,

三乙醇胺溶液(1+4)2mL,1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液3~4mL,酸性铬蓝K-萘酚绿B 指示剂

约0.05g。立即用EDTA 标准溶液在剧烈摇动下滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为滴定终

点,同时作空白试验。

3.2 铜试剂分离法

3.2.1 钙的测定

准确吸取待测试液VmL(含氧化钙0.1mg 以上,五氧化二磷量小于1mg),注入50mL 烧

杯中,用2mol/L 氢氧化钠将试液的pH 值调至5~6,加2.5%铜试剂2mL。铜、铁等干扰离

子形成沉淀。

沉淀物用定量滤纸过滤,用除盐水充分洗涤沉淀物。将滤液和洗涤液都收集于250mL

锥形瓶中,用2mol/L 氢氧化钠溶液调节pH 值为10 左右(用pH 试纸检验)。然后按3.1.1 款

钙测定的操作完成滴定,同时作空白试验。

3.2.2 钙、镁总量的测定

准确吸取待测试液VmL(钙、镁总量大于0.15mg,五氧化二磷量小于10mg)注入50mL

烧杯中,用2mol/L 氢氧化钠溶液将试液的pH 值调至5~6,加2.5%铜试剂2mL,使铜、铁

等干扰离子形成沉淀。

沉淀物用定量滤纸过滤,用除盐水充分洗涤沉淀物。将滤液和洗涤液一并收集于250mL

锥形瓶中,总体积约100mL,用氨水(1+1)调节溶液的pH 值为8 左右(用pH 试纸检验)。然

后按3.1.2 款钙、镁总量测定的操作完成滴定,同时做空白试验。

4 计算及允许差

4.1 试样中钙(CaO)的百分含量x(%)按下式计算:

x =

  

x =

 

T a.a 500 CaO( )0 × ×100%

m V

4.2 试样中镁(MgO)的百分含量x(%)按下式计算:

T a . .a a MgO( ) 2 1 0 500 × ×100%

m V

上两式中 TCaO——EDTA 标准溶液对氧化钙的滴定度,mg/mL;

TMgO——EDTA 标准溶液对氧化镁的滴定度,mg/mL;

 a2——滴定钙、镁总量所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 a1——滴定钙所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 a0——空白试验所消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;

 m——试样质量,mg;

 V——取待测试液的体积,mL。

4.3 钙、镁测定结果的允许差见表9-1。

表9-1 钙、镁测定结果的允许差(%)

氧化钙允许差氧化镁允许差氧化钙或氧化镁含量不同化验室同一化验室不同化验室同一化验室

≤2 0.8 0.4 0.6 0.3

>2~5 1.0 0.5 0.8 0.4

>5~10 1.2 0.6 1.0 0.5

>10~30 1.6 0.8 1.2 0.6

>30~50 2.0 1.0 —

50 以上— 1.2 —

SD 202.10—86

2.4

注:①测定钙时,除了用铬蓝黑R 作指示剂外,还可采用钙红、钙黄绿素等。

②测定钙时,采用铬蓝黑R 等作指示剂滴定的终点应为纯蓝色。测定钙、镁总量时,

采用酸性铬蓝K-萘酚绿B 作指示剂滴定的终点为蓝色。但是,在不分离、直接测定情况下,

滴定终点的颜色随干扰离子含量和干扰离子种类的不同,可以是蓝色——灰蓝色——绿蓝

色,这些颜色均属正常。若感到终点不易观察,可采用铜试剂分离干扰离子的方法测定。

③采用铜试剂分离的方法时,若滴定终点颜色不正常,往往是干扰离子没有分离完

全造成的。其原因是:

a)铜试剂与干扰离子生成细小沉淀,过滤时发生穿滤。当加入2mol/L 氢氧化钠溶

液后,颜色变深(黄色加深)或不透明,应增加一张滤纸再过滤。

b)铜试剂加入量不足。根据实践经验,试样中氧化铁、氧化铜含量与铜试剂加入

量有如下关系:

氧化铁、氧化铜总含量(%) 铜试剂加入量(mL)

小于50 2.0

50~80 3.0

大于80 4.0

④若发生终点颜色返回,往往是由阴离子干扰所造成的,可以采用如下一些措施:

a)增加稀释倍数,以减少干扰离子含量,即适当减少试样。

b)在酸性条件下预先加入80%~90%的EDTA 标准溶液,络合钙、镁离子,然后再

提高pH 值,加指示剂滴定(预先加入的EDTA 应计入滴定体积)。

c)加过量EDTA 标准溶液,然后用钙或镁标准溶液回滴。

⑤试液温度低于20℃将影响络合滴定的反应速度,应将水样加热到30℃左右进行滴

定。

⑥加铜试剂沉淀时,可加热至沸腾再过滤。这样能使沉淀物聚集,易过滤和洗涤。

二氧化硅的测定

Determination for silica (silicon dioxide)

本方法适用于测定水垢、盐垢中二氧化硅的含量。

垢和腐蚀产物中的常见成分均不干扰测定。仅磷酸根对测定有明显的干扰,加入酒石酸、

氟化钠等可消除其干扰。1 概要

在pH 值为1.2~1.3 的条件下,硅与钼酸铵反应生成硅钼黄,进一步用1-2-4 酸还原剂

把硅钼黄还原成硅钼蓝。此蓝色深浅与试样中含硅量有关,可用比色法测定硅含量。其反应

式如下:

