火力发电厂水汽试验方法

SS-1-1-84 总则和一般规定1 总 则1.1 火力发电厂水、汽试验方法（以下简称方法），供火力发电厂进行水汽质量监督或测试时使用。根据火力发电厂水、汽监督规程和测试的具体要求，各厂可结合具体条件进行选用。1.2 试验室应具有化学分析的一般仪器和设备，如分析天平、分光光度计、电导仪、PH、PNa、PX计等和常用的玻璃仪器以及电炉、高温炉、电热板、烘箱、水浴锅、计算器、冰箱等设备。此外还应有良好的通风设备（如通风橱）和所需等级的化学药品，并备有各类分析记录的专用档案柜。1.3 为了保证分析数据的质量，使用方法的人员应掌握各分析方法的基本原理和基本操作技能，并对所测试的结果能进行计算和初步审核。1.4 对使用贵重精密仪器或进行痕量分析（PPb级）时，为了保证仪器的灵敏度和分析数据的可靠性，必须采取防尘、防震、防止酸、碱气体腐蚀的有效措施。1.5 使用对人体有害的药品（例如汞、氢氟酸及有毒害的有机试剂等）时，应采取必要的防护和保健措施。2 一般规定2.1 仪器校正：为了保证分析结果的准确性，对分析天平及砝码，应定期（12年）进行校正；对分光光度计等分析仪器应根据说明书进行校正；对容量仪器，如：滴定管、移液管、容量瓶等，可根据试验的要求进行校正。2.2 空白试验：方法的空白试验有两种：（1）在一般测定中，为提高分析结果的准确度，以空白水代替水样，用测定水样的方法和步骤进行测定，其测定值称为空白值。然后，对水样测定结果进行空白值校正。（2）在微量成分比色分析中，为测定空白水中待测成分含量，需要进行单倍试剂和双倍试剂的空白试验。单倍试剂空白试验，与一般空白试验相同。双倍试剂空白试验是指试剂加入量为测定水样所用试剂量的2倍，测定方法和步骤与测定水样相同。根据单、双倍试剂空白试验结果，可求出空白水中待测成分的含量，对水样的测定结果进行空白值校正。2.3 空白水质量：在方法中的“空白水”是指用来配制试剂和作空白试验用的水，如蒸馏水、除盐水、高纯水等。对空白水的质量要求如下： 空白水名称 质量要求 蒸馏水 电导率3s/cm（25） 除盐水 电导率1s/cm（25） 高纯水 电导率（混床出口，25）0.2s/cm Cu、Fe、Na3g/l SiO2 502050205001000-直接测定直接测定用全固体和溶解固体之差求得4.5 过滤完毕后，用少量蒸馏水将量取水样的容器和玻璃过滤器清洗数次，然后将玻璃过滤器移入105110的烘箱中烘干1h，取出置于干燥器内，冷却至室温称量。4.6 再在相同的温度下烘干半小时，冷却称量，如此反复操作，直至恒重。水样中悬浮固体（XG）的含量（mg/l）按下式计算： G1-G2 XG = 1000V式中 G1玻璃过滤器（或铺有石棉层的古氏坩埚）与悬浮固体的总量，mg；G2玻璃过滤器（或铺有石棉层的古氏坩埚）的重量，mg；V水样的体积，ml。【注释】1.悬浮固体含量可由全固体与溶解固体相减而得到。2.若无酸洗石棉可按下述方法制备：把优质长纤维石棉切成长度为0.5cm的长条，在研钵中用水捣和，再用浓盐酸在水浴锅上煮1218h，然后用热蒸馏水洗涤至洗出液中无氯离子，即可应用。3.过滤后的水样应澄清透明，否则应重新过滤。4.试验条件要严格控制，如烘干温度和烘干时间。5.本法也可采用玻璃漏斗和无灰致密滤纸过滤，由于滤纸吸水性大，应在盖紧瓶盖的称量瓶中称量。6.在测定结果中应注明所用的过滤材料。SS-3-3-84 溶解固体和灼烧减少固体的测定1 概 要1.1 溶解固体是指分离悬浮固体后的滤液经蒸发、干燥所得的残渣重量。1.2 测定溶解固体有三种方法，各方法的适用条件同“SS-3-1-84”。1.3 灼烧减少固体为溶解固体在750-800灼烧至残渣变白后所失去的重量。2 仪 器本法所用仪器与“SS-3-1-84”中的相同。3 试 剂3.1 碳酸钠标准溶液（1ml含10mgNa2CO3）。