工业循环冷却水及锅炉用水中钾、钠含量的测定.pdf

i c s7 1 0 4 0 4 0 g7 6 缮雪 中华人民共和国国家标准 g b t14 6 4 0 - - 2 0 0 8 代替g b t1 4 6 4 0 1 4 6 4 1 - - 1 9 9 3 ，g b t1 0 5 3 91 9 8 9 ，g b t1 2 1 5 6 - - 1 9 8 9 工业循环冷却水及锅炉用水中 钾、钠含量的测定 w a t e ru s e di ni n d u s t r i a lc i r c u l a t i n gc o o l i n gs y s t e ma n db o i l e r d e t e r m i n a t i o no fp o t a s s i u ma n ds o d i u m ( i s o9 9 6 4 1 ：1 9 9 3 ，w a t e rq u a l i t y - - d e t e r m i n a t i o no fs o d i u ma n d p o t a s s i u mp a r t1 ：d e t e r m i n a t i o no fs o d i u mb ya t o m i ca b s o r p t i o n s p e c t r o m e t r y ；i s o9 9 6 42 ：1 9 9 3 ，w a t e rq u a l i t y - - d e t e r m i n a t i o no fs o d i u m a n dp o t a s s i u m - - p a r t2 ：d e t e r m i n a t i o no fp o t a s s i u mb ya t o m i ca b s o r p t i o n s p e c t r o m e t r y ，n e q ) 发布 局厶萏妣员嫩委 检理峪管臆化孰准嘲标啪家则国队国帕中 刖昌 g b t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 本标准对应于i s o9 9 6 4 一l ：1 9 9 3 水质钠和钾的测定第1 部分：原子吸收光谱法测定钠及 i s o9 9 6 4 2 ：1 9 9 3 水质钠和钾的测定第2 部分：原子吸收光谱法测定钾( 英文版) ，与i s o9 9 6 4 一l ： 1 9 9 3 及i s 09 9 6 42 ：1 9 9 3 的一致性程度为非等效。 本标准同时代替g b t1 4 6 4 0 - - 1 9 9 3 工业循环冷却水中钾含量的测定 原子吸收光谱法、 g b t1 4 6 4 11 9 9 3 工业循环冷却水中钠含量的测定原子吸收光谱法、g b t1 2 1 5 61 9 8 9 锅炉用 水和冷却水分析方法钠的测定静态法和g b t1 0 5 3 9 - - 1 9 8 9 锅炉用水和冷却水分析方法钾离 子的测定火焰光度法。 本标准中附录a 和附录b 为资料性附录。 本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本标准由全国化学标准化技术委员会水处理剂分会( s a c t c6 3 s c5 ) 归口。 本标准负责起草单位：天津化工研究设计院。 本标准主要起草人：刘艳飞、李琳、邵宏谦、朱传俊。 本标准所代替标准的版本发布情况为： g b t1 0 5 3 91 9 8 9 ； g b t1 2 1 5 61 9 8 9 ； g b t1 4 6 4 0 - - 1 9 9 3 ； g b t1 4 6 4 11 9 9 3 。 1 范围 工业循环冷却水及锅炉用水中 钾、钠含量的测定 g b t 14 6 4 0 - - 2 0 0 8 本标准规定了工业循环冷却水和锅炉用水中钾、钠的测定方法。 本标准中原子吸收光谱法适用于钾含量0 3m g l 5 0m g l 、钠含量5m g l 5 0 0m g l 的测 定，静态法适用于钠含量大于0 2 3m g l 的洳定。 本标准也适用于各种工业用水、锅炉用水、原水及生活用水中钾、钠的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用丽成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 g b t6 0 3 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备( g b t6 0 3 - - 2 0 0 2 ，i s o6 3 5 3 1 ：1 9 8 2 ， n e q ) g 剧t4 4 7 0 火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语( g b t4 4 7 0 - - 1 9 9 8 ，i d t1 s o6 9 5 5 ：1 9 8 2 ) g b t6 6 8 2 分析实验室用水规格和试验方法( g b t6 6 8 2 - - 1 9 9 2 ，n e qi s o3 6 9 6 ：1 9 8 7 ) g b6 8 1 9 溶解乙炔 3 术语和定义 本标准中涉及到火焰原子吸收光谱分析法术语和定义见g b t4 4 7 0 。 