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      1. 水質分析的一般知識

        一、水質分析中溶液濃度的表示方法
        A、標準溶液濃度的表示方法
        法定計量單位:
        物質的量:是量的名稱,它的符號是nB,用來表示物質B指定的的基本單元是多少的一個物理量。它的單位是摩爾(mol)。
        物質的量濃度:物質B的物質的量濃度,也叫物質B的濃度,其符號為cB,定義為物質的量nB溶液的體積V,它的單位是mol/L。
        B、普通試劑溶液的濃度:                        
        質量體積百分濃度(m/v%)例如10%氫氧化鉀溶液是指10g固體氫氧化鉀溶于蒸餾水中,再用蒸餾水稀釋**100ml。
        體積比濃度  液體試劑溶液的濃度常以體積比表示。例如1+2鹽酸溶液,就是1體積市售濃鹽酸溶于2體積蒸餾水中。
        二、水質分析中標準溶液的配制和標定
        (一)鹽酸標準溶液的配制和標定
        取9ml市售含HCL為37%、密度為1.19g/ml的分析純鹽酸溶液,用水稀釋**1000ml,此溶液的濃度約為0.1mol/L.
        準確稱取于270~300℃灼燒**恒重的基準無水碳酸鈉0.15g(準確**0.2mg),置于250mL錐形瓶中,加水約50ml,使之全部溶解。加1~2滴0.1%甲基橙指示劑,用0.1mol/L 鹽酸溶液滴定**由黃色變為橙色,劇烈振蕩片刻,當橙色不變時,讀取鹽酸溶液消耗的體積,鹽酸溶液的濃度為

        式 中  m—— 碳酸鈉的質量,g;
        V—— 滴定消耗的鹽酸體積,ml;
        53.00—— 1/2Na2CO3的摩爾質量,g/mol。
        (二)EDTA標準溶液的配制和標定
        稱取分析純EDTA(乙二胺四乙酸二鈉)3.7g于250ml燒杯中,加水約150mL和兩小片氫氧化鈉,微熱溶解后,轉移**試劑瓶中,用水稀釋**1000mL,搖勻,此溶液的濃度約為0.015mol/L.
        (1)用碳酸鈣標定EDTA溶液的濃度,準確稱取于110℃干燥**恒重的高純碳酸鈣0.6g(準確**0.2mg),置于250ml燒杯中,加水100mL,蓋上表面皿,沿杯嘴加入1+1鹽酸溶液10ml.加熱煮沸**不再冒小氣泡.冷**室溫,用水沖洗表面皿和燒杯內壁,定量轉移**250ml容量瓶中,用水稀釋**刻度,搖勻.
        移取上述溶液25.00ml于400ml燒杯中,加水約150ml,在攪拌下加入10ml20%氫氧化鉀溶液.使其pH>12,加約10mg鈣黃綠素,酚酞混合指示劑,溶液呈現綠色熒光.立即用EDTA標準溶液滴定**綠色熒光消失并突變為紫紅色時即為終點.記下消耗的EDTA溶液的體積.
        EDTA溶液的濃度用下式計算:

         
        式 中  m——基準物質的質量,g;
            M——基準物質的摩爾質量,g/mol,選用碳酸鈣時為100.08,選用金屬鋅(或氧化鋅時為65.39(或81.39);
        V——滴定消耗的EDTA溶液體積,ml.
        用EDTA滴定法測定水硬度時,習慣使用c(1/2EDTA),這時
        c(1/2EDTA) = 2c(EDTA)
        (三)硝酸銀標準溶液的配制和標定
        稱取1.6g分析純硝酸銀,加水溶解,并稀釋**1000ml,貯于棕色瓶中.上溶液的濃度約為0.01 mol/L.
        準確稱取0.6g已于500~600℃灼燒**恒重的優級純氯化鈉(準確**0.2mg).加水溶解后,移**250ml容量瓶中并稀釋**刻度,搖勻.用移液管移取氯化鈉溶液10.00ml于250ml.錐形瓶中加水約100ml,5%鉻酸鉀溶液1ml,用硝酸銀溶液滴定**磚紅色出現時即為終點.記下硝酸銀溶液的體積.
        用100mL水作空白,記錄空白消耗硝酸銀溶液的體積.硝酸銀溶液的濃度為