3.2 0.1N硫酸标准溶液4 测定方法4.1 溶解固体的测定：4.1.1 第一法测定步骤：1. 取一定量过滤的澄清水样，逐次注入已经灼烧至恒重的蒸发皿中，在水浴锅上蒸干。2. 将已蒸干的样品连同蒸发皿移入105-110的烘箱内烘2h。3. 取出蒸发皿放在干燥器内冷却至室温后，迅速称量。4. 再在相同条件下烘半小时，冷却后再次称量，如此反复直至恒重。溶解固体（RG）含量（mg/l）按式（1）计算：G1 - G2RG = 1000 （1）V式中 G1蒸干残留物与蒸发皿的总重量，mg；G2蒸发皿的重量，mg；V水样的体积，ml。4.1.2 第二法测定步骤： 取一定量已经过滤的澄清锅炉水样，加入与其酚酞碱度相当量的硫酸标准溶液，使水样中和。将此中和后的水样逐次注入已经灼烧至恒重的蒸发皿中，在水浴锅上蒸干。以下按4.1.1的2）、3）、4）项测定步骤操作。溶解固体（RG）含量（mg/l）按式（2）计算：G1-G2RG = 1000+1.06OH-+0.517CO32-0.1b49 （2）V式中个符号的含义见“SS-3-1-84”。4.1.3 第三法测定步骤：取一定量已过滤的澄清水样，逐次注入事先置有20ml碳酸钠标准溶液（用移液管操作）的蒸发皿中，在水浴锅上蒸干。以下按4.1.1的2）、3）、4）项测定步骤操作。溶解固体（RG）含量（mg/l）按式（3）计算：G1-G2-10aRG = 1000 （3）V中G1、G2、V同式（1）中的解释； a加入碳酸钠标准溶液的体积，ml； 10碳酸钠标准溶液的浓度，mg/ml。4.2 灼烧减少固体的测定：4.2.1 将已烘干至恒重的溶解固体残渣，连同蒸发皿移入 -800的高温炉中灼烧。4.2.2 灼烧30min，如果残渣不变白，再灼烧10min即取出，在干燥器中冷却至室温后，迅速称量。灼烧减少固体（SG）含量（mg/l）按式（4）计算：G1 - G3SG = 1000V式中 G1、V同式（1）中的解释；G3灼烧残渣与蒸发皿的总重量，mg。【注释】1.所取水样的体积，应使蒸干残留物的重量在100mg左右。2.为防止在蒸发烘干时落入杂物，影响试验结果，必须在蒸发皿上放置玻璃三脚架，并加盖表面皿。SS-4-1-84 电导率的测定1 概 要 酸、碱、盐等电解质溶于水中，离解成带正、负电荷的离子，溶液具有导电能力。其导电能力的大小，可用电导率来表示。 电解质溶液的电导率，通常是用两个金属片（即电极）插入溶液中测量两极间电阻率大小来确定，电导率是电阻率的倒数。根据欧姆定律，溶液的电导（G）与电极面积（A）成正比，与极间距离（L）成反比。即 或 A L G = DDDD = G（1） L A 上式中DD称为电导率，它是指电极面积1cm，极间距离1cm时溶液的电导，其单位为西/厘米，用符号S/cm表示。对同一电极，L/A不变，可用K表示（K称为电导池常数），因此，被测溶液的电导率和电导的关系为： DD = GK 或 G = DD/K （2） 对于同一溶液，用不同电极测出的电导值不同，但电导率是不变的。溶液的电导率和电解质的性质、浓度及溶液的温度有关，一般应将测得的电导率换算成25时的电导率值来表示。在一定条件下，可用电导率来比较水中溶解物质的含量。2 仪 器2.1 测定电导率用的专用仪器：常用的有DDS-11A电导率仪及DDD-32B电导仪等。2.2 电导电极及其它附属装置。3 试 剂3.1 1M氯化钾标准溶液：准确称取74.55g预先在150烘箱中烘2h，并在干燥器内冷却的优级纯氯化钾（或基准试剂），用新制的高纯水溶解后稀释至1.001。此溶液在25时的电导为S/cm。3.2 0.1M氯化钾标准溶液：将1M氯化钾标准溶液用新制的高纯水稀释至10倍即可。此溶液的电导率在25时是12880S/cm。3.3 0.01M氯化钾标准溶液：将0.1M氯化钾标准溶液，用新制的高纯水稀释至10倍即可。