4 钾含量的测定( 原子吸收光谱法) 4 1 原理 向样品中加入氯化铯溶液作为离子化抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气乙炔火焰， 在7 6 6 5n m 波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对本方法均无干扰( 参见附录a 、 附录b ) 。 4 2 试剂和材料 本方法所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合g b t6 6 8 2 三级水的规定。 试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时，均按g b t6 0 3 之规定制备。 安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入 或接触皮肤。 4 2 1 盐酸。 4 2 2 硝酸。 4 2 8 氯化铯( c s c i ) 溶液：含铯2 0g l 。 将2 5g 氯化铯溶于含有5 0m l 盐酸( 也可以使用硝酸来代替盐酸) 的4 5 0m l 水的溶液中，并用水 稀释至1l 。该溶液1 升含有约2 0g c s 。 4 2 4 钾标准贮备溶液：含钾1g l 。 在l0 0 0m l 容量瓶中，用水溶解1 9 0 7g + o 0 0 5g 氯化钾( 预先在1 4 06 c l o 。c 烘干至少lh ) 并 】 g b t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6 个月。此溶液l o o m l 含1 0 0 m g 钾。也可使用市售 溶液。 4 2 5 钾标准溶液：含钾1 0m g l 。 移取1 0m l 钾标准贮备溶液至10 0 0m l 容量瓶中，用水稀释至刻度。1m l 该标准溶液含有 1 0p g 钾，该溶液应现用现配。 4 3 仪器 一般实验室仪器和下列仪器。 4 3 1 原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气乙炔( g b t6 8 1 9 ) 火焰燃烧器、钾空心 阴极灯以及配套的红敏光电倍增管。 推荐光谱狭缝d 0 3n m 。 所有玻璃容器都应为硼硅玻璃。 试验中所用容器，应使用1 0 ( 体积分数) 硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。 4 4 采样 用清洁的聚乙烯瓶收集样品。 注1 ：如果样品要进行其他金属的分析，可添加盐酸或硝酸使p h 约为1 来保存样品( 每升水样加入盐酸8 0 m l ) 。 4 5 测定步骤 4 5 1 试样的制备 4 5 1 1 用孔径为0 4 5p m 的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也可 通过离心机去除样品中的杂质。 4 5 1 2 根据待测样品的数量准备一系列1 0 0m l 容量瓶。在每个容量瓶中加入1 0m l 氯化铯溶液。 4 5 1 3 移取1 0m l 样品至预先装有氯化铯溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。若 试验溶液中钾的浓度不在0 1m g l - - 1 0m g l 的最佳范围内，则适当调节样品体积。 4 5 2 校准溶液的制备 分别在一系列1 0 0m l 容量瓶中加入1 0m l 氯化铯溶液，分别移取om l 、1 0m l 、2 0m l 、 4 0m l 、6 0m l 和1 0 0m l 钾标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有 0m g l 、0 1m g l 、0 2m g l 、0 4m g l 、0 6m g l 及1 0m g l 的钾。 4 5 3 校准和测定 4 5 3 1 按照仪器使用说明书所提供的最佳条件，调节波长7 6 6 5n m ，调试灯电流、通带、积分时间、 火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5m i n 1 0m i n 方能进行测定。 4 5 3 2 测定校准溶液的吸光度，以钾的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。 