本方法適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)污垢組份分析，其內(nèi)容包括：

1、 樣采集和預(yù)處理。

2、灼燒減量的測(cè)定。

3、酸不溶物的測(cè)定。

4、氧化鈣和氧化鎂的測(cè)定。

5、三氧化二鐵的測(cè)定。

6、氧化鋅的測(cè)定。

7、氧化二鋁的測(cè)定。

8、氧化銅的測(cè)定、

9、五氧化二磷的測(cè)定。

通過(guò)污垢組份的測(cè)定，判別冷卻水化學(xué)處理效果和揭示循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中的主要障礙。

1．0樣采集和預(yù)處理

1．1污垢樣品的采集

1．1．1垢樣必須在有代表性的水冷器，并具有傳熱面的管壁上采集，一般情況下，不取封頭和花板上的垢樣。為了使每次污垢樣品分析結(jié)果有可比性，應(yīng)盡量在同一管程、同一位號(hào)采集污垢樣品。

1．1．2記錄采樣地點(diǎn)(包括水冷器、管程、位號(hào))以及水冷器工況條件(包括材質(zhì)、介質(zhì)、溫度、水流速等)。

1．1．3記錄采集垢樣外觀，包括顏色(褐色、灰白、棕紅、灰褐等)，外形(塊狀、粒狀、泥狀等)及厚度。

1．1．4采集樣品一般不得少于5g。

1．2垢樣的預(yù)處理

1．2．1 如果垢樣量大于10g，按四分法縮分至2g，移入瓷蒸發(fā)皿中，于105±5℃下干燥2~8小時(shí)。(時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)試樣含水量而定)。

1．2．2垢樣稍冷后，于研缽中磨細(xì)到50~100目，然后于105±5℃下干燥至恒重備用。

1．3 污垢組成系統(tǒng)分析示意圖，見(jiàn)圖1-2。

樣品

         105℃干燥

          

磨細(xì)

105℃

550℃灼燒

950℃灼燒

酸處理

 

濾液

 

P2O5

Fe2O3

ZnO

NH4OH—NH4Cl分離

 

Al2O3

CaO

MgO

CuO

圖1—2   污垢組成系統(tǒng)分析示意圖

1．0減量的測(cè)定(重量法)

2．1 原理

根據(jù)灼燒前后重量差，求得灼燒減量。在550下灼燒前后的重量差表示有機(jī)物的含量。550~950℃灼燒前后的重量差表示碳酸鹽的含量。

2．2 儀器

2．2．1 箱式電阻爐：1000

2．2．2電阻爐溫度控制器：0~1000

2．2．3分析天平：感量0.001g。

2．3分析步驟

2．3．1550℃灼燒減量。

在預(yù)先經(jīng)950±10℃ 灼燒至恒重的瓷坩堝中，稱取經(jīng)預(yù)處理后污垢樣品0.5g(稱準(zhǔn)至0.0002g)，將坩堝移入電阻爐內(nèi)于550 ±5 ℃下灼燒至恒重。

2．3．2550℃~950℃ 灼燒減量。

將于550℃ 下測(cè)定灼燒減量后的試樣，移入電阻爐內(nèi)于950±10 ℃下，繼續(xù)灼燒至恒重。

2．4分析結(jié)果的計(jì)算

2．4．1550℃灼燒減量X₁(%)，按下式計(jì)算：

式中：       G1----灼燒前試樣和坩堝的重量，克；

G2----經(jīng)550℃ 灼燒后試樣和坩堝的重量，克；

G------試樣的重量，克。

2．4．2550~950℃灼燒減量X₂(%)，按下式計(jì)算：

    式中：      G2----550℃ 灼燒后試樣和坩堝的重量，克；

                 G3----950℃ 灼燒后試樣和坩堝的重量，克；

                  G------試樣的重量，克。

2．5 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.5%。

2．6 結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為污垢的灼燒減量。

3．0酸不溶物的測(cè)定(重量法)

3．1 原理

試樣經(jīng)鹽酸、硝酸加熱分解后，酸不溶部分用重量法測(cè)定。

3．2 試劑

3．2．1 鹽酸。

3．2．2 硝酸

3．2．3 定量濾紙：中速。

3．2．4 硝酸銀溶液：1g硝酸銀，用水溶解，加1ml硝酸，用水稀釋至100ml。

3．3 儀器

3．3．1 箱式電阻爐：1000

3．3．2 電阻爐溫度控制器：1~1000。

3．3．3 砂浴。

3．3．4 分析天平：感量：0.0001g。

3．4 分析步驟

3．4．1 將測(cè)定灼燒減量后的試樣，移入100ml瓷蒸發(fā)皿中，加少量水調(diào)成糊狀。

3．4．2 慢慢加入10ml鹽酸，于砂浴上蒸干，再加入10ml硝酸，再加熱蒸干。

3．4．3 取下瓷蒸發(fā)皿加入10ml鹽酸及約50ml溫水，煮沸，充分?jǐn)嚢韬蟪脽嵊弥兴俣繛V紙過(guò)濾，用1%硝酸溶液洗滌，再用熱水洗滌到濾液中不含氯離子為止(用硝酸銀檢驗(yàn))。濾液收集于250ml容量瓶中，冷卻后用水稀釋至刻度，搖勻。

