QJ069垢样分析

沧州分公司企业标准
垢样分析QJ/CZFGS 13.069-2004（A/0）
污垢和腐蚀的产生与冷却水系统的水质、水处理药剂性能、操作参数的变化、重金属离子混入、异种金属的接触、以及微生物繁殖等因素有关,通过污垢组份的测定,判别冷却水化学处理效果和提示循环冷却水系统运行中的主要障碍。

1.原理
根据灼烧前后重量差,求得灼烧减量。

550℃下灼烧前后重量差表示有机物的含量。

550 ℃-950℃灼烧前后的重量差表示碳酸盐的含量。

2.仪器、设备
2.1箱式电阻炉:1000℃。

2.2电阻炉温度控制器:0-1000℃。

2.3分析天平:感量0.000lg。

3.试样采集和预处理
3.1污垢样品的采集:
3.1.1垢样必须在有代表性的水冷器,并具有传热面的管壁上采集,一般情况下,不取封头和塔板上的垢样,为了使每次污垢样品分析结果有可比性,应尽量在同一管程、同一号位采集
污垢样品。

3.1.2记录采样地点(包括水冷器、管程、号位)以及水冷器工况条件(包括材质、介质、温度、水流速等)。

3.1.3记录采集垢样外观,包括颜色(褐色、灰白、棕红、灰褐等),外形(块状、粒状、泥状等)及厚度。

3.1.4采集样品,一般不得少于5g。

3.2垢样的预处理
3.2.1如果垢样量大于10g,按四分法缩分至2g,移入瓷蒸发皿中,于105±5℃下干燥2-8小时,(时间长短根据试样含水量而定)。

3.2.2试样稍冷后,于研钵中磨细至50-100目,然后于105±5℃下干燥于恒重,装入小广口
磨口瓶中,放在干燥器内,供测定用。

3.2.3污垢组成系统分析示意图(0表示试样取样点)
沧州分公司2004-03-01 2004-03-15实施
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试样四分法示意图
3.3灼烧减量的测定(重重法)
3.3.1分析步骤
3.3.1.1 550℃灼烧减量
在预先经950士10℃灼烧至恒重的瓷坩埚中,称取经预处理后垢样0.5g(称准至0.0002g),将坩埚移入电阻炉内于550±5℃下灼烧至恒重。

3.3.1.2.550-950℃灼烧减量
将于550℃下测定灼烧减量后的试样,移入电阻炉内于950士10℃
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平行测定两结果差不大于0.5%。

3.3.3结果表示:
取平行测定两结果的算术平均值,作为污垢的灼烧减量。

3.4酸不溶物的测定(重量法)
3.4.1原理:
试样经盐酸、硝酸加热分解后,酸不溶部分用重量法测定。

3.4.2 盐酸、硝酸。

3.4.3定量滤纸:中速。

3.4.4硝酸银溶液:
1g硝酸银,用水溶解,加1ml硝酸,用稀释至looml。

3.4.5仪器:
3.4.5.1箱式电阻炉:1000℃。

3.4.5.2电阻炉温度控制器:0—1000℃。

3．4.5.3砂浴:
3．4.5.4分析天平:感量:0.0001g
3．4.5.5分析步骤:
将测定灼烧减量的试样,移入looml蒸发皿中,加入少量水调成糊状。

慢慢加
入lOml盐酸,于砂浴上蒸干,再加入10ml硝酸,再加热蒸干。

取下瓷蒸发皿加入10ml盐酸及约50ml温水,煮沸,充分搅拦后趁热用中性定量滤纸过滤。

用1%硝酸溶液洗涤,再用热水洗涤到滤液中不含氯离子为止(用硝酸银检验)。

滤液收集于250ml容量瓶中,冷却，用水稀释至刻度,摇匀。

将滤纸移入预先恒重的瓷坩锅中,于电炉上小火灰化后于950土10℃下灼烧至恒重。

3．4.5.6分析结果的计算:
酸不溶物的含量X3（%),按下式计算:
3．4．5．7允许差
平行测定两结果差不大于0.5%
3．4．5．8结果表示:
取平行测定两结果的算术平均值,作为垢样酸不溶物含量。