根据曲线计算出斜率6 ，以升每毫克表示。 4 5 3 3 依次测定试验溶液的吸光度。 4 5 3 4 同时做空白试验。 4 6 分析结果的表述 4 。6 1 校准曲线的使用 从校准曲线中读出试验溶液中钾的浓度。由这些值计算出试样中钾的浓度，要把所取试样的体积 及容量瓶的总体积考虑进去。 4 6 2 计算方法 4 6 2 1 若校准曲线是线性的，钾的质量浓度以& 表示，单位为毫克每升( r a g l ) ，按式( 1 ) 计算： 靠一半 ( 1 ) ， g b t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 式中： a 样品的吸光度； a 。空白的吸光度； v 试液的体积的数值，单位为毫升( m l ) ； v 容量瓶的体积的数值，单位为毫升( m l ) ； 扣校准曲线的斜率，以升每毫克( l m g ) 表示。 4 6 2 2 钾的浓度以c 。表示，单位为毫摩尔每升( m m o l l ) ，按式( 2 ) 计算： c k 一券1 ( 2 ) 若校准曲线不呈线性，则按4 6 1 所述进行。 5 钠含量的测定 5 1 原子吸收光谱法 5 1 1 原理 在样品中加入氯化铯作为离子抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气乙炔火焰，在 3 3 0 2n m 或5 8 9 0n z t l 波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对钠的测定均不干扰 ( 见附录b ) 。 5 1 2 试剂和材料 本方法所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合c b t6 6 8 2 三级水的规定。 试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时，均按g b t6 0 3 之规定制备。 安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入 或接触皮肤。 5 1 2 1 盐酸。 5 1 2 2 硝酸。 5 1 2 3 氯化铯( c s c l ) 溶液：含铯2 0g l 。 制备方法同4 2 3 。 5 1 2 4 钠标准贮备溶液：含钠1g l 。 在10 0 0m l 容量瓶中，用水溶解2 5 4 2g o 0 0 5g 氯化钠( 预先在1 4 0 1 0 。c 烘干至少1h ) 并 稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6 个月。此溶液1 0 0m l 含1 0 0m g 钠。也可使用市售 溶液。 5 1 2 5 钠标准溶液：含钠1 0m g l 。 移取1 0m l 钠标准贮备溶液至10 0 0m l 容量瓶中，用水稀释至刻度。该溶液应现用现配，1m l 该标准溶液含有1 0p - g 钠。 5 1 3 仪器 一般实验室仪器和下列仪器。 5 1 3 1 原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气乙炔火焰燃烧器、钠空心阴极灯以及 配套的红敏光电倍增管。 推荐光谱狭缝d o 3n m 。 5 1 3 2 硼硅玻璃容器及聚乙烯容器 玻璃容器及聚乙烯容器应使用1 0 ( 体积分数) 硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。 5 1 4 采样 同4 4 。 5 1 5 钠含量小于5 0m g l 的溶液的测定 5 1 5 1 试样的制备 5 1 5 1 1 用孔径为0 4 5 ”m 的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也 3 c e t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 可通过离心机去除悬浮物中的杂质。 5 1 5 1 2 根据待测样品的数量准备一系列1 0 0m l 容量瓶。在每个容量瓶中加入1 0m l 氯化铯 溶液。 5 1 5 1 3 移取2m l 样品至预先装有氯化铯溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。 若试验溶液中钠的浓度不在0 1m g l 1 0m g l 的最佳范围内，则适当调节样品体积。 5 1 5 2 校准溶液的制备 分别在一系列1 0 0m l 容量瓶中加入1 0m l 氯化铯溶液，分别移取0m l 、1 0m l 、2 0m l 、 4 0m l 、6 0m l 和1 0 0m l 钠标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有 0m g l 、0 1 m g l 、0 2m g l 、0 4m g l 、0 6m g l 及1 0m g l 的钠。 