        式 中  m——氯化鈉的質量,g;
        58.44——NaCL的摩爾質量,g/mol;
        V——滴定氯化鈉溶液時消耗硝酸銀的體積,ml;
        V0——滴定空白時消耗硝酸銀的體積,ml.
        三、鍋爐水汽質量標準
        水質不良,會在鍋爐受熱金屬表面上形成水垢,使鍋爐金屬發生腐蝕和惡化蒸汽品質,必然會涉及鍋爐安全、經濟、穩定運行。
        (一)形成水垢
        在鍋爐金屬熱面上一旦形成水垢時,對鍋爐的危害有以下四方面。
        (1)導致鍋爐受熱面金屬的損壞,降低鍋爐使用壽命。
        (2)降低熱效率,增加煤耗量或降低鍋爐出力。
        (3)增加化學清洗次數,多消耗化學清洗藥劑等。
        (4)由于鍋水中雜質能在沉積物下濃縮,導致金屬腐蝕。
        (二)導致鍋爐金屬
        鍋水中游離氫氧化鈉過高或鍋水PH低,又含有較多中性鹽等情況下,會導致鍋爐金屬腐蝕。水中含有較多腐蝕產物,又會導致水冷壁管沉積物下的腐蝕。
        (三)易使蒸汽品質惡化
        由于鍋水中存在雜質,當鍋水不斷蒸發、濃縮時,鍋水含鹽量濃度逐漸增加,鍋水的表面張力亦隨之增大,在鍋水沸騰表面產生大量泡沫層。
        a、低壓鍋爐水質標準:
        《低壓鍋爐水中質標準》是根據我G的G情,綜合考慮鍋爐種類和結構、鍋爐的蒸發量、工作壓力、蒸汽溫度、水處理工藝和鍋爐熱化學試驗等方面的情況,在總結了G內研究成果和運行經驗的基礎上,參照G內外現行的鍋爐水質標準制定的。
        低壓鍋爐水質標準適用于額定蒸汽壓力≤2.5Mpa的固定式蒸汽鍋爐,也適用于額定熱功率≥0.1MW,額定出水壓力≥Mpa的固定式熱水鍋爐.本標準不適用于直流鍋爐.
        蒸汽鍋爐(燃用固體燃料的水管鍋爐等)采用鍋外化學水處理時,水質標準應符合下表的規定.
        蒸汽鍋爐采用鍋外化學水處理時的水質標準

        項  目

        給  水

        鍋  水

        額定蒸汽壓力,MPa

        ≤1.0

        >1.0
        ≤1.6

        >1.6
        ≤2.5

         
        ≤1.0

        >1.0
        ≤1.6

        >1.6
        ≤2.5

        懸浮物,mg/L

        ≤5

        ≤5

        ≤5

         

         

         

        總硬度,mmol/L

        ≤0.03

        ≤0.03

        ≤0.03

         

         

         

        總堿度mmol/L

         

         

         

         

        6~26

        6~24

        6~16

         

         

         

         

        ≤14

        ≤12

         

        PH(25℃)

        ≥7

        ≥7

        ≥7

        10~12

        10~12

        10~12

        含油量,mg/L

        ≤2

        ≤2

        ≤2

         

         

         

        溶解氧,mg/L

        ≤0.1

        ≤0.1

        ≤0.05

         

         

         

        溶解固形物mg/L

        無過熱器

         

         

         

        <4000

        <3500

        <3000

        有過熱器

         

         
         

         

        <3000

        <2500

         


         

         

         

         

         

        10~30

        10~30

         

         

         

         

        10~30

        10~30


         

         

         

         

        <0.2

        <0.2

        <0.2

        鍋爐額定蒸發量大于6t/h,均要除氧;額定蒸發量不大于6t/h的鍋爐應盡量除氧和注意防腐.對于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量均應不大于0.05mg/L.若采用化學除氧,則監測鍋水的亞硫酸根含量.
        b、熱水鍋爐水質標準應符合下表規定:
        熱水鍋爐水質標準

        項  目

        鍋內加藥處理

        鍋外化學處理

        給  水

        鍋  水

        給  水

        鍋  水

        懸浮物,mg/L

        ≤20

         

        ≤5

         

        總硬度,mmol/L

        ≤4

         

        ≤0.6

         

        PH(25℃)

        ≥7

        10~12

        ≥7

        8.5~10

        溶解氧,mg/L

         

         

        ≤0.1

        ≤0.1

        含油量,mg/L

        ≤2

         