3.5氧化钙和氧化镁含量的测定(EDTA滴定法)
3.5．1原理:
在PH5.5时,铁、铝离子与醋酸钠反应,生成碱式醋酸盐沉淀,与钙、镁离子分离,然后用EDTA滴定法进行氧化钙和氧化镁的测定。

3.5．2试剂
3.5．2.1 40%氢氧化钠溶液
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3.5．2.2 20%氢氧化钾溶液
3.5．2.3 1+2硝酸溶液
3.2. 4 12%醋酸钠溶液
3.5．2.5 1+3三乙醇胺溶液
3.5．2.6钙指示剂：
称取1g钙指示剂与100g干燥无水硫酸钾固体,研磨混匀,贮存于棕色瓶中。

3．5．2. 7酸性铬兰K一一荼酚绿B指示剂：
称取0.1g酸性铬兰K和0.26g荼酚绿B置于研钵中,加入10g干燥无水硫酸
钾固体,研磨混匀,贮存于棕色瓶中。

3.5．2.8氨-氯化铵缓冲溶液：
称取54g氯化铵溶于水中,加350ml氨水,用水稀释至1000ml。

3.5．2. 9 0.01mol/LEDTA标准溶液。

3.5．2.9.1配制:
称取乙二胺四乙酸二钠3.72g溶于1000ml 水中摇匀。

3.5．2.9.2标定:
称取0.2g于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌(称准至0.0002g)用少许水湿润,加2m1 6mol/L盐酸至样品溶解,移入250ml容量瓶中〈用水稀释至刻度〉,吸取此溶液20ml,移入250ml锥形瓶中,加30ml水,用10%氨水中和至PH7-8(稍有氨味),加5ml氨一氯化铵缓冲溶液,加2-4滴铬黑T指示剂,用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为天蓝色，同时作空白试验。

3.5．2.9.3计算:
EDTA标准溶液浓度M〈摩尔/升),按下式计算:
3.5．3分析步骤:
吸取测定酸不溶物后的滤液50ml于250ml锥形瓶中,用40%氢氧化钠溶液中和至呈现混浊,再加1+2硝酸使沉淀刚溶解,然后加入12%醋酸钠溶液10ml煮沸2-3分钟,使沉淀凝聚,稍冷后移入l00ml容量瓶中,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,澄清后用快速滤纸干过滤。

3.5．4氧化钙含量的测定：
吸取上述干过滤后溶液25ml,移入250ml锥形瓶中,加入约50ml水及1+3三乙醇
5ml,20%氢氧化钾溶液5ml摇匀,加入钙指示剂约30mg,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定纯蓝色为终点。

氧化钙的含量X4(%),按下式计算:
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V一一滴定消耗EDTA标准溶液的体积,毫升；
56一氧化钙的摩尔质量,克/摩尔；
G一一氧化锌的重量,克。

3．5．5氧化镁含量的测定
吸取上述干过滤后溶液25m1,移入250ml锥形瓶中,加入约50ml水及1+3三乙
醇胺5ml，PH=10的氨一氯化铵缓冲液10ml,摇匀,加入酸性铬兰K一一荼酚绿B指示剂约30mg,用0.01mo/LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色为终点。

氧化镁的含量X5〈%〉,按下式计算:
M*(V1-V)*40.3
式中：V1---滴定消耗EDTA标准溶液的体积：毫升；
V一一滴定氧化钙含量时消耗EDTA标准溶液的体积,毫升;
M一-EDTA标准溶液的摩尔浓度,摩尔/升:
40.3一一氧化续的摩尔质量,克/摩尔:
G一一试样的重量,克。