5 1 5 3 校准和测定 5 1 5 3 1 按照仪器使用说明书所提供的最佳条件，调节波长5 8 9 + 0n m ，调试灯电流、通带、积分时 间、火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5m i n 1 0m i n 方能进行测定。 5 1 5 3 2 测定校准溶液的吸光度，以钠的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制校准曲 线。根据曲线计算出斜率b ，以升每毫克表示。 5 1 5 3 3 依次测定试验溶液的吸光度。 5 1 5 3 4 同时做空白试验。 5 1 5 4 分析结果的表述 5 1 5 4 1 校准曲线的使用 从校准益线读出试验溶液中钠的浓度。由这些值计算出试样中钠的浓度，要把所取试样的体积及 容量瓶的总体积考虑进去。 5 1 5 4 2 计算方法 a ) 若校准曲线是线性的，钠的质量浓度以p n 。表示，单位为毫克每升( r a g l ) ，按式( 3 ) 计算： p n a ：坠等型 ( 3 ) 式中： a 样品的吸光度； a 。空白的吸光度5 y 试液体积的数值，单位为毫升( m l ) ； y 容量瓶体积的数值，单位为毫升( m l ) ； 6 一校准曲线的斜率，以升每毫克( l r a g ) 表示。 b ) 钠的浓度以c 。表示，单位为毫摩尔每升( m m o l l ) ，按式( 4 ) 计算： p n 。 一西巧 若校准曲线不呈线性，则按5 1 5 4 1 所述进行。 5 1 6 钠含量大于2 0m g l 的溶液的测定 5 1 6 1 校准曲线的制作 准确移取钠贮备溶液0 0 0 m l ( 空白) 、2 5 0 m l 、5 o o m l 、7 5 0 m l 、1 0 0 m l ，分别置于5 0 0 m l 容量瓶中，加水稀释至刻度摇匀。此标准系列浓度为0 0 0m g l 、5 0 0m g l 、1 0 0 0m g l 、 1 5 0 0m g l 、2 0 0 0m g l ，在波长为3 3 0 2t i n 3 处，调节仪器为最佳工作状态，以水调零，以钠的质量浓 度为横坐标，相对应的吸光度为纵坐标，绘制出校准曲线。 5 1 6 2 试样的铡定 按校准曲线的制作中同等仪器条件，以水为空白调零，测定试样的吸光度，若水样中钠含量大于 2 0 0m g l ，可稀释后测定。 4 g b t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 5 1 6 3 分析结果的表述 以钠离子质量浓度表示的钠含量岛。( r a g l ) 按式( 5 ) 计算： p n 。一p f ( 5 ) 式中： p 一一从标准曲线中查得钠的质量浓度的数值，单位为毫克每升( r a g l ) ； ，酸化后试样体积( m l ) 与所取水样体积( m l ) 之比。 5 2 静态法 5 2 1 原理 当钠离子选择性电极一p n a 电极与甘汞参比电极同时浸入溶液后，即组成测量电池对。其中p n a 电极的电位随溶液中钠离子的活度而变化。用一台高阻抗输入的毫伏计测量，即可获得与水样中钠离 子活度相对应的电极电位，以p n a 值表示： p n a = = 一l g a n a - ( 6 ) p n a 电极的电位与溶液中钠离子活度的关系符合能恩斯特公式： e e 0 + 2 3 0 26 r 万t l g 口n ， 式中： e p n a 电极所产生的电位，单位为伏( v ) ； e o 当钠离子活度为1m o l l 时，p n a 电极所产生的电位，单位为伏( v ) ； r 气体常数，r - - 8 3 1 4j k _ 1 m o l ； t 热力学温度，单位为开( k ) ； f 法拉第常数，f 一9 6 4 9 1 0 4 c t o o l ； n 参加反应的得失电子数； c t n a 一溶液中钠离子的活度，单位为摩尔每升( t o o l l ) 。 当溶液中钠离子浓度小于1 0 _ 3m o l l 时，钠离子活度近似等于浓度，离子活度系数y 一1 。当钠离 子浓度大于1 0 _ 3m o l l 时，离子活度系数y 1 ，在测定中要注意活度系数的修正，为此水样应预先稀 释，否则误差较大。 当测定溶液的a 。+ 1 0 一m o l l ，被测溶液和定位溶液的温度为2 c c ，则式( 7 ) 可简化为： ， 0 0 5 8l o g = 坚一, x e( 8 ) a n 8 + 0 0 5 8 ( p n a p n a 7 ) 一x e ( 9 ) p n a _ p n a 7 + 羔 ( 1 0 ) 式中： e 标准溶液的电位与样品溶液电位之差，单位为伏( v ) ； ( 1 t n a + 标准溶液的钠离子活度，单位为摩尔每升( t o o l l ) ； a 。