НОРМАТИВНО-
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
И КОТЕЛЬНЫХ
ОТРАСЛЕВЫЕ СТАНДАРТЫ
ВОДЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
МЕТОДЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЭДТА И ЕЕ СОЛЕЙ,
СУЛЬФАТОВ, СВОБОДНОЙ
УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ
ОСТ
34-70-953.19-91
÷
ОСТ 34-70-953.21-91
Москва 1991
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
Воды
производственные Метод
определения |
ОСТ 34-70-953.21-91 |
Дата введения с 01.07.92
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 (CO2) в ионы (HCO3-) при титровании пробы щелочью до pH = 8,4 в присутствии индикатора фенолфталеина.
Чувствительность метода - 1 мг/дм3 (CO2).
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 см3.
1.2. Для воды природной и после декарбонизатора с концентрацией свободной угольной кислоты в пределах от 2 до 15 мг/кг (CO2).
Отбор проб выполняется в соответствии с черт. 2.
В ведро (1) помещают тарированный сосуд (2) вместимостью 250 см3, 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. Дм Н-катионированной и грунтовой вод, содержащих более 10 мг/кг (CO2).
Отбор проб выполняется по п. 1.1.
Весы лабораторные - по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Отбор проб для анализа
Б - в лаборатории |
Микрокомпрессор МК-1.
Бюретки - по ГОСТ 20292 вместимостью 10 и 25 см3.
Пипетки - по ГОСТ 20292, вместимостью 5, 10, 25, 50 и 100 см3.
Колбы мерные - по ГОСТ 1770, вместимостью 250, 500 и 1000 см3.
Колбы конические с пришлифованными пробками - по ГОСТ 25336, вместимостью 250 см3.
Колбы круглодонные или конические по ГОСТ 25336, вместимостью 1500 и 2000 см3.
Колонка Фрезениуса.
Натрия гидроокись - до ГОСТ 4328.
Бария гидроокись - во 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.
3.1. Приготовление рабочих растворов
3.1.1. Раствор натрия гидроокиси концентрации с (NaOH) = 0,1 моль/дм готовят и хранят по ГОСТ 4919.2.
3.1.2. Раствор соляной кислоты концентрации с (HCl) = 0,1 моль/дм готовят и хранят по ГОСТ 4919.2.
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.
Температура, °С |
10 |
20 |
30 |
40 |
Растворимость Ba(OH)2 г/дм3 |
24,8 |
38,9 |
55,9 |
82,2 |
Растворимость Ba(OH)2 · 8H2O г/дм3 |
45,66 |
71,02 |
102,92 |
151,34 |
Щелочность насыщенного раствора, мг-экв/дм3 |
289,47 |
454,04 |
652,47 |
959,44 |
Насыщенный раствор готовят, всыпая 10 - 12 г в 100 см3 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/дм3
В мерную колбу вместимостью 1000 см3 отбирают пипеткой 20 см3 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.
4.1. Для вод, содержащих менее 2 мг/кг (CO2), необходимо концентрирование анализируемой пробы, отобранной по п. 1.1, с помощью прибора, показанного на 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 см3, колб (3) и (4) по 250 см3 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 см3 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:
Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O.
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 с (HCl) = 0,1 моль/дм3 до исчезновения розовой окраски раствора.
Прибор для определения малых количеств углекислоты
4.2. Для вод, отбор пробы которой выполнялся по п. 1.2.
В коническую колбу вливают 5 см3 раствора натрия гидроокиси концентрации с (NaOH) = 0,1 моль/дм3, 3 - 5 капель индикатора фенолфталеина и осторожно переливают туда же отобранную пробу, перемешивают жидкость, окрашенную в красный цвет, титруют раствором соляной кислоты концентрации с (HCl) = 0,1 моль/дм3 до полного исчезновения красного цвета.
4.3. Для вод, содержащих более 10 мг/кг (CO2) с отбором проб по п. 1.1.
4.3.1. Воды, не содержащие свободных минеральных кислот
Освобождают от пробки отверстие (4) черт. 1Б, вносят через него 3 - 5 капель раствора фенолфталеина и, вставив в него бюретку, титруют жидкость раствором натрия гидроокиси концентрации с (NaOH) = 0,1 моль/дм3 до появления слабого розового окрашивания. Появляющаяся розовая окраска часто быстро исчезает. Это обусловлено медленностью процесса гидратации (CO2), т.е. протеканием реакции
CO2 + H2O → H2CO3.
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 с (NaOH) = 0,1 моль/дм3 до достижения отчетливой не исчезающей 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 - 8 капель индикатора метилового оранжевого и титруют раствором соляной кислоты концентрации c (HCl) = 0,1 моль/дм3 жидкость, окрашенную в желтый цвет до изменения окраски в оранжевую.
5.1. Концентрацию свободной угольной кислоты (CO2) в миллиграммах на килограмм, определенную по п. 4.1, вычисляют по формуле
(CO2) = 2,2(2а0 - а3 - а4),
где а0 - расход раствора соляной кислоты концентрации с (HCl) = 0,1 моль/дм3 на титрование 25 см3 рабочего раствора барита, отобранных для поглотителей (3) и (4) и оттитрованных в присутствии индикатора фенолфталеина, см3;
а3 и а4 - расход раствора соляной кислоты концентрации с (HCl) = 0,1 моль/дм3 на титрование остаточного количества барита в поглотителях (3) и (4), см3;
2,2 - десятая часть эквивалентной массы (CO2) в данной реакции.
5.2. Концентрацию свободной угольной кислоты (CO2), определенную по п. 4.2 в миллиграммах на килограмм, вычисляют по формуле
где а - расход раствора соляной кислоты на титрование остатка щелочи, с индикатором фенолфталеин, см3;
4,4 - десятая часть эквивалентной массы (CO2) в данной реакции;
V - объем тарированного сосуда (2), см3.
5.3. Концентрацию свободной угольной кислоты (CO2), определенную по п. 4.3.1 и п. 4.3.2 в миллиграммах на килограмм, вычисляют по формулам
(CO2) = a · 4,4,
(CO2) = a1 · 4,4,
где a - расход раствора натрия гидроокиси на титрование пробы с индикатором фенолфталеином, см3;
a1 - расход раствора соляной кислоты на титрование пробы с индикатором метиловым оранжевым, см3;
4,4 - десятая часть эквивалентной массы (CO2) в данной реакции.
Суммарная погрешность результата определения свободной угольной кислоты методом концентрирования с доверительной вероятностью Р = 0,95 указаны в табл. 2, а методом прямого титрования в табл. 3.
Масса угольной кислоты (CO2), мг/кг |
1 |
5 |
7 |
10 |
Суммарная погрешность, % |
±50 |
±30 |
±20 |
±10 |
Масса угольной кислоты (CO2), мг/кг |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Суммарная погрешность, % |
±15 |
±12 |
±10 |
±7 |
±5 |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Министерства энергетики и электрификации ССCР от 20.09.91 № 100а
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 № 8435620 от 21.10.91
4. Срок первой проверки - 1997 г., периодичность проверки -5 лет
5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на которые дана ссылка |
Номер пункта, подпункта, перечисление приложений |
ГОСТ 49192-77 |
|
ОСТ 34-70-953.2-88 |
|
ТУ 6-09-4128-88 |
|
ТУ 6-09-4530-77 |
|
ТУ 6-09-5360-87 |
Издание с Изменением № 1 (утв. Приказом Минэнерго СССР № 138а от 06.12.91)
СОДЕРЖАНИЕ