3．5．6允许误差
平行测定两结果差不大于0.5%。

3．5．7结果表示:
取平行测定两结果的算术平均值,作垢样中氧化钙、氧化镁的含量。

3．6三氧化二铁含量的测定(EDTA滴定法)
3．6.1原理:
在PH1.7-2.2的酸性条件下，以磺基水杨酸为指示剂,用EDTA标准液滴定,即可求出三氧化铁的含量,试样溶液中铝、锌、铜、镁等金属离子在上述PH条件下不干扰测定。

3．6.2试剂:
3．6.2.1氨水（1+1）
3．6.2.2 盐酸(1+1)
3．6.2.3 10%磺基水杨酸〈或钠盐〉水溶液
3．6.2.4 氯化铵
3．6.2.5 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)
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3．6.2.6 氧化锌:基准
3．6.2.7 铬黑T指示剂
称取0.1g铬黑T和10g干燥的氯化钾（或氯化钠）置于研体中研磨混匀, 贮存于棕色试剂瓶中。

3．6．2.8氨水一一氯化铵缓冲溶液(PH=10)
称取67.5g氯化铵溶于水,加570ml氨水,用水稀至1000ml,混匀。

3．6.2.9 20%氢氧化钠溶液。

3．6.3准备工作
3．6.3.1 0.01M氧化锌标准溶液:
称取0.8138g（准确至0.0002g）预先在800℃灼烧到恒重的基准试剂氧化锌,置于250ml烧杯中,加入25ml水和4ml浓盐酸,缓缓加热溶解后,冷却至室温,加入1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

氧化锌标准溶液的摩尔浓度M,按下式计算:
式中:W一一氧化锌的重量,克:
81.38-一氧化锌的摩尔质量。

3．6.3.2 0.01MEDTA标准溶液:
称取3.72gEDTA置于500ml烧杯中,加入400ml水,搅拌至完全溶解后,用20%氢氧化钠溶液调至PH5.0-5.5(用PH试纸检验),移入100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。

3．6.3.3标定：
准确吸取20m1 0.01M氧化锌标准溶液于250ml锥形瓶中用水稀释至50ml,再(1+1) 氨水溶液中和至溶液PH7-8（用PH试纸检验),加入10ml氨水一氯化铵缓冲溶液和适量的铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由红色转变为纯兰色为终点。

EDTA标准溶液的摩尔浓度按下式计算:
式中:Ml一一氧化锌标准溶液的摩尔浓度:
V l--氧化钵标准溶液的体积,毫升:
V2一一滴定时EDTA溶液的用量,毫升。

3.6.4试验步骤
3.6.
4.1准确吸取测定酸不溶物后的试样25-50ml(若白色或灰白色垢样吸取50ml；棕色垢样吸取25ml；棕红色或黑色垢样吸取20ml)于400ml烧杯中,加100-200ml水稀释(若白色或灰白色垢样可加100ml水,棕红色或黑色垢样加200ml水,棕灰色垢样加150ml水),加1 滴10%磺基水杨酸指示剂,然后逐滴加入(1+1)氨水至溶液突变为棕色,立即用盐酸滴至溶液呈红色(约10滴左右)再加入6-7滴。

3．6.4.2用玻璃棒蘸少许上述溶液在精密PH试纸上,检验溶液PH是否在1.8-2.0之间,若PH大于2.0,则再用(1+1)盐酸调至PH1.8-2.0之间。

3．6.4.3将溶液在电炉上加热至70℃左右,取下,补加9滴10%磺基水杨酸指示剂,立即
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用0.01MEDTA标准溶液慢慢滴定至溶液由紫红色转变为亮黄色（或无色）为终点。

3．6.4.4终点温度不低于55℃。

3．6.4.5滴定速度不能太快,溶液颜色由棕红色变为淡红色后更要慢些并加强搅拌,否则结果偏高。

3．6.4.6亮黄色系指溶液透明且呈黄色而不带棕色。

3．6.5计算:
污垢和腐蚀产物中三氧化二铁的百分含量X(%)按下式计算:
159.68
M*V*———
2
X6=——————————*100
A
G*——*1000
250
式中:M一一EDTA标准溶液的浓度,摩尔/升；
V一一滴定消耗EDTA标准溶液的体积,毫升；
159.68-一三氧化二铁的摩尔质量，克/摩尔；
G一一试样的重量,克。