此溶液的电导率在25时是1413S/cm。4 测定方法4.1 电导率仪的校正：按仪器说明书的要求进行。4.2 电导池常数的标定：用未知电导池常数的电极来测定已知电导率的氯化钾标准溶液的电导，然后按所测结果算出该电极的电导池常数。为了减小标定的误差，应选用电导率与待测水样相似的氯化钾标准溶液来进行标定。 若标定电极用的氯化钾标准溶液的电导率为DDKCl（S/cm），标定该电极时测得的电导为GKCl（S），配制氯化钾标准溶液所用高纯水本身的电导率为DDH2O（S/cm）时，则该电极的电导池常数K（cm-1）应为：K =（DDKCl+DDH2O）/Gkcl （3）4.3 电导电极的选用：实验室测量电导率的电极，通常使用铂电极。铂电极分为两种：光亮电极与铂黑电极。光亮电极适用于测量电导率较低的水样，而铂黑电极适用于测量中、高电导率的水样。电导池常数分为下列三种；即0.1以下、0.11.0及1.010。电导池常数的选用，应满足所用测试仪表对被测水样的要求，例如某电导仪最小的电导率仅能测得10-6S/cm，而用该仪器来测定电导率小于0.2S/cm的高纯水时，就应当选用电导池常数为0.1以下的电极；如所用仪表的测试下限可达107S/cm时，则用该仪表来测定高纯水时，可用电导池常数为0.11.0的电极。为了减少测定时通过电导池的电流，从而减少极化现象的发生，通常电导池常数较小的电极适用于测定低电导率的水样，而电导池常数大的电极则适于测定高电导率的水样。4.4 频率的选用：为了减少测定时电极极化和极间电容的影响，若测定电导率大于100S/cm的水样时，应选用频率为1000Hz以上的高频率；测定电导率小于100S/cm的水样时，则可用50Hz的低频率。4.5 电极导线容抗的补偿：在选用高频率以及测定电导率小于1S/cm的纯水或高纯水时，应当考虑到电极导线容抗的补偿问题。某些电导仪有014pF的容抗补偿电容器，则所用电极导线的长短和两根导线的平行问题，以及仪表和电极的接地问题等等，都应在这个容抗补偿的范围以内，否则对所测的结果会带来误差。补偿的方法是将干燥的电导电极连同导线接在仪表上，将电导仪的选择开关放在最小一档测量。如此时电导仪的读数不是“零”，则应用补偿电容器将读数调整为零。补偿完毕后即可进行测量。4.6 电导率的测定：按照个电导仪的操作方法，在水温为10-30的条件下，测出水样的电导率或电导，并记录水样的温度，将测得结果换算到25时的电导率。GK DD（25）= 1+（t-25）式中 DD（25）换算成25时水样的电导率，S/cmG在测定水温为t时的电导，SK电导池常数，cm-1温度校正系数。对pH为59，电导率为30-300S/cm的天然水，的近似值为0.02【注释】1.当电导仪具有比电阻和电导率两个相对应的刻度时，可用标准电阻或电阻箱代替电导电极来核对仪表的读数。2.测量电导率时，应注意水样与测试电极不受污染，因此在测量前应反复冲洗电极，同时还应当避免将测试电极浸入浑浊和含油的水样中，以免污染电极而影响其电导池常数。3.在测量高纯水时（电导率=0.2S/cm）,应当采用水样连续流动的现场测试法。水样的流速应尽量保持恒定，并且使电极杯中有足够的水样流量，以免影响读数。本法所用的全部胶皮管均应经过充分擦洗、酸洗、用高纯水冲洗干净之后，才能使用。4.因各种离子的迁移速度不一样，其中以氢离子为最大氢氧根离子次之，钾、钠、氯以及硝酸根等离子都很相近，而重碳酸根离子和多价阴离子为最小，因此同样浓度的酸、碱、盐的电导率相差很大。当电解质溶液的浓度不超过1020%时，电解质的电导率实际上与浓度成正比，而浓度过高时，电导率反而下降，这是因为电解质的表观离解度下降了。因此，一般用各种电解质在无限稀释时的当量电导来计算该溶液的电导率与含盐量的关系。5.测定电导率时，应特别注意被测溶液的温度。因溶液中离子的迁移速度、溶液本身的粘度都与水温有密切的关系。