+ 4 6+ → MoO H Mo O2-+3H O 4 13 2

2-

4

H SiO 3 10 4 2 4

2-

4 13

(硅钼黄)

2 仪器

分光光度计。

3 试剂

3.1 二氧化硅标准溶液。

3.1.1 贮备溶液(1mL 含0.1mgSiO

3.1.2 工作溶液Ⅰ(1mL 含0.05mgSiO

稀释至刻度。

+ → ] 3 3 [ ) Mo O Si(Mo O + H O 2

2)。取研磨成粉状的二氧化硅(优级纯)约1g,置于700~800

℃的高温炉中灼烧0.5h。称取灼烧过的二氧化硅0.1000g 和已于270~300℃焙烧过的粉状无

水碳酸钠0.7~1.0g,置于铂坩埚内,用铂丝搅拌均匀,把铂坩埚放入50mL 瓷坩埚中。当高

温炉升温至900~950℃,保温20~30min 后,把坩埚放入高温炉中,在900~950℃下熔融

5min。取出坩埚,冷却后放入塑料烧杯中,加煮沸除盐水100mL,放入沸腾的水浴内,加热

溶解熔融物。不断地搅拌,待熔融物全部溶解后取出铂坩埚,用除盐水仔细淋洗坩埚内外壁。

待溶液冷却至室温后,倾入1L 容量瓶中,用除盐水稀释至刻度,混匀后倾入塑料瓶中贮存。

此溶液应完全透明,如浑浊须重新配制。

2)。取贮备溶液50mL,注入100mL 容量瓶,用除盐水

2)。取贮备溶液10mL,注入100mL 容量瓶,用除盐水3.1.3 工作溶液Ⅱ(1mL 含0.01mgSiO

稀释至刻度。3.2 盐酸溶液(1+1)。

3.3 20%酒石酸溶液。

3.4 10%钼酸铵溶液。称取50g 钼酸铵[(NH4)Mo7O24·4H2O]溶于400mL 除盐水中,稀释

至500mL。

3.5 饱和氟化钠溶液。

3.6 1-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原剂(简称1-2-4 酸还原剂)。

3.6.1 称取1-氨基-2-萘酚-4-磺酸[NH2·C10H5·OH·SO3H]0.75g 和无水亚硫酸钠(Na2SO3)3.5g,

溶于100mL 除盐水中。

3.6.2 称取45g 亚硫酸氢钠(NaHSO3)溶于约300mL 除盐水中。

将3.6.1 款和3.6.2 款所述配制的两种溶液混合、并稀释至500mL。若溶液浑浊,则须过

滤后使用。

以上试剂均应贮存于塑料瓶中。

4 测定方法

4.1 绘制工作曲线

根据试样的含硅量,按表10-1 的数据,吸取二氧化硅工作溶液,注入一组50mL 容量

瓶中,用除盐水稀释至刻度,倾入相应的一组聚乙烯杯中。

分别加入盐酸溶液(1+1)1mL,摇匀。加10%钼酸铵2mL,摇匀,放置5min。加饱和氟

化钠溶液2mL,摇匀。加20%酒石酸溶液3mL,放置1min。加1-2-4-酸还原剂3mL,摇匀,

放置8min。

表10-1 二氧化硅标准溶液的配制

波长比色皿长度工作液体积工作液含量测定范围

mm nm mL mg/mL mg

0~0.05 30 750 5 4 3 2 1 0 0.01

0~0.25 10 660 5 4 3 2 1 0 0.05

在分光光度计上,按表10-1 所列的波长和比色皿长度,以除盐水作参比测定吸光度,

根据测得的吸光度值绘制工作曲线。

4.2 试样的测定

根据试样含硅量吸取待测试液VmL(含硅量小于0.25mg),注入50mL 容量瓶中,用除盐

水稀释至刻度。然后按绘制工作曲线的操作步骤完成测定。根据试样吸光度值从工作曲线上

查出相应二氧化硅质量数值(m1)。

5 计算及允许差

5.1 试样中二氧化硅(SiO2)的含量x(%)按下式计算:

m 500

  

x 1 = × ×100%

m V   

1——从工作曲线上查出的二氧化硅的质量,mg;

式中m——试样的质量,mg;

 m

 V——取待测试液的体积,mL。

5.2 二氧化硅测定结果的允许差见表10-2。表10-2 二氧化硅测定结果的允许差(%)

二氧化硅含量范围

≤2

>2~5

>5~10

>10~20

20 以上

注:①由于测定中加氟化钠,又在强酸性介质中反应,有可能生成氢氟酸,会腐蚀玻璃。

为避免此现象发生,应在塑料容器内显色。

②室温低于20℃时,应采用水浴加热,把溶液温度提高到25~30℃进行测定。

③1-2-4-酸还原剂容易失效,有条件应贮存于冰箱中。如在室温下贮存,夏季使用

期不得超过10d;冬季室温较低,使用期可延长至2~3 周。

3 4

(KH

磷酸酐的测定

Determination the anhydride of phosphoric acid

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:

2 2 H PO 2 22 n + + + → M . ( ) NH MoO 2NH VO 23H SO P O V O. oO.H O+ 4 4

23(NH) ( SO + . 26 n)H O2

4 4 2

2PO4)1.918g,溶于少量除盐水中,稀释至1L。

2 4 2 5 2 5 4 3

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1mgP

4)6Mo7O244H2O]和2.5g 偏矾酸铵(NH4VO3),溶于约300mL 除

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[(NH

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

2O5) 。称取在105 ℃ 干燥1 ~ 2h 的磷酸二氢钾

SD 202.11—86

3 2

不同试验室同一试验室

0.4

0.6

0.8

1.0

1.4

0.2

0.3

0.5

0.6

0.8 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

比色皿长度测定范围取工作溶液体积

mm mL mg

0~0.5 30 5 4 3 2 1 0

0~1.5 10 15 12 9 7 5 0

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:

m 500

  

