锅炉用水和冷却水分析方法(溶解氧的测定）

  中华人民共和国国家标准 锅炉用水和冷却水分析方法 溶解氧的测定 内电解法 GB12157—89 Analysis of water used in boiler and cooling system -Determination for dissolved oxygen-Internal electrolysis 国家技术监督局1989-12-29批准 1990-11-01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了锅炉给水、凝结水溶解氧的测定方法。 本标准适用于锅炉给水、凝结水分析。溶解氧测定范围为：每升含2～100μgO2。 2 引用标准 GB 6903 锅炉用水及冷却水分析方法 通则 3 方法概要 在pH为9的介质中，靛蓝二磺酸钠被多孔银粒与锌粒组成的原电池电解，形成还原型黄色物质，与水中溶解氧相遇又被氧化成氧化型蓝色物质，色泽深浅与水中溶解氧含量有关，可以用比色法测定水中溶解氧含量。锅炉给水和凝结水中常见的离子均不干扰溶解氧的测定。 4 试剂 4.1 酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液 4.1.1 配制方法：称取0.8～0.9g靛蓝二磺酸钠(C16H8O8S2Na2N2分子量M为466.36)于50mL烧杯中，加1mLⅡ级试剂水使其润湿后，加入7mL浓硫酸，在80℃左右的水浴上加热30min，并不时搅拌，使之充分混匀。 然后加入少量Ⅱ级试剂水，待全部靛蓝二磺酸钠溶解后移入500mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀后标定。如有不溶物需过滤后再标定。 4.1.2 标定方法：取酸性靛蓝二磺酸钠溶液10mL，注入100mL锥形瓶中，加Ⅱ级试剂水10mL，硫酸溶液(1+3)10mL，用c(1/5KMnO4)=0.01mol/L高锰酸钾标准溶液滴定至恰为黄色为止。其滴定度按式(1)计算： (1) 式中 T——靛蓝二磺酸钠对氧的滴定度，mgO2/mL； 8——氧的摩尔质量； a——标定时消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL； c——高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L； V——酸性靛蓝二磺酸钠的体积，mL； ——把靛蓝二磺酸钠与高锰酸钾反应时的滴定度换算成与溶解氧反应时的滴定度的系数。 根据标定结果，用Ⅱ级试剂水将酸性靛蓝二磺酸钠溶液稀释成Ｔ=40μgO2/mL溶液。使用期约1个月，有沉淀时应弃去。 4.2 氨-硫酸铵缓冲溶液 称取硫酸铵〔(NH4)2SO2〕20g，加Ⅱ级试剂水约200mL，溶解后移入1L容量瓶，加60mL浓氨水，用Ⅱ级试剂水稀释至刻度，摇匀备用。 该缓冲溶液的pH用下述方法调整：用移液管吸取氨-硫酸铵缓冲溶液、酸性靛蓝二磺酸钠溶液各20mL，于50mL烧杯内混合均匀。用pH计测定其pH值，如果pH值大于9.0，用滴定管逐滴加入硫酸溶液(1+3)；如果pH值小于9.0，用滴定管逐滴加入10%氨水；用加硫酸或氨水方法调节其pH值刚好为9.0。 根据上述调节时加酸或氨水的体积，换算成980mL所需要的体积，在剩余980mL缓冲溶液中加入所需硫酸或氨水，以保证以后配制的氨性靛蓝二磺酸钠溶液的pH值等于9.0。 4.3 氨性靛蓝二磺酸钠溶液 根据需用量，取氨-硫酸铵缓冲溶液和酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液等体积混合即可。由于氨性靛蓝二磺酸钠溶液不稳定，该溶液使用时配制。 4.4 还原型靛蓝二磺酸钠溶液 将银-锌还原滴定管上部的水排掉，注入少量氨性靛蓝二磺酸钠溶液洗涤银-锌滴定管，排掉洗涤液，然后将氨性靛蓝二磺酸钠溶液注满滴定管，待溶液由蓝色变为亮黄色，排去滴定管尖部的蓝色溶液，便可使用。如急于使用，可将银-锌滴定管夹于双掌之中，轻轻地搓动，或者，将银-锌滴定管拿在手中上下摇动，也可加快靛蓝二磺酸钠的还原速度。此溶液应使用时配制。原来存放在滴定管内溶液弃去后，加入新溶液制备，使用期4h。 4.5 酸性靛蓝二磺酸钠工作溶液 准确吸取50mL酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液(1mL相当于40μgO2)，注入100mL容量瓶，用Ⅱ级试剂水稀释至刻度。此溶液的滴定度为20μgO2/mL。 4.6 苦味酸溶液 称取在干燥器中已干燥至质量恒定(称准至5mg)的苦味酸〔C6H2OH·(NO3)3〕0.74g溶于Ⅱ级试剂水中，稀释至1L。