ОСТ 34-70-953.21-91
Группа Л19
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНОЙ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ
ОКСТУ 2109
Дата введения 1992-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства энергетики и электрификации СССР от 20.09.91 N 100a
2. ИСПОЛНИТЕЛИ Ю.М.Кострикин, докт. техн. наук; Н.М.Калинина; О.М.Штерн; С.Ю.Петрова; В.В.Шведова, Г.К.Корицкий; Л.Н.Федешева (ВТИ им. Ф.Э.Дзержинского)
3. ЗАРЕГИСТРИРОВАН в Центральном государственном фонде стандартов и технических условий за N 8435620 от 21.10.91
4. Срок первой проверки - 1997 г., периодичность проверки - 5 лет
5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Издание с изменением N 1 (утв. приказом Минэнерго СССР N 138а от 06.12.91)
Настоящий стандарт распространяется на производственные воды тепловых электростанций и устанавливает методы определения свободной угольной кислоты в Н-катионированной воде до и после декарбонизатора, в обессоленной воде, в конденсате пара, в питательной после деаэрации и грунтовых водах.
Метод основан на количественном переводе угольной кислоты (CО
) в ионы (НСО
) при титровании пробы щелочью до рН=8,4 в присутствии индикатора фенолфталеина.
Чувствительность метода - 1 мг/дм
(CО
).
1. ОТБОР ПРОБ
1.1. Для питательной воды после деаэрации и конденсатов пара с концентрацией свободной угольной кислоты менее 2 мг/кг.
Для отбора пробы собирают прибор, показанный на черт.1. Колбу 1 присоединяют трубкой 2 к отборной точке и заполняют колбу 1 анализируемой водой, давая ей выливаться через трубку (5) в дренаж, пока через прибор не протечет шесть-семь объемов воды (черт.1А). После этого зажимы (3) и (6) закрывают и переносят колбу в лабораторию, где присоединяют колонку Фрезениуса (7), заполненную аскаритом (черт.1Б). Затем, открыв зажимы (3) и (6), сливают анализируемую воду из колбы (1) до уровня, отмечающего объем 1000 см
.
Отбор пробы для анализа
Черт.1
1.2. Для воды природной и после дакарбонизатора с концентрацией свободной угольной кислоты в пределах от 2 до 15 мг/кг (СО
).
Отбор проб выполняется в соответствии с черт.2.
Черт.2
В ведро (1) помещают тарированный сосуд (2) вместимостью 250 см
, в который опущена стеклянная трубка (3), соединенная резиновой трубкой с отборным штуцером (4). Через сосуд пропускают анализируемую воду, пока уровень ее не повысится на 5-10 см выше сосуда. После этого осторожно вынимают стеклянную трубку, не прекращая поступления воды, сосуд закрывают пробкой, которая должна находиться под слоем воды в ведре, закрытый сосуд вынимают из ведра и переносят в лабораторию.
1.3. Для Н-катионированной и грунтовой вод, содержащих более 10 мг/кг (CO
).
Отбор проб выполняется по п.1.1.
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
Весы лабораторные - по ГОСТ 24104* 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Микрокомпрессор МК-1.
.
Пипетки - по ГОСТ 20292, вместимостью 5, 10, 25, 50 и 100 см .
Колбы мерные - по ГОСТ 1770, вместимостью 250, 500 и 1000 см .
Колбы конические с пришлифованными пробками - по ГОСТ 25336, вместимостью 250 см .
Колбы круглодонные или конические по ГОСТ 25336, вместимостью 1500 и 2000 см .
Колонка Фрезениуса.
Натрия гидроокись - по ГОСТ 4328.
Бария гидроокись - по ГОСТ 4107.
Кислота соляная - по ГОСТ 3118.
Метиловый оранжевый - по ТУ 6-09-4530*.
Трубки хлоркальциевые - по ГОСТ 25336.
Спирт этиловый ректификованный технический - по ГОСТ 18300.
Вода очищенная - по ОСТ 34-70-953.2.
Аскарит - по ТУ 6-09-4128.
3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ
3.1. Приготовление рабочих растворов
3.1.1. Раствор натрия гидроокиси концентрации
(NaOH)=0,1 моль/дм
3.1.2. Раствор соляной кислоты концентрации
(HCl)=0,1 моль/дм
3.1.3. Раствор индикатора метилового оранжевого с массовой долей 0,1% готовят и хранят по ГОСТ 4919.2.
3.1.4. Раствор индикатора фенолфталеина с массовой долей 1% готовят и хранят по ГОСТ 4919.2.
3.1.5. Насыщенный раствор бария гидроокиси. Его растворимость сильно зависит от температуры. Растворимости и щелочности для температур от 10 до 40 °С представлены в табл.1.
Таблица 1
Температура, °С | 10 | 20 | 30 | 40 |
Растворимость Ba(OH) , г/дм | 24,8 | 38,9 | 55,9 | 82,2 |
Растворимость Ba(OH) ·8H O, г/дм | 45,66 | 71,02 | 102,92 | 151,34 |
Щелочность насыщенного раствора, мг-экв/дм | 289,47 | 454,04 | 652,47 | 959,44 |
Насыщенный раствор готовят, всыпая 10-12 г в 100 см
очищенной воды и периодически взбалтывая. Насыщение протекает в течение нескольких часов. Раствор должен находиться в хорошо закрытом сосуде. Затем оставляют раствор до полного его осветления. Раствор устойчив. Хранят хорошо защищенным от доступа углекислоты.
3.1.6. Рабочий раствор барита с щелочностью 10 мг-экв/дм
.