对中性盐来说，温度每增加1，电导率约增大2%，平时所测得的电导率都应该换算成25的数值表示。6.根据实际经验，通常在pH为59范围内，天然水的电导率与水溶液中溶解物质之比，大约为1：0.60.8。一般对炉水来讲，如将炉水中电导率最大的氢氧根离子中和成中性盐，即用硫酸中和至酚酞红色刚消失（pH为8.3）则炉水的电导率与溶解固体之比约为1：0.50.6（即1S/cm相当于0.50.6mg/l）。7.电导率的温度系数受电解质种类、浓度、水样温度范围影响，所以，采用不同温度测定电导率换算成25数值的方法不如恒温25测定法精度高。就温度系数来说，在较高浓度和通常温度下，酸类溶液的0.015，碱类溶液的0.0170.019、盐类溶液的0.020.024。理论纯水在255范围内，温度系数0.050.06。因此，对于小于0.2S/cm的高纯水来说，已较接近于纯水的电导率理论值。温度系数宜采用理论纯水的数值，即=0.05。SS-5-1-84 PH的测定（PH电极法）1 概 要 当氢离子选择性电极-PH电极与甘汞参比电极同时浸入水溶液后，即组成测量电池。其中PH电极的电位随溶液中氢离子的活度而变化。用一台高输入阻抗的毫伏计测量，即可获得同水溶液中氢离子活度相对应的电极电位，以PH值表示。即PH = -lgaH+PH电极的电位与被测溶液中氢离子活度的关系符合能斯特公式，即RT E = E0+2.3026lgaH+nF式中EPH电极所产生的电位，VE0当氢离子活度为1时，PH电极所产生的电位，VR气体常数；F法拉第常数T绝对温度，Kn参加反应的得失电子数；a水溶液中氢离子的活度，mol/l根据上式可得（在20时）：a1H+ 0.058lg =EaH+ 0.058（PH-PH1）=EE PH = PH1+ 0.058式中 a1H+定位溶液的氢离子浓度，mol/l； aH+被测溶液的氢离子浓度，mol/l。因此，在20时，每当PH=1时，测量电池的电位变化为58mV2 仪 器2.1 实验室用PH计，附电极支架以及测试用烧杯。2.2 PH电极、饱和或3M氯化钾甘汞电极。3 试 剂3.1 PH=4.00标准缓冲溶液：准确称取预先在1155干燥过的优级纯邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.21g（0.05M），溶解于少量除盐水中，并稀释至1l。3.2 PH=6.86标准缓冲溶液（中性磷酸盐标准缓冲溶液）；准确称取经1155干燥过的优级纯磷酸二氢钾（KH2PO4）3.390（0.025M）以及优级纯无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.55g（0.025M），溶于少量除盐水中，并稀释至1l。3.3 PH=9.20标准缓冲溶液：准确称取优级纯硼砂（Na2B4O710H2O）3.81g（0.01M），溶于少量除盐水中，并稀释至1l。此溶液贮存时，应用充填有烧碱石棉的二氧化碳吸收管以防止二氧化碳的影响。以上标准缓冲溶液在不同的温度下，其PH值的变化列在表5-1-1中。表5-1-1 标准缓冲溶液在不同的温度下的PH值温度()邻苯二甲酸氢钾中性磷酸盐硼砂温度()邻苯二甲酸氢钾中性磷酸盐硼砂510152025304.014.004.004.004.014.016.956.926.906.886.866.859.399.339.279.229.189.143540455055604.024.034.044.064.084.106.846.846.836.836.846.849.109.079.049.108.998.964 测定方法4.1 仪器校正：仪器开启半小时后，按仪器说明书的规定，进行调零，温度补偿以及满刻度校正等手续。4.2 PH定位：定位用的标准缓冲溶液应选用一种其PH值与被测溶液相近的。