此溶液黄色色度相当于滴定度为20μg/mL还原型靛蓝二磺酸钠溶液的色度。 5 仪器 5.1 银-锌原电池(电解电池) 5.1.1 烧结银粒(多孔银粒)的制备：称取银粉或沉淀银50g，平铺于100mL瓷蒸发皿或把皿中，将 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面摊平，银粉厚度为5mm左右。把瓷蒸发皿放入620℃高温炉中，烧结约30min，取出放冷后用工具把银块取出，剪成宽10mm，长20mm的银条。把银条放回原蒸发皿内，再在800℃的高温炉中灼烧30min，取出冷却后剪成粒径为3～5mm的多孔银粒。 5.1.2 银-锌还原滴定管(银-锌还原电池)的制备：取一支50mL酸式滴定管，底部垫上约10mm厚的玻璃纤维，用Ⅱ级试剂水灌满滴定管并将管尖的气泡排除。取粒径为5～10mm锌粒数粒(通常需要7粒)，按每4mL多孔银粒加一粒锌粒的比例，装填多孔银粒和锌粒，一直装到银-锌还原剂的体积约至30mL为止，最上面再覆盖4mL多孔银粒。在装填过程中应不时地振动，使银粒和锌粒充分接触，不留气泡。 银-锌还原剂的使用期限一般不超过三个月。长时间使用后，银粒颜色发暗，可倒出银锌混合物，剔除锌粒，用盐酸(1+1)加热将杂质溶解，然后洗去盐酸，将多孔银粒放在瓷蒸发皿内，先在电炉上烘干，再放入800℃高温炉内灼烧30min，即能恢复银白色的金属光泽。 5.2 专用溶解氧测定瓶(溶氧瓶) 实际体积为300mL左右。要求为无色透明，每个瓶的容积都相同且瓶塞为通用磨口塞。 5.3 水封桶 容积为15～25L，要求桶至少比溶氧瓶高150mm。 6 分析步骤 6.1 标准色的配制 由于标准溶解氧不易获得，本方法配制溶解氧标准色是按照“假色原理”配制的。即依照假定还原型靛蓝二磺酸钠(黄色)与溶解氧完全反应生成氧化型靛蓝二磺酸钠(蓝色)的数量加入酸性靛蓝二磺酸钠，未反应的还原型靛蓝二磺酸钠(黄色)用相应苦味酸代替来配制溶解氧标准色。 按上述方法，各标准色所需酸性靛蓝二磺酸钠工作液(Ｔ=20μgO2/mL)和苦味酸(Ｔ相当于20μgO2/mL)的体积按式(2)、式(3)计算： (2) (3) 式中 C——标准色所相当的溶解氧含量，μgO2/L； Cmax——最大标准色相当的溶解氧含量，在本法中Ｃmax=100μgO2/L； V1——标准色溶液的体积，mL； 1.3——为保证有过量(为理论量的130%)的还原型靛蓝二磺酸钠与溶解氧反应所乘的系数。 表1是按式(2)、式(3)计算，配制500mL标准色溶液所需酸性靛蓝二磺酸钠工作液和苦味酸的需要量(mL)。 把配制好的溶解氧标准色溶液注入专用溶解氧瓶中，注满后用蜡密封，多余的溶液弃去。此标准色有效期为一周。 6.2 水样的测定 表1 溶解氧标准色的配制 瓶 号 相当于溶氧含量 μgO2/L 配制标准色所取体积，mL V靛 Ｖ苦 1 0 0 3.250 2 5 0.125 3.125 3 10 0.250 3.000 4 15 0.375 2.875 5 20 0.5000 2.750 6 30 0.750 2.500 7 40 1.000 2.250 8 50 1.250 2.000 9 60 1.500 1.750 10 70 1.750 1.500 11 80 2.000 1.250 12 90 2.250 1.000 13 100 2.500 0.750   6.2.1 水样的采集：由于溶解氧的测定易受空气中氧的影响，所以要求现场取样、现场测定。水样按下述方法采集：将水封桶和专用溶解氧瓶预先清洗干净，然后将取样管(应使用厚壁胶管)插入溶解瓶底部，水样充满溶氧瓶后把溶氧瓶放入水封桶，使水面超过溶氧瓶，并溢流不少于3min，水样流速保持500～600mL/min，其温度不超过35℃，最好比周围环境温度低2～3℃。 6.2.2 还原型靛蓝二磺酸钠加入量的计算：测定水样时所需还原型靛蓝二磺酸钠的数量(Ｄ)可按式(4)计算： (4) 式中V为取水样的体积(mL)，即为溶氧瓶的容积，其余各符号与式(2)、(3)相同。 例如溶氧瓶容积为300mL时还原型靛蓝二磺酸钠加入量D为： 6.2.3 操作方法：水样采集好后，将银-锌还原滴定管慢慢插入溶氧瓶内，轻轻地抽出取样管，立即按式(4)计算量加入还原型靛蓝二磺酸钠溶液，轻轻地抽出滴定管，在水下面立即塞紧瓶塞并混匀，放置2min。从水封桶内取出溶氧瓶，立即在自然光或日光灯下，以白色为背景与标准色进行比较，水样颜色与标准色相一致(或接近)的标准色相当溶解氧含量即为水样溶解氧含量。 _______________________ 附加说明： 本标准由中华人民共和国水电部提出。 本标准由水利电力部西安热工研究所技术归口。 本标准由西安热工研究所和广西电力试验研究所起草。 本标准主要起草人张渡、高玉清、胡丽。