不同试验室磷酸酐含量

≤2

>2~5

>5~10

>10~20

>20

0.4

0.6

0.8

1.0

1.4

x 1 = × ×100%

m V

1——从工作曲线上查出的五氧化二磷的质量,mg; 式中 m

 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(%)

同一试验室

0.2

0.3

0.4

0.6

0.8

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

Determination of sulfuric acid anhydride ——photometric method used to barium sulfate

2+ Ba 2-

4

4

4

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:

2.3 硫酸盐标准溶液(1mL 含

硫酸盐测定范围

+ → SO BaSO ↓

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)。

1mgSO2- )。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

1mgSO2- )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

工作液体积波长

4

mL mg

SD 202.12—86

比色皿长度

mm nm 0~0.5 0.1 0

0.5~2.5

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(SO

10

3)的含量x(%)按下式计算:

2.0 0

0.8334——硫酸盐(

表12-2 硫酸酐测定结果的允许差(%)

不同试验室

0.5

 

4

≥5

>5~10

>10~20

>20

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;

SO2- )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。

硫酸酐含量范围

硫酸酐的测定——铬酸钡光度法

0.5

0.6

0.7

0.8

m x= × 1

m V

同一试验室

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。

0.9

1.0

1.2

1.4

Determination of sulfuric acid anhydride ——photometric method used to barium chromate

380 或420 30 0.5 0.4 0.3 0.2

420 2.5 1.5 1.0

0 × .8334 500 ×100%

SD 202.13—86 1mgSO2- )。配制方法见SD202.12—86。4

0.1mgSO2- )。准确吸取50mL 硫酸盐标准溶液,注入500mL 4

0.01mgSO2- )。取硫酸盐工作溶液Ⅰ稀释至10 倍而成。4

5 . 0 ~ 1 . 0 mgSO2- 工作曲线4

表13-1 硫酸盐标准溶液的配制

比色皿长

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。

3.2 0.5%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

3.5 硫酸盐工作溶液Ⅰ(1mL 含

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

4 测定方法

4.1 绘制

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。

硫酸盐测定范围工作溶液含量工作液体积

波长

nm mL mg/mL mg mm

0.1~0.5 10 370 5 4 3 2 1 0 0.1 8 4 2 0.3 0 545

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。

0.01

光度,绘制工作曲线。

0.003~0.1

4.2 绘制003 . 0 4

0 × .8334 500 ×100%

10

 

~ 0.1mgSO2- 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:

 

0.8334——由硫酸盐(

m x= × 1

m V

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;

SO2- )换算成硫酸酐(SO3)的系数。4

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

10

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

SD 202.14—86

Preparation of sample solution for determination of depositforming impurities in steam

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

Determination of alkaline matter in deposit-forming impurities in steam

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:

2 OH- + + → H H O

+

3

2-

3 CO + → H HCO-

以甲基橙作指示剂继续滴定时,发生如下反应:

2 2 3 HCO- + + → H CO ↑+H O

2 试剂

2.1 1%酚酞指示剂(乙醇溶液)。

2.2 0.1%甲基橙指示剂。

2.3 0.025mol/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

碳酸根氢氧根滴定值重碳酸根

0 0 a

0 2b

2b

2a

b=0

a>b

a=b

a<b

a=0 0

0

b-a

b

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:

a-b

0

0

0

2 4 × ×0 500 c a

NaOH = × ×100%

m V

2 3

=

3

x

xNa CO

.. .

.. .

1 ×76.07

2 ,

2 × c b × 2 53 500 × ×100%

m V

2 8 ×( ) c b.a ×4500 xNaHCO = × ×100%

m V   

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Determination of chloride in deposit- forming impurities in steam

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:

Cl- + + → Ag AgCl↓

+

2 4 + → 2-

滴定至终点2Ag CrO4 Ag CrO ↓( ) 橙色

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:

NaCl =

×

.

10 05 .

a b

T

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0.5mg NaCl;

 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;

2.3 10%铬酸钾指示剂。

2.4 1%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

SD202.16—86

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:

NaCl x =

  

( ) . a b T 500 × ×100%

m V

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

SD 202.17—86

Determination of sodium oxide in deposit-forming impuried in steam

3)2CHNH(CH3)2](含量98%)溶液和三乙醇胺[HN(CH2CH2OH)3](含量

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[(CH

大于75%)溶液。此两种溶液可装入塑料油壶中备用。

2.4 2mol/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:

C . ×1348 500 × ×100%

m V

时,

C =

1000

A ×50

,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(Na2O)含量x(%)按下式计算:

1

1

2300

100

antig lg 2 E E .

1 .

