冷卻水化學(xué)處理污垢分析方法

1、 現(xiàn)行水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 北京邦馳世紀(jì)水處理科技有限公司網(wǎng)址：二0一一年二月冷卻水化學(xué)處理污垢分析方法污垢組份的測(cè)定本方法適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)污垢組份分析，其內(nèi)容包括：1. 試樣采集和預(yù)處理2. 灼燒減量的測(cè)定3. 酸不溶物的測(cè)定4. 氧化鈣與氧化鎂的測(cè)定5. 三氧化二鐵的測(cè)定6. 氧化鋅的測(cè)定7. 三氧化二鋁的測(cè)定8. 氧化銅的測(cè)定9. 五氧化二磷的測(cè)定通過(guò)污垢組份的測(cè)定，判別冷卻水化學(xué)處理效果和揭示循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中的主要障礙。1. 試樣采集與預(yù)處理1.1污垢樣品的采集1.1.1垢樣必須在有代表性的水冷器，并具有傳熱面的管壁上采集，一般情

2、況下，不取封頭和花板上的垢樣。為了使每次污垢樣品分析結(jié)果有可比性，應(yīng)盡量在同一管程，同一位號(hào)采集污垢樣品。1.1.2記錄采樣地點(diǎn)（包括水冷器、管程、位號(hào)）以及水冷器工況條件（包括材質(zhì)、介質(zhì)、溫度、水流速等）。1.1.3記錄采集垢樣外觀，包括顏色（褐色、灰白、棕紅、灰褐等），外形（塊狀、粒狀、泥塊等）及厚度。1.1.4采集樣品，一般不得少于5g。1.2垢樣的預(yù)處理1.2.1如果垢樣量大于10g，按四分法分至2g，移入瓷蒸發(fā)皿中，于1055下干燥28小時(shí)。（時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)試樣含水量而定）。1.2.2垢樣稍冷后，于研缽中磨細(xì)到50100目，然后于1055下干燥至恒重備用。1.3污垢組成系統(tǒng)分析示意圖樣

3、品105干燥磨細(xì)105干燥550灼燒950灼燒酸處理濾液相應(yīng)預(yù)處理后測(cè)各成份2.灼燒減量的測(cè)定（重量法）2.1原理根據(jù)灼燒前后重量差，求得灼燒減量。在550下灼燒前后的重量差表示有機(jī)物的含量。550950灼燒前后的重量差表示碳酸鹽的含量。2.2儀器2.2.1馬福爐2.2.2分析天平：感量0.0001g2.3分析步驟2.3.1550灼燒減量。在預(yù)先經(jīng)95010灼燒至恒重的瓷坩堝中，稱(chēng)取經(jīng)預(yù)處理后污垢樣品0.5g（稱(chēng)準(zhǔn)至0.0002g），將坩堝移入馬福爐內(nèi)于9505下灼燒至恒重。2.3.550950灼燒減量。將于550下測(cè)定灼燒減量后的試樣，移入馬福爐內(nèi)于95010下，繼續(xù)灼燒至恒重。2.4分析結(jié)

4、果的計(jì)算2.4.1 550灼燒減量X1（%），按下式計(jì)算：X1=（G1-G2）100）/G式中：G1灼燒前試樣和坩堝的重量，克G2經(jīng)550灼燒后試樣和坩堝的重量，克G試樣的重量，克2.4.2 550950灼燒減量X2（%），按下式計(jì)算：X2=（G2-G3）100）/G式中：G2550灼燒后試樣和坩堝的重量，克G3經(jīng)950灼燒后試樣和坩堝的重量，克G試樣的重量，克2.5允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.5%。2.6結(jié)果表示取平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值，作為污垢的灼燒減量。3.酸不溶物的測(cè)定（重量法）3.1原理試樣經(jīng)鹽酸、硝酸加熱分解后，酸不溶部分用重量法測(cè)定。3.2試劑3.2.1鹽酸3.2.2硝酸3