3．4．4 將濾紙移入預(yù)先恒重的瓷坩堝中，于電爐上小火灰化后，于950±10℃下灼燒至恒重。

3．5 分析結(jié)果的計(jì)算

酸不溶物的含量X₃(%)，按下式計(jì)算：

   式中：          G4------圴燒后殘?jiān)哇釄宓闹亓浚耍?/span>

                    G5------坩堝的重量，克；

                    G--------試樣的重量，克。

3．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.5%。

3．7 結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣酸不溶物的含量。

4．0 氧化鈣和氧化鎂含量的測(cè)定(EDTA滴定法)

4．1 原理

在PH約5.5時(shí)，鐵、鋁離子與醋酸鈉反應(yīng)，生成堿式醋酸鹽沉淀，與鈣、鎂離子分離。然后用EDTA滴定法進(jìn)行氧化鈣和氧化鎂的測(cè)定。

4．2 試劑

4．2．140%氫氧化鈉溶液。

4．2．220%氫氧化鉀溶液。

4．2．31+2硝酸溶液。

4．2．412%醋酸鈉溶液。

4．2．51+3三乙醇胺溶液。

4．2．6 鈣指示劑——稱取1g鈣指示劑與100g干燥無(wú)水硫酸鉀固體研磨混勻，貯存于棕色瓶中。

4．2．7 酸性格蘭K—茶酚綠B指示劑—稱取0.1g酸性格蘭K和0.26g茶綠酚B置于研缽中，加入10g干燥無(wú)水硫酸鉀固體，研磨混勻，貯存于棕色瓶中。

4．2．8 氨—氯化銨緩沖溶液——稱取54g氯化銨溶于水中，加350ml氨水，用水稀釋至1000ml。

4．2．90.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液

4．3 儀器

滴定管：25ml。

4．4 分析步驟‘

吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液50ml于250ml錐形瓶中，用40%氫氧化鈉溶液中和至呈現(xiàn)混濁，再加1+2硝酸使沉淀剛?cè)芙?，然后加?/span>12%醋酸鈉溶液10ml煮沸2~3分鐘，使沉淀凝聚，稍冷后移入100ml容量瓶中，冷卻后用水稀釋至刻度，搖勻，澄清后用快速濾紙干過(guò)濾。

4．4．1 氧化鈣含量的測(cè)定。

吸取上述干過(guò)濾后溶液25ml，移入250ml錐形瓶中，加入約50ml水及1+3三乙醇胺5ml，20%氫氧化鉀溶液5ml，搖勻，加入鈣指示劑約30mg。用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色為終點(diǎn)。

4．4．2 氧化鎂含量的測(cè)定。

吸取上述干過(guò)濾后溶液25ml，移入250ml容量錐形中，加入約50ml水及1+3三乙醇胺5ml。PH=10的氨---氯化銨緩沖溶液10ml，搖勻，加入酸性格蘭K-茶綠酚B指示劑約30mg，用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色為終點(diǎn)。

4．5 分析結(jié)果的計(jì)算

4．5．1 氧化鈣含量X₄(%)，按下式計(jì)算：

式中：     M------EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，摩爾/升；

V-------滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

56------氧化鈣的摩爾質(zhì)量，克/摩爾；

G-------試樣的質(zhì)量，克。

4．5．2 氧化鎂的含量X₅(%)，按下式計(jì)算：

式中：      V1------滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

V--------滴定氧化鈣含量時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

M-------EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

40.3-----氧化鎂的摩爾質(zhì)量，克/摩爾；

G--------試樣的質(zhì)量，克。

4．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.5%。

4．7 結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作垢樣中氧化鈣、鎂的含量。

5．0三氧化二鐵含量的測(cè)定(EDTA滴定法)

5．1 原理

在PH1.7~2.2時(shí)Fe和EDTA形成絡(luò)合物，以苯甲酰苯基羥胺為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

5．2 試劑

5．2．11+1氨水

5．2．22%苯甲酰苯基羥胺乙醇溶液(鉭試劑)。

5．2．32mol/L***溶液。

5．2．40.01mol/L乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5．3 儀器

滴定管：25ml。

5．4 分析步驟

5．4．1 吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液20~50ml，于250ml錐形瓶中，用水稀釋至約75ml，用1+1氨水中和至PH1.5~2.5，加入5ml2mol/L***溶液。