В мерную колбу вместимостью 1000 см
отбирают пипеткой 20 см
полностью осветлившегося насыщенного раствора и доливают до метки очищенной водой, предварительно освобожденной от растворенной углекислоты кипячением. Тщательно перемешивают. Раствор хранят хорошо защищенным от доступа углекислоты, используя хлоркальциевые трубки, заполненные аскаритом.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Для вод, содержащих менее 2 мг/кг (СО
), необходимо концентрирование анализируемой пробы, отобранной по п.1.1, с помощью прибора, показанного на черт.3.
Прибор для определения малых количеств углекислоты
Черт.3
Колбу (1), снабженную плотной резиновой пробкой с двумя отверстиями, присоединяют к двум последовательно включенным поглотителям (3) и (4) и микрокомпрессору (2). Вместимость колбы (1) до 2000 см
, колб (3) и (4) по 250 см
каждой. Пробки у всех колб должны быть плотными, обеспечивающими полную герметичность системы. Такими же плотными должны быть и все соединения элементов установки. Микрокомпрессор должен быть включен таким образом, чтобы при его работе обеспечивалось движение воздуха в указанном стрелками направлении.
В поглотители (3) и (4) отмеривают по 25 см
рабочего раствора барита и соединяют все элементы установки. Включают микрокомпрессор, что вызывает барботаж циркулирующего воздуха через все три колбы. При этом из анализируемой воды выделяется растворенная двуокись углерода, переносится потоком воздуха в приемники (3) и (4), где и поглощается баритом:
Микрокомпрессор должен работать, осуществляя циркуляцию воздуха в приборе, в течение 2-3 часов, после чего его отключают, прибор разбирают, а избыток барита в колбах (3) и (4) оттитровывают раствором соляной кислоты. С этой целью стенки колб и концы погруженных трубочек тщательно обмывают очищенной водой, приливают в каждую колбу по 3-5 капель раствора фенолфталеина и окрашенные в красный цвет жидкости оттитровывают раствором соляной кислоты концентрации
(НСl)=0,1 моль/дм
до исчезновения розовой окраски раствора.
4.2. Для вод, отбор пробы которой выполнялся по п.1.2.
В коническую колбу вливают 5 см
раствора натрия гидроокиси концентрации
(NaOH)=0,1 моль/дм
, 3-5 капель индикатора фенолфталеина и осторожно переливают туда же отобранную пробу, перемешивают, жидкость, окрашенную в красный цвет, титруют раствором соляной кислоты концентрации
(HCl)=0,1 моль/дм
до полного исчезновения красного цвета.
4.3. Для вод, содержащих более 10 мг/кг (СО
) с отбором проб по п.1.1.
4.3.1. Воды, не содержащие свободных минеральных кислот.
Освобождают от пробки отверстие (4) черт.16*, вносят через него 3-5 капель раствора фенолфталеина и, вставив в него бюретку, титруют жидкость раствором натрия гидроокиси концентрации
(NaOH)=0,1 моль/дм
до появления слабого розового окрашивания. Появляющаяся розовая окраска часто быстро исчезает. Это обусловлено медленностью процесса гидратации (СО
), т.е. протеканием реакции
Для того чтобы дать время закончиться этой реакции и выжидают 2-3 мин после появления окраски. Устойчивость ее служит свидетельством окончания процесса. Отмечают расход раствора натрия гидроокиси концентрации
(NaOH)=0,1 моль/дм
до достижения отчетливой неисчезающей окраски индикатора.
4.3.2. Воды, содержащие свободные минеральные кислоты
В отобранную пробу, после окончания ее титрования по п.4.3.1, через отверстие (4) вносят 3-5 капель индикатора метилового оранжевого и титруют раствором соляной кислоты концентрации
(HCl)=0,1 моль/дм
жидкость, окрашенную в желтый цвет до изменения окраски в оранжевую.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Концентрацию свободной угольной кислоты (CO
) в миллиграммах на килограмм, определенную по п.4.1, вычисляют по формуле
,
где
- расход раствора соляной кислоты концентрации
(HCl)=0,1 моль/дм
на титрование 25 см
рабочего раствора барита, отобранных для поглотителей (3) и (4) и оттитрованных в присутствии индикатора фенолфталеина, см
;
и
- расход раствора соляной кислоты концентрации
(HCl)=0,1 моль/дм
на титрование остаточного количества барита в поглотителях (3) и (4), см
;
2,2 - десятая часть эквивалентной массы (CO
) в данной реакции.
5.2. Концентрацию свободной угольной кислоты (CO
), определенную по п.4.2 в миллиграммах на килограмм, вычисляют по формуле
,
где
- расход раствора соляной кислоты на титрование остатка щелочи, с индикатором фенолфталеин, см
;
4,4 - десятая часть эквивалентной массы (СО
) в данной реакции;
- объем тарированного сосуда (2), см
.
5.3. Концентрацию свободной угольной кислоты (СО
), определенную по п.4.3.1 и п.4.3.2 в миллиграммах на килограмм, вычисляют по формулам
,
,
где
- расход раствора натрия гидроокиси на титрование пробы, с индикатором фенолфталеином, см
;
- расход раствора соляной кислоты на титрование пробы с индикатором метиловым оранжевым, см
;
4,4 - десятая часть эквивалентной массы (СО
) в данной реакции.
Суммарная погрешность результата определения свободной угольной кислоты методом концентрирования с доверительной вероятностью
0,95 указана в табл.2, а методом прямого титрования - в табл.3.
Таблица 2
Масса угольной кислоты (СО ), мг/кг | 1 | 5 | 7 | 10 |
Суммарная погрешность, % | ±50 | ±30 | ±20 | ±10 |
Таблица 3
Масса угольной кислоты (СО ), мг/кг | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Суммарная погрешность, % | ±15 | ±12 | ±10 | ±7 | ±5 |