S

x =

C =

 

式中C——VmL 试样中钠离子的质量,mg(稀释至100mL 时,

C =

100

A

0

×100

, 稀释至50mL

× ×100

1000

C . ×1348 500

x = × ×100%

m V 式中 C——VmL 试液中所含钠离子质量,mg;

 E2、E1——添加与未添加钠离子标准溶液的试样电位,mV;

 S——pNa 电极的实测斜率(级差电位),mV;

 V——取待测试液的体积,mL;

 m——试样质量,mg。

注:若待测试液的钠离子含量高,则取试样体积过小。此时先取10mL 待测试液,稀释

至100mL,然后再取VmL 进行测定。

盐垢中其他成分的测定

Determination of other components in deposit-forming impurities in steam

由于三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化铜等成分都是难溶于水的化合物,

所以,盐垢(水溶性垢)试液中存在这些成分的机会不多,一般不进行上述成分的测定。若需

要测定时,用酸溶法或熔融法,将试样分解后,按前述SD202.6~SD202.9 的有关方法测定。

对于水溶性的二氧化硅、硫酸酐、磷酸酐等成分,可按前述SD202.10、SD202.11、SD202.12、

SD202.13 中所述方法进行测定。

碳酸盐垢中二氧化碳的测定

Determination of carbon dioxidein carbonato scale

本方法适用于碳酸盐垢中二氧化碳含量的测定。

磷酸盐和硅酸盐等对测定干扰,其影响可用碱度校正方法扣除。为避免干扰,可采用气

体吸收法测定碳酸盐垢中的二氧化碳。

1 概要

碳酸盐垢的主要成分往往是碳酸钙、碳酸镁、其成分可用酸溶解试样后按SD202.6~

SD202.12 中所述的方法测定。碳酸盐垢中的主要阴离子——碳酸根,可以用灼烧减量粗略

估算,也可以直接测定。

对碳酸盐垢中碳酸酐(CO2)的测定,可采用较为简便的酸碱滴定法。其原理为,用一定

量硫酸标准溶液分解试样,过量的酸用氢氧化钠标准溶液回滴,根据消耗的碱量计算二氧化

碳含量。

2 试剂

2.1 0.05mol/L 硫酸标准溶液。

2.2 0.01mol/L 氢氧化钠标准溶液。

2.3 0.1%甲基橙指示剂。

3 测定方法

称取0.1~0.2g 试样(称准至0.2mg),置于300mL 锥形瓶中,用少许水润湿试样。用移

SD 202.18—86

SD 202.19—86 液管准确加入0.05mol/L 硫酸标准溶液50mL,用插有内径为4~5mm 玻璃管的橡皮塞塞住

锥形瓶,将瓶放入沸水浴内加热。待试样溶解,气泡停止发生后,再继续加热10min,冷却

至室温后用水冲洗玻璃管、瓶壁、橡皮塞,加0.1%甲基橙指示剂3 滴,用0.1mol/L 氢氧化

钠标准溶液滴定剩余的酸,溶液由红色变为橙黄色即为终点。

4 计算

碳酸盐中二氧化碳的含量x(%)按下式计算:

1 2 × ( ) . × 50 2 ×c a×c × 44.02 100% x =

 2 ×m

式中 c1——硫酸标准溶液浓度,mol/L;

c2——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;

 a——滴定剩余酸所消耗的氢氧化钠的体积,mL;

 m——试样质量,mg;

44.02——二氧化碳的式量。

注:本方法一般适用于测定不含磷酸盐的碳酸盐垢。若试样中含有较多的磷酸盐,硅酸

盐(五氧化二磷、二氧化硅含量大于10%)时,可采用二氧化碳气体吸收法进行测定。

参考方法

氧化锌的测定

Determination of zinc oxide

本方法适用于测定垢和腐蚀产物中锌(以氧化锌计)的含量。测定下限约为0.6mg。

铁(Ⅲ)、铜(Ⅱ)、铝(Ⅲ)等离子干扰测定。可用浓氨水沉淀分离铁(Ⅲ),用加硫代硫酸钠

和饱和氟化钠溶液的方法,把铜(Ⅱ)、铝(Ⅲ)干扰离子还原或掩蔽,从而消除其干扰。

1 概要

试样中的锌可以在pH 值为5~6 的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,用EDTA 标准溶液滴定。

以二甲酚橙作指示剂,溶液由红色变为亮黄色(氧化锌质量小于1.6mg 时,溶液由橙色变为

亮黄色)即为终点,其反应式如下:

2+ Zn + → XO [ZnXO]2+

2- 2+

2 + → Zn H Y ZnY +2H+

2- 2+

2

[ZnXO] H X + → Y ZnY + O+2H+

[ 色红橙( ) ] (黄色)

2-

2-

2 试剂

2.1 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 值为5~6)。称取结晶乙酸钠(CH

除盐水使其溶解,加冰乙酸10mL,倾入1L 容量瓶,用除盐水稀释至刻度。

2.2 0.5%二甲酚橙指示剂。称取0.5g 二甲酚橙(C31H32N2O13S),溶于约40mL 除盐水,稀释

  

SD 202.C1—86

3COOH·3H2O) 200g,加500mL

至100mL。

2.3 锌标准溶液(1mL 相当于1mg ZnO),称取于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌1.000g,用

少量除盐水润湿,滴加盐酸溶液(1+1),使氧化锌全部溶解,再过量滴加数滴,倾入1L 容量

瓶中,用除盐水稀释至刻度。

或者称取经乙酸处理过的锌粒(保证试剂)0.8034g,用盐酸溶液(1+1)约10mL 溶解,倾入

1L 容量瓶,用除盐水稀释至刻度。

2.4 锌工作溶液(1mL 相当于0.4mgZnO)。取锌标准溶液(1mL 相当于1mgZnO) 100mL,注

入250mL 容量瓶,用除盐水稀释至刻度。

2.5 EDTA 标准溶液(1mL 约相当于0.4mgZnO)。称取1.9gEDTA 溶于200mL 除盐水中,稀

释至1L。EDTA 对氧化锌的滴定度按下述方法标定。

吸取锌工作溶液10mL,补加除盐水至100mL,以下按测定方法3.3~3.5 条的操作步骤

完成标定,EDTA 标准溶液对锌的滴定度T 按下式计算:

T

 

Ta

a

=

CV

式中 C——锌工作溶液的含量,mg/mL;

 V——锌工作溶液的体积,mL;

 a——标定时消耗EDTA 溶液的体积,mL。

2.6 10%硫代硫酸钠溶液。

2.7 饱和氟化钠溶液。

3 测定方法

3.1 取待测试液100mL,注入250mL 烧杯中,用浓氨水中和至pH 值为7(用pH 试纸检验)。

加浓氨水20mL 进行沉淀,煮沸1min,趁热过滤,将滤液收集于250mL 容量瓶中。

3.2 滤纸上的沉淀物用热盐酸溶液(1+1)溶解。待沉淀物溶解后,用热除盐水洗涤滤纸2~3

次。把滤液与洗涤液收集于原烧杯中,用浓氨水调节pH 值为7(用pH 试纸检验)。加20mL

浓氨水再次进行沉淀,用热除盐水洗涤沉淀物2~3 次。将第二次过滤的滤液洗涤液一并收

集于250mL 容量瓶中,冷却至室温,用除盐水稀释至刻度。

3.3 吸取上述分离、沉淀后的试液100mL(含锌量大于0.6mgZnO),注入250mL 锥形瓶中。

加0.1%甲基橙指示剂1 滴,用盐酸溶液(1+1)中和至微红色。

3.4 加10%硫代硫酸钠溶液3mL,加饱和氟化钠溶液2mL,摇匀。

3.5 加乙酸-乙酸钠缓冲溶液10mL,加二甲酚橙指示剂1 滴,用EDTA 标准溶液滴定至溶液

由红色(锌含量小于1.6mgZnO 时为橙色)变为亮黄色即为终点。记录消耗EDTA 标准溶液的

体积(amL)。

4 计算

试样中氧化锌(ZnO)的含量x(%)按下式计算:

250 500

  10 m

x= ×

100

×

0

×100%

式中 T——EDTA 对氧化锌的滴定度,mg/mL;

 a——滴定时消耗EDTA 标准溶液的体积,mL;  m——试样质量,mg。

注:①氧化铁含量超过60%的垢和腐蚀产物,可进行第三次沉淀。否则。因氢氧化铁吸

附锌氨络离子造成测定结果偏低。

②加1 滴0.5%二甲酚橙指示剂已满足测定要求,滴定终点清晰。加量过多,反而

妨碍终点观察。

③由于甲基橙指示剂带有颜色,会妨碍终点色的观察。测定时不宜多加,加1 滴即

可。

氧化铜的测定——碘量法

SD 202.C2—86

Determination of copper oxide by iodimetry

本方法适用于测定铜垢、铜铁垢中铜(以氧化铜计)的含量。

铁(Ⅲ)干扰测定。可用加氟化氢铵掩蔽,消除其干扰。

1 概要

在微酸性介质中,铜(Ⅱ)可用碘化钾还原为铜(Ⅰ),生成碘化亚铜沉淀,同时析出等量

的游离碘(Ⅰ2)。用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,以淀粉为指示剂,溶液蓝色消退即为终

点。其反应式如下:

2+ 2 4+ → Cu I- Cu I ↓+I 2 2 2

- 2-

4 6 2 2 3 + + → I S2 2 O I SO2-

2 试剂

2.1 铜标准溶液(1mL 相当于1mgCuO)。配制方法见SD202.8—86 氧化铜的测定。

2.2 硫代硫酸钠标准溶液(1mL 相当于1mgCuO)。称取硫代硫酸钠(Na2S2O·5H2O)5g,溶于

煮沸并冷却的除盐水中,稀释至1L。将该溶液贮存于具有磨口塞的棕色瓶中,放置数日后,

过滤、标定。

硫代硫酸钠标准溶液对氧化铜的滴定度按下法标定。吸取铜标准溶液10mL,注入250mL

锥形瓶中,补加蒸馏水至50mL,滴加氨水(1+1)至铜氨络离子的蓝色出现,以下按测定方法

3.2~3.4 条完成滴定。硫代硫酸钠的滴定度按下式计算:

T

  V

=

Ca

式中T——硫代硫酸钠标准溶液对氧化铜的滴定度,mg/mL;

 C——铜标准溶液的含量,mg/mL;

 a——取铜标准溶液的体积,mL;

 V——标定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积,mL。

2.3 氨水(1+1)。

2.4 氟化氢铵(固体)。2.5 碘化钾(固体)。

2.6 0.5%淀粉指示剂。称取可溶性淀粉0.5g,置于玛瑙研钵中,加少量除盐水研磨成糊状物,

徐徐加入到100mL 煮沸的除盐水中,继续煮沸1min,冷却后备用。该试剂不宜存放,应在

使用时配制。

2.7 10%硫氰酸铵溶液。

3 测定方法

3.1 吸取待测试液VmL(含铜量大于0.5mgCuO),注入250mL 锥形瓶,补加除盐水至50mL,

滴加氨水(1+1)至氢氧化铁沉淀,或者有铜氨络离子的颜色(蓝色)出现,并且应有氨味。

3.2 加氟化氢铵1g。当沉淀物全部溶解后加碘化钾2g,摇匀,在暗处放置5min。

3.3 用硫代硫酸钠标准溶液滴定。当接近终点时(溶液颜色淡黄),加入5mL 淀粉指示剂。当

滴至蓝褐色将消失时,加硫氰酸铵5mL,继续滴定至蓝紫色突然消失,即为终点。铜含量低,

消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积小于1mL 时,应使用微量滴定管。

3.4 取50mL 除盐水,按测定步骤进行空白试验。

4 计算

试样中氧化铜(CuO)的含量x(%)按下式计算:

500 Ta

 

x= × ×100%

m V

式中 T——硫代硫酸钠标准溶液对氧化铜的滴定度,mg/mL;

 m——试样质量,mg;

 V——吸取待测试液的体积,mL;

 a——滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL。

注:由于碘化亚铜能吸附少量碘,故影响测定。可加入硫氰化钾,使碘化亚铜转化为溶

解度更小的硫氰化亚铜,释放出吸附的碘。

附录A 垢和腐蚀产物化学成分的简易鉴别方法

在定量分析之前,对于某些未知成分的垢和腐蚀产物试样,可用一些简易方法,如通过

某些元素或官能团的特征反应,定性或半定量地鉴别其中一些成分,为选择定量分析方法和

分析结果的判断,提供有价值的依据。

A.1 物理方法鉴定

物理方法鉴定主要是通过对垢和腐蚀产物的颜色、状态、坚硬程度、有无磁性等进行观

察和试验,以确定垢和腐蚀产物的某些成分。

通常,三氧化二铁呈赤色,四氧化三铁、氧化铜呈黑色,钙镁垢、硫酸盐垢、碳酸盐垢

以及盐垢多为白色。有磁性的试样,一般含有四氧化三铁(磁性氧化铁)或金属铁。硅垢(二氧

化硅)一般较坚硬,钙镁垢则较疏松。

A.2 化学方法鉴定

化学方法鉴定是通过垢和腐蚀产物与某些化学试剂发生特征反应来鉴别某些成分。方法

如下:

称取0.5g 试样,置于100mL 烧杯中,加50mL 蒸馏水,配制成悬浊液。然后进行如下

试验。

A.2.1 水溶液试验

A.2.1.1 测定水溶液的pH 值:取澄清液20~30mL,用pH 计测定水溶液的pH 值。若pH 值

大于9,说明有氢氧化钠、磷酸三钠等强碱性盐类存在;若pH 值小于9,说明试样中无强

碱性水解盐类存在。

A.2.1.2 硝酸银试验:取数滴澄清液,置于黑色滴板上,加2~3 滴酸性硝酸银(5%溶液)。若

有白色沉淀物生成,说明有水溶性氯化物存在。

A.2.1.3 氯化钡试验:取数滴澄清液,加2~3 滴氯化钡溶液(10%溶液),加2 滴盐酸溶液(1+1)。

若有白色沉淀物生成,而且加酸不溶解,说明有水溶性硫酸盐存在。

A.2.2 加酸试验

取少量带悬浊物的试液注入试管中,加1~2mL 浓盐酸或浓硝酸,然后,分别加入其

他试剂,根据发生的化学反应现象,可以粗略地判断垢和腐蚀产物有哪些成分。垢和腐蚀产

物加酸后发生的化学反应如表A1 所示。

表A1 垢和腐蚀产物与酸的反应

加入试剂

变蓝色

冷盐酸(难溶)

加硝酸(加热后

溶解)

盐酸

盐酸和硝酸

有白色沉淀物生成

现象

盐酸产生气泡。碳酸盐含量越高,泡沫越多

盐酸和硝酸溶解缓慢,可看到白色不溶物

冷盐酸(难溶) 溶解后溶液呈淡黄色。加5%硫氰酸铵溶液数滴,溶液变红

加硝酸(加热后色。或者加入5%亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]溶液数滴,溶液

溶解)