5．4．2 將溶液加熱到60~70，然后加入2%苯甲酰基羥胺指示劑約1ml，趁熱用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)辄S色即為終點(diǎn)。

5．5 分析結(jié)果的計(jì)算

三氧化二鐵的含量X₆(%)，按下式計(jì)算：

式中：          M------EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

V-------滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，毫升；

G--------試樣的重量，克；

A--------吸取測(cè)定酸不溶物后濾液的體積，毫升；

159.68--------三氧化二鐵摩爾質(zhì)量，克/摩爾。

5．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.2%。

5．7 結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣的三氧化二鐵的含量。

6．0 三氧化二鋁含量的測(cè)定(EDTA滴定法)

6．1 原理

在絡(luò)合滴定鐵后的溶液中，加入過(guò)量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)節(jié)溶液PH=4.5，煮沸，使鐵與EDTA定量絡(luò)合，以亞硝基R鹽為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過(guò)剩的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。

6．2 試劑

6．2．10.2%亞硝基R鹽溶液；1-亞硝基-2-茶酚-3.6二磺酸鈉；(C₁₀H₅Na₂O₈S₂)。

6．2．2PH=4.5乙酸—乙酸銨緩沖溶液。

稱取77g乙酸銨(稱準(zhǔn)至0.01g)溶于約500ml水中，加入59ml冰乙酸，用水稀釋至1000ml。

6．2．30.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。

6．2．40.01mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液。

6．2．4．1 稱取2.495g硫酸銅(CuSO₄ .5H₂O)溶于約500ml水中，加入2-3滴濃硫酸，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度。

6．2．4．2 標(biāo)定

吸取0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20ml，移入250ml錐形瓶中，加入約50ml水及PH4.5乙酸-—乙酸銨緩沖溶液20ml，加入0.2%亞硝基R鹽指示劑約1ml，用0.01mol/L硫酸銅溶液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)辄S綠色即為終點(diǎn)。

6．2．4．3 計(jì)算

式中：         M2-----硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

            M1-----EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

            V1------加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

            V2------滴定消耗硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升。

6．3 儀器

滴定管：25ml。

6．4 分析步驟

6．4．1 在測(cè)定三氧化二鐵含量后的溶液中，準(zhǔn)確加入20ml0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，加入PH4.5乙酸-—乙酸銨緩沖溶液20ml，于電爐上加熱煮沸5分鐘，取下冷卻。

6．4．2 加入0.2%亞硝基R鹽約1ml，用0.01mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)辄S綠色即為終點(diǎn)。

6．5 分析結(jié)果的計(jì)算

三氧化二鋁的含量X₇(%)，按下式計(jì)算：

式中：           M1------EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

V1------加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

M2------硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

V2-------滴定消耗硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

G---------試樣的重量，克；

A---------測(cè)定三氧化二鐵含量時(shí)吸取濾液的體積，毫升；

101.96---三氧化二鋁的摩爾質(zhì)量，克/摩爾。

6．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.2%

6．7 結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣的三氧化二鋁的含量。

7．0氧化鋅含量的測(cè)定(EDTA滴定法)

7．1 原理

經(jīng)測(cè)定酸不溶物的濾液中，加入氟化銨，消除鐵、鋁離子干擾，于PH5.5下，以二鉀酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中的鋅離子。

7．2 試劑

7．2．1 氟化銨。

7．2．2．2mol/L氫氧化鈉溶液。

7．2．30.01mol/L乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

7．2．40.5%二甲酚橙溶液。

7．2．5PH5.5乙酸--乙酸鈉緩沖溶液配制—稱取200g醋酸鈉(NaAC.3H₂O)溶于150ml水中，加9ml冰醋酸，用水稀釋到1000ml。

7．3 儀器

滴定管：25ml。

7．4分析步驟

7．4．1 吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液10-50ml，移入250ml錐形瓶中，加入2g氟化銨，用水稀釋至約75ml，用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH約5-6，搖勻后加入10mlPH=5.5乙酸—乙酸鈉緩沖溶液，溫?zé)嶂?/span>30-40℃。

7．5 分析結(jié)果的計(jì)算

氧化鋅含量X₈（%），按下式計(jì)算：

式中：     M------EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升；

V-------滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升；

G---------試樣的重量，克；

A---------吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液的體積，毫升；

81.4------氧化鋅的摩爾質(zhì)量，克/摩爾。

7．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.4%。

7．7 計(jì)算表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣的氧化鋅的含量。

8．0 氧化銅含量的測(cè)定(BCO分光光度法)