5、.2.3定量濾紙：中速3.2.4硝酸銀溶液：1g硝酸銀，用水溶解，加1mL硝酸，用水稀釋至100mL。3.3儀器3.3.1馬福爐3.3.2砂浴3.3.3分析天平，感量0.0001g。3.4分析步驟。3.4.1將測(cè)定灼燒減量后的試樣，移入100mL瓷蒸發(fā)皿中，加少量水調(diào)成糊狀。3.4.2慢慢加入10mL鹽酸，于砂浴上蒸干，再加入10mL硝酸，在加熱蒸干。3.4.3取下瓷蒸發(fā)皿加入10mL鹽酸及約50mL溫水，煮沸，充分?jǐn)嚢韬蟪脽嵊弥兴俣繛V紙過(guò)濾，用1%硝酸溶液洗滌，再用熱水洗滌到濾液中不含氯離子為止（用硝酸銀檢驗(yàn)）。濾液收集于250mL容量瓶中，冷卻后用水稀釋至刻度，搖勻。3.4.4將濾紙移入

6、預(yù)先恒重的瓷坩堝中，于電爐上小火灰化后，于95010下灼燒至恒重。3.5分析結(jié)果的計(jì)算酸不溶物含量X3（%），按下式計(jì)算：X3=（G4-G5）100）/G式中：G4950灼燒后殘?jiān)哇釄宓闹亓?，克G5坩堝的重量，克G試樣的重量，克3.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果不大于0.5%3.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣酸不溶物含量。4.氧化鈣和氧化鎂含量的測(cè)定（EDTA滴定法）4.1原理在PH5.5時(shí)，鐵，鋁離子與醋酸鈉反應(yīng)，生成酸式醋酸鹽沉淀，與鈣、鎂離子分離。然后用EDTA滴定法進(jìn)行氧化鈣和氧化鎂的測(cè)定。4.2試劑4.2.1 40%氫氧化鈉溶液4.2.2 20%氫氧化鉀溶液。4.2.3

7、1+2硝酸溶液4.2.4 12%醋酸鈉溶液4.2.5 1+3三乙醇胺溶液。4.2.6鈣指示劑稱(chēng)取1g鈣指示劑與100g干燥無(wú)水硫酸鉀固體研磨混勻，貯存于棕色瓶中。4.2.7酸性鉻蘭K-萘酚綠B指示劑稱(chēng)取0.1g酸性鉻蘭K和0.26g萘酚綠B置于研缽中，加入10g干燥無(wú)水硫酸鉀固體，研磨混勻，貯存于棕色瓶中。4.2.8氨-氯化銨緩沖溶液稱(chēng)取54g氯化銨溶于水中，加350mL氨水，用水稀釋到1000mL。4.2.9 0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。4.3儀器滴定管，50mL4.4分析步驟4.4.1預(yù)處理吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液50mL于250mL錐形瓶中，用40%氫氧化鈉溶液中和至呈現(xiàn)混濁，再

8、加1+2硝酸使沉淀剛?cè)芙?，然后加?2%醋酸鈉溶液10mL煮沸23分鐘，使沉淀凝聚，稍冷后移入100mL容量瓶中，冷卻后用水稀釋至刻度，搖勻，澄清后用快速濾紙干過(guò)濾。4.4.2氧化鈣含量的測(cè)定吸取上述干過(guò)濾后溶液25mL，移入250mL錐形瓶中，加入約50mL水及1+3三乙醇胺5mL，20%氫氧化鉀溶液5mL，搖勻，加入鈣指示劑約30mg。用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色為終點(diǎn)。4.4.3氧化鎂含量的測(cè)定。吸取上述干濾后溶液25mL，移入250mL錐形瓶中，加入約50mL水及1+3三乙醇胺5mL。PH=10的氨-氯化銨緩沖液10mL，搖勻，加入酸性鉻蘭K-萘酚綠B指示劑約30m

9、g。用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色為終點(diǎn)。4.5分析結(jié)果的計(jì)算4.5.1氧化鈣含量X4（%），按下式計(jì)算；X4=（CV（56/1000）100/（G（50/250）（25/100）式中：CEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/LV滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL56氧化鈣的摩爾質(zhì)量，g/molG試樣的質(zhì)量，g4.5.2氧化鎂含量X5（%），按下式計(jì)算：X5=（C（V1-V）40.3）100/（G（50/250）（25/100）1000）式中：V1滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLV滴定氧化鈣含量時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLCEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L40