溶解后溶液呈淡黄绿色或淡蓝色。取一部分溶液注入另一

试管,加浓氨水,生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀物。继续加

氨水,氢氧化铜溶解,生成铜氨络离子,蓝色加深。另取数

滴溶液加数滴5%亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀物

取一部分酸溶液,加10%钼酸铵溶液,生成黄色的磷钼黄

沉淀物,加浓氨水至溶液呈碱性,黄色沉淀物溶解

取一部分酸溶液,加入10%氯化钡溶液数滴,溶液混浊,

附录B 人工合成试样的测定

B.1 概要

在进行垢和腐蚀产物的分析过程中,往往由于操作者没有掌握分析方法的要领,某些操

作不正确,或者仪器、试剂发生意想不到的问题,至使分析工作出现异常,分析数据不可靠。

通常,垢和腐蚀产物都是化学成分复杂的化合物或混合物,查找分析异常的原因受众多因素

影响,较为困难。采用人工合成试样可以起到事半功倍的效果。由于人工合成试样是用标准

溶液或标准物质配制而成的,其成分较为简单,相互干扰较少,而且所有成分都是已知的。

所以,测定人工合成试样,容易暴露问题,从而找到解决问题的办法。

可能存在

的成分

碳酸盐

硅酸盐

氧化铁

氧化铜

磷酸盐

硫酸盐另外,测定人工合成试样,对于培训新手,对于分析人员熟悉和掌握本《方法》,以及

一般性技术考核工作都可起到较好的作用。

采用人工合成试样,用测定垢和腐蚀产物试样的方法进行测定时,测定结果的允许差应

符合规定,以保证分析数据的可靠性。

B.2 人工合成试样的配制

B.2.1 用标准溶液配制:前面所述的各测定方法中,在标定标准溶液(如标定EDTA 标准溶液),

或者在比色分析制作工作曲线时,已经制备了铁、铝、铜、钙、镁、磷、硅等氧化物和硫酸

盐的标准溶液,可以利用这些标准溶液制备人工合成试样。具体操作步骤如下:按表B.1 所

列数据(标准溶液体积)分别吸取上述各标准溶液,注入500mL 容量瓶中,用除盐水稀释至刻

度,即可配制成1#、2#、3#人工合成试样。这些人工合成试样含溶质的数量与多项分析试液

相同,即1mL 含有0.4mg 分析试样。

表B1 人工合成试样的制备

1# 试样2# 试样3# 试样

取标准溶液取标准溶液取标准溶液

含量项目

溶质质体积溶质质溶质质含量% 含量% 体积体积

%

量mg 量mg 量mg mL mL mL

Fe2O3 10 20 20 60 120 120 50 100 100

Al2O3 0 0 0 2 4 4 10 20 20

5 10 10 1 2 2 25 50 50 CuO

42.5 85 85 10 20 20 5 10 10 CaO

10 20 20 1 2 2 2.5 5 5 MgO

2.5 5 50 5 10 100 2.5 5 50 SiO2

P2O5 30 60 60 10 20 20 5 10 10

SO2-

4 0 0 0 11 22 22 0 0 0

100 200 245 100 200 290 100 200 245 合计

B.2.2 用基准试剂配制:取三氧化二铁、氧化铜、氧化镁(均为优级纯试剂),在750~800℃

下灼烧至恒重。取碳酸钙、硫酸钠(均为优级纯试剂)在100℃下烘至恒重。然后,按表B1

中列出的数据(溶质的质量)分别称取三氧化二铁、氧化铜、碳酸钙(换算成氧化钙)、氧化镁、

硫酸钠,置于250mL 烧杯中,加20mL 盐酸溶液(1+1),煮沸,使所有试剂溶解。若溶液蒸

干或有不溶物,可再加10mL 盐酸溶液(1+1)和适量除盐水,继续加热。待试剂完全溶解后,

冷却至室温。将此试液倾入500mL 容量瓶中,按表B1 中所列数据(标准溶液体积)加入相应

二氧化硅、三氧化二铝标准溶液。用除盐水稀释至刻度,即可制备1#、2#、3#人工合成试样。

由于热盐酸溶液不能将二氧化硅、三氧化二铝这两种试剂溶解,所以,用配制好的标准

溶液代替固体试剂。如果一定要以固体试剂配制,则需用试样分解方法,将人工合成试样熔

融分解(硫酸钠熔融时分解,应在熔融后加在提取液中),制备人工合成试样。

B.3 测定方法和允许差

B.3.1 测定方法:人工合成试样的测定方法均为前述的试样测定方法。一般情况下,只要掌

握了方法,都可以获得较为满意的测定结果。测定时,取一定体积的人工合成试样(容量分

析时,取样10~25mL,比色分析的取样量应在工作曲线的浓度范围内),按照前述有关方法,

分别进行铁、铝、铜、钙、镁等氧化物和二氧化硅、磷酸酐、硫酸酐等含量的测定。

B.3.2 允许差:人工合成试样的测定,均应进行两次平行试样测定。把两次测定结果的平均

值作为测定值。人工合成试样的测定值应符合如下要求:

a.各成分测定值(C)的总和应在95%~105%之间,即  

Σ ± C = 100% 5%

b.各成分的测定值(C)与人工合成试样相应成分的含量(B)的差值绝对值(δ)称为测定误

差,即 

1.0

0.5

0.8

0.4

0.4

0.4

0.3

δ= . C B

各成分的测定误差均应小于或者等于表B2 中所规定的允许差。

表B2 人工合成试样测定结果的允许差(%)