在定位前，先用蒸馏水冲洗电极及测试烧杯2次以上，然后用干净滤纸将电极底部残留的水滴轻轻吸干。将定位溶液倒入测试烧杯内，浸入电极，调整仪器的零点、温度补偿及满刻度校正。最后根据所用定位缓冲液的PH值将PH计定位。重复12次，直至误差在允许范围内。定位溶液可保留下次再用。但如有污染或使用数次后，应当更换新鲜缓冲溶液（硼砂缓冲溶液，很容易吸收二氧化碳，不提倡反复使用）。4.3 复定位：复定位就是将上述定位后的PH计对另一PH值的标准缓冲溶液进行测定（如定位时用PH为4.00的标准缓冲溶液，则复定位时可用PH为6.86的标准缓冲溶液）。如所测结果与复定位缓冲溶液的PH值相差0.05PH（PHS-2或PHS-3型仪表）以内时，即可认为仪器和电极均属正常，可以进行PH测定。复定位溶液的处理，应按定位溶液的规定进行。4.4 水样的测定：将复定位后的电极和测试烧杯，反复用蒸馏水冲洗2次以上，再用被测水样冲洗2次以上。然后将电极浸入被测溶液，即可读取仪表指示的PH值。测定完毕后，应将电极用蒸馏水反复冲洗干净，最后将PH电极浸泡在蒸馏水中待用【注释】 1.新电极或长时间干燥保存的电极在使用前，应将电极在蒸馏水中浸泡过夜，使其不对称电位趋于稳定。如有急用，则可将上述电极浸泡在0.1M盐酸中至少 然后用蒸馏水反复冲洗干净后才能使用。 2.对污染的电极，可用蘸有四氯化碳或乙醚的棉花轻轻擦净电极的头部。如发现敏感泡外壁有微锈，可将电极浸泡在510%的盐酸中，待锈消除后再用，但绝不可浸泡在浓酸中，以防敏感薄膜严重脱水而报废。 3.为了减少测定误差，定位用PH标准缓冲液的PH值，应与被测水样的相接近。当水样PH值小于7.0时，应使用邻苯二甲酸氢钾溶液定位，以磷酸盐或硼砂缓冲液复定位；如水样PH值大于7.0时，则应用硼砂缓冲液定位，以邻苯二甲酸氢钾或磷酸盐缓冲液进行复定位。 4.进行PH测定时，还必须考虑到玻璃电极的“钠差”问题，即被测水样中钠离子的浓度对氢离子测定的干扰。特别是对PH10.5的高PH测定，必须选用优质的高碱PH电极，以减少“钠差”的影响。 5.根据不同的测量要求，可选用不同精度的仪器。例如PH-29A型PH计，其测量精度为0.1PH；而PHS-2和PHS-3型PH计，其测量精度为0.02PH。 6.测量电导率小于1.0S/cm的纯水的PH值，由于其阻抗过高，采用通常方法会产生一定误差。为了减少高阻抗的影响，可采取如下措施：a)加快甘汞电极氯化钾的扩散速度，可在氯化钾添加口处，加接高位氯化钾溶液。b)在水样中加12粒基准氯化钾或氯化钠的晶体，溶解混匀，使水样阻抗降低后，再按通常方法快速测定。c)为了防止空气中二氧化碳或其他杂质的影响，在条件许可下，采用连续流动测定，如使用工业PH表。 7.温度对PH值测定的准确性影响较大对于PH大于8.3的水样，在相同的酚酞碱度下，出现实测PH值随水温升高而直线下降的现象。其原因是由于温度变化，引起了众多影响PH值的因素改变，仪器上的温度补偿仅能消除一个因素的影响。为了消除温度影响，水样可采取水浴升温或降温的措施，使PH的测定在25时进行。当采用记录温度并进行温度校正的方式测定碱性水的PH值时，那么实测酚酞碱度计算出的PH值与温度校正后的PH值，两者相差小于0.1PH，测定的PH值才符合要求。8.用玻璃电极与甘汞电极组成的测量电池测定PH时，若每次定位时都产生较大偏差，有可能是甘汞电极液络部氯化钾扩散量过小引起的。这可用如下方法检查：取200ml蒸馏水注入250ml烧杯中，加15ml0.03M硝酸银溶液，混匀后将甘汞电极液络都浸入至溶液高度的1/2处，若即显出氯化银带状物，说明甘汞电极液络都扩散较快，反之，说明扩散较慢，应进行处理。SS-5-2-84 PH的测定（比色法）1 概 要 不同的酸碱指示剂，在不同的PH范围内显示不同的颜色。在一系列已知PH值的缓冲溶液中加入预选的指示剂，以其所显示的颜色作为标准色。