10、.3氧化鎂的摩爾質(zhì)量，g/molG試樣的質(zhì)量，g4.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.5%4.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作垢樣中氧化鈣，氧化鎂的含量。5三氧化二鐵含量的測(cè)定（EDTA滴定法）5.1原理在PH1.72.2時(shí)三價(jià)鐵離子與EDTA形成絡(luò)合物，以苯甲酰苯基羥胺為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。5.2試劑5.2.1氨水1+15.2.2 2%苯甲酰苯基羥胺乙醇溶液（鉭試劑）5.2.3 2mol/L氯乙酸溶液。5.2.4 0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液5.3儀器滴定管，50mL5.4分析步驟5.4.1吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液2050mL，于250mL錐形瓶中，用水稀釋至約7

11、5mL，用1+1氨水中和至PH1.52.5，加入5mL2mol/L氯乙酸溶液。5.4.2將溶液加熱至6070，然后加入2%鉭試劑約1mL，趁熱用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變黃色為終點(diǎn)。5.5分析結(jié)果的計(jì)算三氧化二鐵含量X6（%），按下式計(jì)算；X6=（CV（159.68/2）100/（G（A/250）1000）式中：CEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/LV滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL159.68三氧化二鐵的摩爾質(zhì)量，g/molG試樣的質(zhì)量，gA吸取測(cè)定酸不溶物后濾液的體積，mL5.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.2%5.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值

12、，作為垢樣中三氧化二鐵的含量。6.三氧化二鋁含量的測(cè)定（EDTA滴定法）6.1原理在絡(luò)合滴定鐵后的溶液中，加入過(guò)量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)節(jié)溶液PH=4.5，煮沸，使鋁與EDTA定量絡(luò)合，以亞硝基R鹽為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過(guò)剩的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。6.2試劑6.2.1 0.2%亞硝基R鹽溶液；1亞硝基-2萘酚-3.6二磺酸鈉；（C10H5NNa2O8S2）6.2.2 PH4.5乙酸-乙酸銨緩沖溶液。稱(chēng)取77g乙酸銨（稱(chēng)準(zhǔn)至0.01g）溶于約500mL水中，加入59mL冰乙酸，用水稀釋至1000mL。6.2.3 0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液6.2.4 0.01mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液。6

13、.2.4.1稱(chēng)取2.495g硫酸銅（CuSO45H2O）溶于約500mL水中，加入23滴濃硫酸，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。標(biāo)定吸取0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20mL，移入250mL錐形瓶中，加入約50mL水及PH4.5乙酸-乙酸銨緩沖溶液20mL，加入0.2%亞硝基R鹽指示劑約1mL，用0.01mol/L硫酸銅溶液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)辄S綠色即為終點(diǎn)。計(jì)算M2=（M1V1）/V2式中：M2硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/LM1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/LV1加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLV2滴定消耗硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL6.3儀器滴

14、定管，50mL6.4分析步驟6.4.1在測(cè)定三氧化二鐵含量后的溶液中，準(zhǔn)確加入20mL0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，加入PH4.5乙酸-乙酸銨緩沖溶液20mL，于電爐上加熱煮沸5分鐘，取下冷卻。6.4.2加入0.2%亞硝基R鹽約1mL，用0.01mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)辄S綠色即為終點(diǎn)。6.5分析結(jié)果的計(jì)算三氧化二鋁的含量X7（%），按下式計(jì)算；X7=（V1M1- V2M2）（101.96/2）100/（G（A/250）1000）式中：M1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/LV1加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLM2硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/LV2滴定消耗硫

15、酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL101.96三氧化二鋁的摩爾質(zhì)量，g/molG試樣的質(zhì)量，gA測(cè)定三氧化二鐵含量時(shí)吸取濾液的體積，mL6.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.2%6.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣中三氧化二鋁的含量。7.氧化鋅含量的測(cè)定（EDTA滴定法）7.1原理經(jīng)測(cè)定酸不溶物的濾液中，加入氟化銨，消除鐵、鋁離子干擾，于PH5.5下，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中鋅離子。7.2試劑7.2.1 氟化銨7.2.2 2mol/L氫氧化鈉溶液7.2.3 0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液7.2.4 0.5%二甲酚橙溶液7.2.5 PH5.5乙酸-乙酸鈉緩沖溶液