V一一分取试样溶液的体积,毫升。

3．6．6允许差
3．7氧化锌的测定方法
3．7.1原理
经测定酸不溶物的滤液中,加入氟化铵,消除铁、铝离子干扰,于PH5.5下,以二
甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定试样中锌离子。

3．7.2试剂:
3．7．2.1 氟化铵
3．7.2.2 2mol/L氢氧化钠溶液
3.7.2.3 0.0lmdL乙二胺四乙酸二钠标准溶液配制及标定同上。

3.7.2.4 0.5%二甲酚橙溶液
3.7.2.5 PH5.5乙酸一乙酸钠缓冲溶液配制
称取200g醋酸钠(NaAC•3H2O)溶于150ml水中,加9ml冰醋酸,用水稀释到1000ml。

3.7.3仪器:
滴定管:25ml
3.7.4分析步骤:
3.7.
4.1 吸取测定酸不溶物后滤液10-50ml,移入250ml锥形瓶中,加入2g氟化铵,用水稀释
至约75ml,用2mol/L氢氧化钠溶液调节PH约5—6,摇匀后加入l0mlPH=5.5乙酸一乙酸钠缓冲溶液,温热至30-40℃。

3．7.4.2 加入二甲酚橙指示剂2-3滴,用0.01ml/LEDTA标准溶液滴定至溶液由紫红
色变为黄色为终点。

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3．7.5分析结果的计算:
氧化锌含量Xs（%),按下式计算:
M×V×81.4
平行测定两结果差不大于较小结果的0.4%
3.7．7结果表示:
取平行测定两结果的算术平均值,作为垢样的氧化锌含量。

3．8五氧化二磷含量的测定(抗坏血酸法)
3．8.1原理:
样品经酸分解后的溶液,在酸性溶液中,正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂酸, 再用抗坏血酸还原成磷钼兰。

3．8.2试剂:
3．8.2.1钼酸铵溶液:
同循环水磷测定中的配制方法。

3．8.2.2抗坏血酸溶液:
同上。

3．8.2.3五氧化二磷标准溶液:
见循环水分析中磷的测定
3．8.3仪器和设备
3．8．3.1分光光度计
3．8.3.2电炉
3．8.4分析步骤:
3．8.4.1标准曲线的绘制:
同循环水的磷的测定
3．8.4.2试样的测定:
吸取测定酸不溶物后滤液0.5—5ml,于50ml容量瓶中,加约20ml水及5ml钼酸铵溶液,3ml抗坏血酸溶液,然后用水稀释至刻度,摇匀,室温下放置10分钟,于710m处,用lcm比色皿,以水空白作参比测其吸光度,于标准曲线上查得相应的五氧化二磷含量。

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3．8．5分析结果的计算:
4.安全注意事项：
4.1 严格执行操作规程，熟悉本岗位的特点和火灾危险性。

4.2上岗按规定着装，要求掌握消防“四懂四会”内容。

4.3按规定正确使用电器设备，防止人体触电和仪器设备的损坏。

4.4使用光电仪器时，严格按仪器使用说明书使用和维护，使用过程严禁离人。

4.5分析之前认真检查玻璃器皿是否有裂痕及损坏，以免液体流出伤人。

4.6所用试剂和溶液，必须有明确的标识，对不明物质要慎重使用，以免因发生化学反应，造成事故。

4.7分析过程所用试剂、样品等液体，不可倒入下水道。

4.8 注意使用马弗炉时防止烫伤，戴好防烫手套和正确使用坩埚钳。

4.9注意强碱、强酸的使用，不可直接与皮肤接触，戴好防护用具。

4.10实验完毕检查水电开关是否关好。