ОСТ 34-70-953.21-91
Воды производственные тепловых электростанций. Метод определения свободной угольной кислоты

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

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. 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 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.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Весы лабораторные - по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Отбор проб для анализа

Черт. 1

Черт. 2

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. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ

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.

Таблица 1

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. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

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

Черт. 3

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. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

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.

Таблица 2

Таблица 3

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

Издание с Изменением № 1 (утв. Приказом Минэнерго СССР № 138а от 06.12.91)

 

СОДЕРЖАНИЕ