向水样中加入同种指示剂，显色后与标准色比较，以此测定出水样的PH值。含有氧化剂、还原剂、色素的水样，含盐量高和混浊的水样以及蒸馏水、除盐水等无缓冲性的水样，不宜采用本方法。2 仪 器2.1 PH比色器：PH比色器如图5-2-1所示。2.2 比色管：内径1.5cm，容量10ml。3 试 剂3.1 0.2M邻苯二甲酸氢钾溶液：称取40.84g邻苯二甲酸氢钾，溶于少量除盐水中，并稀释至1l。3.2 0.2M磷酸二氢钾溶液：称取27.22g磷酸二氢钾溶于除盐水中，并稀释至1l。3.3 0.2M硼酸和0.2M氯化钾混合溶液：称取6.183g硼酸和7.455g氯化钾溶于少量除盐水中，并稀释至500ml。3.4 0.1M氨基乙酸和0.1M氯化钠混合溶液：称取3.753g氨基乙酸和2.922g氯化钠溶于少量除盐水中，并稀释至500ml。3.5 0.1M氢氧化钠标准溶液（配制与标定方法，见附录1）3.6 PH标准缓冲溶液：缓冲溶液的配制方法是将上述溶液按表5-2-1所示的比例分别与氢氧化钠标准溶液混合，并用除盐水稀释至100ml。表5-2-1 标准缓冲溶液（20）25ml邻苯二甲酸氢钾 +Xml氢氧化钠25ml磷酸二氢钾+Xml氢氧化钠25ml硼酸氯化钾+Xml氢氧化钠Yml氨基乙酸-氯化钠+Xml氢氧化钠PHXPHXPHXPHYX5.05.25.45.65.86.06.223.6529.7535.2539.7043.1045.4047.005.86.06.26.46.66.87.07.27.47.67.88.03.665.648.5512.6017.7423.6029.5434.9039.3442.7445.1746.857.38.08.28.48.68.89.09.29.49.69.810.02.654.005.908.5512.0016.4021.4026.7032.0036.8540.8043.9010.010.210.410.610.811.011.211.411.611.812.062.559.056.054.052.551.250.249.849.047.946.037.541.044.046.047.548.849.850.251.052.154.03.7 PH指示剂：各种指示剂的配制方法 及变色范围列于表5-2-2，加碱配制指示剂的酸碱度必须调整，通常用PH计把指示剂本身的PH值调到其变色范围的中点。如甲酚红变色范围7.28.8，可把PH调至8.0左右。所有指示剂应存于严密的棕色瓶中并防于暗处。表5-2-2 PH指示剂的配制指示剂名称变色范围配制方法甲基红4.26.20.10g溶于18.60ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml溴甲酚红5.26.80.10g溶于9.25ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml溴百里香酚蓝6.07.60.10g溶于8.0ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml酚红6.88.40.1g溶于14.20ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml甲酚红7.28.80.1g溶于13.10ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml百里香酚蓝8.09.60.10g溶于10.75ml0.02M氢氧化钠溶液中，用除盐水稀释至250ml酚酞8.210.00.05g溶于60ml乙醇中，用除盐水稀释至100ml百里香酚酞9.010.20.10g溶于100ml乙醇中茜素黄GG10.012.00.10g溶于100ml50%乙醇中