        ≤2

        ≤2

        通過補加藥劑,使鍋水PH值控制在10~12.
        (二)低壓鍋爐水質標準的說明
        低壓鍋爐水質標準僅指給水水質標準和鍋水的水質標準.為了更好理解水質標準,對其中某些水質指標的標準作簡要說明.
        低壓鍋爐給水的水質標準說明
        ①懸浮物   水中懸浮物會影響水處理工藝的正常進行,因此對懸浮物作出水質標準規定,其依據是:
        對于鍋外化學水處理   因懸浮物進入離子交換器,會覆蓋在樹脂顆粒的表面,降低樹脂交換容量,并影響出水質量.所以,懸浮物含量一定要控制.經驗證明,只要將原水經澄清、混凝、過濾后,一般懸浮物含量可降低到5mg/L以下。所以,要求懸浮物含量≤5mg/L。
        ②總硬度  采用鍋外化學水處理時,實踐證明,在采用鍋爐定期清洗條件下,能保證熱強度**大的受熱面上每年所積水垢厚度不超過0.5mm,因此規定給水總硬度≤0.03mmol/L.
        ③PH值   酸性水會使金屬發生腐蝕。給水PH低會引起給水系統腐蝕,使給水含有大量腐蝕產物帶入鍋爐。
        ④溶解氧   給水中溶解氧,會引起鍋爐金屬的腐蝕。必須水中的含氧量低于規定值。鍋爐壓力越高,所允許的規定值越低。
        鍋爐出口蒸汽壓力為1.6~2.5Mpa時,給水中溶解氧含量≤0.05mg/L.對于鍋爐出口蒸汽壓力小于或等于1.6Mpa時,其給水中氧含量≤0.1mg/L.
        對于蒸發量≥6t/h的鍋爐給水,必須除氧;而蒸發量不大于6t/h的鍋爐,盡可能除氧.若發現鍋爐有腐蝕時,則給水必須采用除氧措施.
        四、滴定管
        1、種 類
        滴定管是準確測量放出液體體積的儀器,按其容積不同為常量、半微量及微量滴定管;按構造上的不同,又可分為普通滴定管和自動滴定管等。
        常量滴定管中**常用的是容積為50ml的滴定管,這種滴定管上刻有50個等分的刻度。
        2、準 備
        (1)洗 滌   無明顯油污不太臟的滴定管,可直接用自來水沖洗,或用肥皂水或洗衣粉水泡洗,但不可用去污粉刷洗,以免劃傷內壁,影響體積的準確測量。若有油污不易洗凈時,可用鉻酸洗液洗滌。
        (2)涂 油   酸式滴定管活塞與塞套應密合不漏水,并且轉動要靈活。為此,應在活塞上涂一薄層凡士林(或真空油脂)。
        (3)試 漏   酸式滴定管,關閉活塞,裝入蒸餾水**一定刻線,直立滴定管約2min。仔細觀察刻線上的液面是否下降,滴定管下端有無水滴滴下,及活塞縫中有無水滲出。然后將活塞轉動180°后等待2min再觀察,如有漏水現象應重新擦干涂油。
        (4)裝溶液和趕氣泡   準備好滴定管即可裝標準溶液。
        3、滴 定
        滴定**好在錐形瓶中進行,必要時也可在燒杯中進行。滴定操作是左手進行滴定,右手搖瓶。
        4、讀 數
        由于水溶液的附著力和內聚力的作用,滴定管液面呈彎月形。無色水溶液的彎月面比較清晰,有色溶液的彎月清晰程度較差。因此,兩種情況的讀數方法稍有不同。為了正確讀數,應遵守下列規則:
        ①注入溶液或放出溶液后,需等待30s~1min后才能讀數(使附著在內壁上的溶液流下)。
        ②滴定管應垂直地夾在滴定臺上讀數或用兩手指拿住滴定管的上端使其垂直后讀數。
        ③對于無色溶液或淺色溶液,應讀彎月面下緣實踐的**低點。
        5、注意事項
        ①用畢滴定管后,倒去管內剩余溶液,用水洗凈,裝入蒸餾水**刻度以上,用大試管套在管口上。這樣,下次使用前可不必再用洗液清洗。

        ②酸式滴定管長期不用時,活塞部分應墊上紙。否則,時間一久,塞子不易打開。堿式滴定管不用時膠管應拔下,蘸些滑石粉保存。

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