一样品溶液的钠离子活度，单位为摩尔每升( t o o l l ) ； p n a 标准溶液钠离子浓度所对应的p n a 值； p n a 一样品溶液钠离子浓度所对应的p n a 值。 为了减少温度的影响，定位溶液温度和水样温度相差不宜超过5 。氢离子和钾离子对测定水样 中钠离子浓度有干扰，前者可以通过加入碱化剂，使被测溶液的p h 大于l o 来消除，后者必须严格控制 c n a + ：c k + 至少为1 0 ：1 。 5 2 2 试剂和材料 5 2 2 1 水：符合g b t6 6 8 2 一级水规格。 5 g b t1 4 6 4 0 - - 2 0 0 8 5 2 2 2 氯化钠标准溶液的配制 5 2 2 2 1 p n a 2 标准贮备液( 1 0m o l l ) ：精确称取1 1 6 90g 经2 5 0 。c 3 5 0 “ c 烘干1h 2h 的氯 化钠基准试剂溶于水中，然后转入2l 的容量瓶中并稀释至刻度，摇匀。 5 2 2 2 2p n a 4 标准溶液( 1 0 一m o l l ) ：取p n a 2 贮备液，准确稀释1 0 0 倍。 5 2 2 2 3 p n a 5 标准溶液( 1 0 一m o l l ) ：取p n a 4 标准溶液，准确稀释1 0 倍。 5 2 2 3 碱化剂 二异丙胺母液 - ( c h 。) ：c h n h c h ( c h 。) 。 的含量，应不少于9 8 ，贮存于塑料瓶中。 5 2 3 仪器 5 2 3 1 离子计或性能类似的其他表计。仪器精度应达0 0 1p n a ，具有斜率校正功能。 5 2 3 2 钠离子选择电极( 钠功能玻璃电极) 电极长时间不用，以干放为宜，干放前应用水清洗干净。当电极定位时间过长，测定时反应迟钝，线 性变差都是电极衰老或变坏的表示，应更换新电极。当使用无斜率标准功能的钠度计时，要求p n a 电 极的实际斜率不低于理论斜率的9 8 ，新的久置不用的p n a 电极，应用沾有四氯化碳或乙醚的棉花擦 净电极的头部，然后用水清洗，浸泡在3 的盐酸溶液中5m i n 1 0m i n 用棉花擦净再用水洗干净。并 将电极浸泡在碱化后的p n a 4 标准溶液中1h 后使用。电极导线有机玻璃引出部分切勿受潮。 5 2 3 3 甘汞电极( 氯化钾浓度为0 1t o o l l ) 甘汞电极用完后应浸泡在与内充液浓度相同的氯化钾溶液中，不能长时间浸泡在纯水中。长期不 用时应干放保存，并套上专用的橡皮套，防止内部变干而损坏电极，重新使用前，先在与内充液浓度相同 的氯化钾溶液中浸泡数小时。测定中如发现读数不稳，可检查甘汞电极的接线是否牢固，有无接触不良 现象，陶瓷塞是否破裂或堵塞，有以上现象可更换电极。 5 2 3 4 试剂瓶( 聚乙烯塑料制品) 所用试剂瓶以及取样瓶都应用聚乙烯塑料制品，塑料容器用洗涤剂清洗后用1 ：1 的热盐酸浸泡半 天，然后用水冲洗干净后才能使用。各取样及定位用塑料容器都应专用，不宜更换不同浓度的定位溶液 或互相混淆。 5 2 4 分析步骤 5 2 4 1 仪器开启半小时后，按仪器说明书进行校正。 5 2 4 2 向分析中需使用的p n a 4 、p n a 5 标准溶液，水和水样中滴加二异丙胺溶液，进行碱化，调整 p h 大于1 0 。 5 2 4 3 以p n a 5 标准溶液定位，将碱化后的标准溶液摇匀。冲洗电极杯数次，将p n a 电极和甘汞电 极同时浸入该标准溶液进行定位。定位应重复核对1 、2 次，直至重复定位误差不超过p n a 5 土0 0 2 ，然 后以碱化后的p n a 5 标准溶液冲洗电极和电极杯数次，再将p n a 电极和甘汞电极同时浸入p n a 5 标准 溶液中，待仪器稳定后旋动斜率校正旋钮使仪器指示p n a 5 ( o 0 2 o 0 3 ) ，则说明仪器及电极均正常， 可进行水样测定。 5 2 4 4 水样测定： 用碱化后的水冲洗电极和电极杯，使p n a 计的读数在p n a 6 5 以上。再以碱化后的被测水样冲洗 电极和电极杯2 次以上。最后重新取碱化后的被测水样。摇匀，将电极浸入被测水样中，摇匀，按下仪 表读数开关，待仪表指示稳定后，记录读数，若水样钠离子浓度大于1 0 m o l l ，则用水稀释后滴加二 异丙胺使p h 大于1 0 ，然后进行测定。 5 2 4 5 经常使用的p n a 电极，在测定完毕后应将电极放在碱化后的p n a 4 标准溶液中备用。 5 2 4 6 不用的p n a 电极以干放为宜，但在干放前应用水清洗干净，以防溶液浸蚀敏感薄膜。电极一 般不宜放置过久。 5 2 4 70 1m o l l 甘汞电极在测试完后，应浸泡在0 1m o l l 氯化钾溶液中，不能长时间的浸泡在 纯水中，以防盐桥微孔中氯化钾被稀释，对测定结果有影响。 附录a ( 资料性附录) 水中共存元素及水处理药剂对钾的干扰 g b t1 4 6