8．1 原理

在分離鐵、鋁離子后的溶液中，在PH8~9時(shí)，銅離子與雙環(huán)已酮草酰二腙反應(yīng)生成蘭色絡(luò)合物，用比色法測(cè)定。

8．2 試劑

8．2．2 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.3929g硫酸銅(CuSO_4.5H₂O)，溶于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，吸取上述稀釋液25ml，移入250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，此溶液1ml含0.01mg銅。

8．2．30.1%雙環(huán)己酮草酰二腙（BCO）

稱取0.5g雙環(huán)己酮草酰二腙加入約50ml乙醇，在水浴上溫?zé)?，攪拌，溶解后用水稀釋?/span>500ml，搖勻。

8．2．4PH8.5氨-----氯化銨緩沖溶液的配制：

稱取氯化銨40g(稱準(zhǔn)至0.01g)，溶于適量水中加入氨水9ml，用水稀釋至500ml。

8．3 儀器

分光光度計(jì)。

8．4 分析步驟

8．4．1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取1ml含0.01mg銅標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、3.0、5.0、7.0ml于5只50ml容量瓶中，依次加入15mlPH8.5氨—氯化銨緩沖溶液及15mlBCO溶液，用水稀釋至刻度搖勻放置5分鐘，用分光光度計(jì)于600nm處，用3cm比色皿，以試劑空白作參比，測(cè)其吸光度，用測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)銅含量（毫克）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

8．4．2 試樣的測(cè)定

8．4．2．1 吸取測(cè)定氧化鈣、氧化鎂用的干過(guò)濾后濾液15ml，移入50ml容量瓶中。

8．4．2．2 用1+1氨水調(diào)節(jié)PH9左右，然后加入15ml氨—氯化銨緩沖溶液，15mlBCO溶液，用水稀釋至刻度，搖勻 ，放置5分鐘。

8．4．2．3 于600nm處，用3cm比色皿，以試劑空白作參比，測(cè)其吸光度，于標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的銅含量。

8．5 分析結(jié)果的計(jì)算

氧化銅的含量X₉(%)，按下式計(jì)算：

式中：        A------從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得銅離子含量，毫克；

G---------試樣的重量，克；

1.251-----銅換算為氧化銅的系數(shù)。

8．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.15%

8．7結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣中的氧化銅的含量。

9．0五氧化二磷的含量測(cè)定(抗壞血酸法)

9．1 原理

樣品經(jīng)酸分解后的溶液，在酸性溶液中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成黃色的磷鉬雜多酸，再用抗壞血酸還原為磷鉬蘭。

9．2 試劑

9．2．1 鉬酸銨溶液。

稱取7.0克鉬酸銨(稱準(zhǔn)至0.01g)溶于500ml水中，加入0.2g酒石酸銻鉀及80ml硫酸，冷卻后，用水稀釋至1000ml，混勻，貯存于棕色瓶中。(有效期6個(gè)月)。

9．2．2 抗壞血酸溶液

稱取17.6g抗壞血酸(稱準(zhǔn)至0.01g)，溶于約500ml水中，加入0.2g乙二胺四乙酸二鈉及8ml甲酸，用水稀釋至1000ml，混勻，貯存于棕色瓶中(有效期1個(gè)月)。

9．2．3 五氧化二磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。

稱取0.1917g預(yù)先在100-105 下烘干的磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)溶于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1ml含0.1mg五氧化二磷(P₂O₅ )。

9．3 儀器

9．3．1 分光光度計(jì)

9．3．2 電爐

9．4 分析步驟

9．4．1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取1ml含0.1mg五氧化二磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml于5只50ml容量瓶中，依次向各瓶加入約25ml水及5ml鉬酸銨溶液，搖勻，再加入3ml抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，室溫下放置10分鐘，用分光光度計(jì)，于710nm處，用1cm比色皿，以水空白為參比，測(cè)其吸光度。用測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)的五氧化二磷( P₂O₅)含量(毫克)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

9．4．2 試樣的測(cè)定

吸取測(cè)定酸不溶物后的濾液0.5-5ml，于50ml容量瓶中，加約20ml水及5ml鉬酸銨溶液，3ml抗壞血酸溶液，稀釋至刻度，搖勻，室溫下放置10分鐘，于710nm處，用1cm比色皿，以水空白作參比，測(cè)其吸光度，于標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的五氧化二磷含量。

9．5 分析結(jié)果的計(jì)算

五氧化二磷含量X₁₀ （%），按下式計(jì)算：

式中：            C--------從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得五氧化二磷含量，毫克；

G---------試樣的重量，克；

A---------吸取測(cè)定酸不溶物后的溶液的體積，毫升。

9．6 允許差

平行測(cè)定兩結(jié)果差不大于0.2%。

9．7結(jié)果表示

取平行測(cè)定兩結(jié)果的算術(shù)平均值，作為垢樣中的五氧化二磷含量。