16、配制稱(chēng)取200g醋酸鈉（NaAC3H2O）溶于150mL水中,加9mL冰醋酸,用水稀釋到1000mL。7.3儀器滴定管,50mL7.4分析步驟7.4.1吸取測(cè)定酸不溶物后濾液1050mL,移入250mL錐形瓶中,加入2g氟化銨,用水稀釋至約75mL,用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH約56,搖勻后加入10mLPH=5.5乙酸-乙酸鈉緩沖溶液,溫?zé)嶂?040。7.4.2加入二甲酚橙指示劑23滴,用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色突變?yōu)辄S色為終點(diǎn).7.5分析結(jié)果的計(jì)算氧化鋅含量X8（%），按下式計(jì)算；X8=（CV81.4100）/（G（A/250）1000）式中：CEDTA標(biāo)準(zhǔn)

17、溶液的摩爾濃度，mol/LV滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL81.4氧化鋅的摩爾質(zhì)量，g/molG試樣的質(zhì)量，gA吸取測(cè)定酸不溶物后濾液的體積，mL7.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.4%7.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣中氧化鋅的含量。8.氧化銅含量的測(cè)定（BCO分光光度法）8.1原理在分離鐵,鋁離子后的溶液中,在PH89時(shí),銅離子與雙環(huán)已酮草酰二腙反應(yīng)生成蘭色絡(luò)合物,用比色法測(cè)定.8.2試劑8.2.1氨水1+銅標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱(chēng)取0.3929g硫酸銅(CuSO45H2O),溶于水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,吸取上述稀釋液25mL,移入

18、250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,此溶液1mL含0.01mg銅.8.2.3 0.1%雙環(huán)已酮草酰二腙(BCO):稱(chēng)取0.5g雙環(huán)已酮草酰二腙(稱(chēng)準(zhǔn)至0.01g)加入約50mL乙醇,在水浴上溫?zé)?攪拌,溶解后用水稀釋至500mL,搖勻。8.2.4 PH8.5氨-氯化銨緩沖溶液的配制:稱(chēng)取氯化銨40g(稱(chēng)取至0.01g);溶于適量水中加入氨水9mL,用水稀釋至500mL。8.3儀器分光光度計(jì)8.4分析步驟8.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別吸取1mL含0.01mg銅標(biāo)準(zhǔn)溶液0,1.0,3.0,5.0,7.0mL于5只50mL容量瓶中,依次加入15mLPH8.5氨-氯化銨緩沖溶液及15mLBCO溶液

19、,用水稀釋至刻度搖勻放置5分鐘,用分光光度計(jì),于600nm,用3cm比色皿,以試劑空白作參比,測(cè)其吸光度,用測(cè)得吸光度為縱坐標(biāo),相對(duì)應(yīng)銅含量(毫克)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.8.4.2試樣測(cè)定.吸取測(cè)定氧化鈣,氧化鎂用的干過(guò)濾后濾液15mL,移入50 mL容量瓶中.用1+1氨水調(diào)節(jié)PH9左右,然后加入15mL氨-氯化銨緩沖溶液,15mLBCO溶液,用水稀釋至刻度,搖勻,放置5分鐘。于600nm處,用3cm比色皿,以試劑空白作參比,測(cè)其吸光度.于標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的銅含量。8.5分析結(jié)果的計(jì)算氧化銅含量X9（%），按下式計(jì)算；X9=（1.251A100）/（G（50/2

20、50）（15/100）1000式中：A從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得銅離子含量，mg1.251銅換算為氧化銅的系數(shù)。G試樣的質(zhì)量，g8.6允許差平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.15%8.7結(jié)果表示取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣中氧化銅的含量。9.五氧化二磷含量的測(cè)定（抗壞血酸法）9.1原理樣品經(jīng)酸分解后的溶液，在酸性溶液中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成黃色的磷鉬雜多酸，再用抗壞血酸還原成磷鉬蘭。9.2試劑9.2.1鉬酸銨溶液。稱(chēng)取7.0g鉬酸銨（稱(chēng)準(zhǔn)至0.01g）溶于約500mL水中，加入0.2g酒石酸銻鉀及80mL硫酸，冷卻后，用水稀釋到1000mL，混勻，貯存于棕色瓶中。（有效期6個(gè)月）。9.2.2抗壞血酸溶液。稱(chēng)取17.6g抗壞血酸（稱(chēng)準(zhǔn)至0.01g）溶于約500mL水中，加入0.2g