2# 试样1# 试样

1.1

0.3

0.3

0.5

0.3

0.5

0.6

0.5

附录C 锅炉炉管结垢量的测定

项目

Fe2O3

Al2O3

CuO

CaO

MgO

SiO2

P2O5

SO2-

4

若测定误差超过允许差,说明没有掌握方法,测定不符合要求。需要认真地查找原因,

反复试验,直到测定值符合要求为止。

C.1 概要

众所周知,由于不可避免的原因,或者某些异常因素。锅炉在运行过程中,在炉管的内

壁上总会或多或少沉积一些垢和腐蚀产物。这些沉积物的存在,将妨碍锅炉受热面正常传热,

导致管壁超温,甚至使炉管鼓包或爆管。为了防止恶性事故发生,保障锅炉受热面正常工作,

必须保持炉管受热面内表面清洁,这就必须保证水、汽品质符合水、汽质量标准的要求。为

此,重要的措施之一,就是间隔一定时间进行一次锅炉清洗。

锅炉是否需要酸洗是根据“酸洗参照标准”确定的(见注:②)。当炉管结垢量达到某一

数值时,应在下次大修时进行酸洗;当化学清洗间隔时间超过规定时,也应对锅炉酸洗。

进行化学清洗之前需计算使用的酸量,选择酸洗工艺,确定酸洗参数,这些工作都应根

据锅炉管壁结垢量及垢和腐蚀产物的化学成分进行。因此,锅炉炉管结垢量的测定,对化学

清洗具有重要意义,应采用统一、规范的方法进行。

C.2 测定方法

3# 试样

0.5

0.4

1.0

0.6

0.4

1.0

— 在锅炉水冷壁管热负荷最高处割取管样(若其他部位结垢量较多,也可在其它部位割取

管样),从割取的管样上截取约10cm 长的管样,作为测定样管。用车床切削其外壁,使样管

外壁光滑(一般切削约0.5mm)。称样管质量(m1),测量样管内表面积(S)。

将样管垂直放入600mL 或800mL 烧杯(也可用同样体积的塑料杯代替)中,加5%~6%

盐酸溶液(含有0.2%~0.5%缓蚀剂)至酸液面没过样管1cm 为止。加热至60℃(可用水浴加

热),并用塑料棒搅动,直至样管内表面的沉积物全部清洗干净(通常,需要在酸液中浸泡4~

6h)。记录浸泡时间。取出样管,先用蒸馏水冲洗,后将样管放在无水乙醇中荡涤数次,放

入干燥器内干燥1h,然后称出样管质量(m2)。

若样管表面镀铜,还应作如下校正:将称过质量的样管放入1%~2%氨水(含有0.3%过

硫酸铵)中把铜溶解,然后再用蒸馏水冲洗,浸入无水乙醇中荡涤,在空气中蒸发干后称出

质量(m3)。

样管切削后经酸洗会有少量腐蚀,使测定值偏高。为避免此影响,应在测定的同时,放

入一块空白试片,求出腐蚀量。然后从炉管结垢量中减去空白试片腐蚀量,用以校正样管结

垢量。

C.3 样管结垢量的计算

无镀铜样管结垢量(m)按下式计算:

1 2 m =

  

m m .

K .

镀铜样管结垢量(m)按下式计算:  

m =

S

1 3 m m .

K .

S

式中 m1——样管质量,g;

 m2——经酸洗后样管质量,g;

 m3——经氨水洗铜后样管质量,g;

 S——样管表面积,m2;

 K——空白试片的腐蚀量,g/m2;

 m——炉管结垢量,g/m2。

表C1 确定需要化学清洗的条件

直流炉炉型

<5.88 >12.74 主蒸汽压MPa

200~300 300~400 600~900 管垢量g/m2

一般

清洗间隔时间a 4 6 12~15

汽包锅炉

5.88~12.64

400~600

10

注:①本附录摘自《酸洗导则》等资料。收入本《方法》时,作了文字性的加工整理。

②锅炉酸洗参照标准如下:锅炉是否酸洗,应根据垢量及锅炉运行年限确定。当锅

炉水冷壁的管垢量达到表C1 所列数值(洗垢法、向火侧)时,应在下次大修时对锅炉进行酸

洗;锅炉运行时间达到表C1 所列年限时,也应进行酸洗。烧油锅炉应按高一级的参数定标

准;进口机组应根据制造厂规定的标准进行酸洗。

D

Ag

AgNO3

2

Al

Al2O3

CO

Ca

CaO

Cu

Fe

Fe2O3

MgO

MgO

Na

Na2O

P

P2O5

PO3-

4

SO2-

4

Si

SiO2

附表元素与分子量的相互换算系数

P

AgCl

AgNO3

AgCl

Al(C9H6NO)*

3

Al2O3

KAl(SO4)2·12H2O

CaCO3

CaCO3

CaO

CaCO3

CuO

CuSO4·5H2O

Fe2O3

Fe3O4

NH4Fe(SO4)2·12H2O

Mg2P2O7

Mg

MgCO3

NaCl

Na2CO3

Na2O

Na2CO3

NaOH

NaCl

KH2PO4

P2O5

KH2PO4

P2O5

KH2PO4

BaSO4

SO3

SiO2

H2SiO3

D/P

0.7526

0.6350

1.1853

0.05873

0.5293

0.1075

0.4397

0.4004

0.7147

0.5603

0.7989

0.2545

0.6994

0.7236

0.1656

0.3622

1.6578

0.2883

0.3934

0.4338

0.7419

0.5848

0.7748

0.5345

0.2276

0.4364

0.5216

1.3381

0.6980

0.4116

1.1998

0.4674

0.7695

F

P/D

1.3287

1.5748

0.8437

17.028

1.8895

9.305

2.2743

2.4973

1.3992

1.7848

1.2581

3.9291

1.4297

1.3820

6.0389

2.7609

0.6032

3.4681

2.5421

2.3051

1.3478

1.7101

1.2907

1.8710

4.3936

2.2916

1.9173

0.7473

1.4327

2.4296

0.8334

2.1393

1.2996 0.8034 ZnO 1.2447 Zn

0.4050 ZnSO 4 2.4693

0.3161 P 3.1638 H3PO4

0.6066 1.6485 NaCl Cl

0.2729 CO 2 3.6641 C

* Al(C9H6NO) 3 为8-羟基喹啉铝。

注:①D 和P 分别为不同化学分子式或元素的符号。

②换算系数F 由D/P 和P/D 组成。D、P 之间相互换算乘以换算系数F 即可。所不

同的是由D 换算成P 乘以P/D;由P 换算成D 乘以D/P。

例1:5mg 铁换算成多少mg 三氧化二铁?  

P 5 5 = mg . . × = ×14297 71490(F

e O) 2 3 D  

例2:5mg 三氧化二铁(Fe2O3)换算成多少mg 铁?  

D 5 5 = mg . . × = ×0 6994 34970( Fe)

P