РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"
Департамент науки и техники
МЕТОДИКА
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ УСТАНОВОК ТЭС ОБЪЕМНЫМ МЕТОДОМ
РД 34.50.503.3-93
Срок действия с 01.01.94
до 01.01.99
РАЗРАБОТАНА АО "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
Исполнители Р.Л. Медведева, И.В. Никитина (ВХЦ); С.А. Спорыхин, Л.В. Соловьева (ЦИТМ)
УТВЕРЖДЕНА Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 27.12.93 г.
Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ
Методика регламентирует порядок проведения количественного химического анализа щелочного электролита электролизных установок ТЭС объемным методом для определения в нем карбонатной щелочности, устанавливает требования к используемым средствам измерений, оборудованию, алгоритму проведения анализа и обработке результатов.
Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения карбонатной щелочности в электролите при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.
Минимальное значение карбонатной щелочности, определяемое данным методом, составляет 10 мг-экв/дм3.
Нормы содержания в электролите карбонатов регламентируются "Типовой инструкцией по эксплуатации электролизных установок для получения водорода и кислорода: ТИ 34-70-056-86". (М.: СПО Союзтехэнерго, 1986).
1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
При определении содержания карбонатов следует применять весы лабораторные аналитические ВЛР-200, диапазон измерений которых (0¸200) г, класс точности 2,0, посуду, реактивы и растворы, приведенные в табл.1 и 2.
Таблица 1
Посуда
|
Наименование |
Тип |
НТД |
|
1. Колба коническая вместимостью 250 см3 |
|
ГОСТ 25336-82 |
|
2. Бюретка для титрования вместимостью 25 см3 |
|
ГОСТ 20292-74 |
|
3. Колбы мерные |
2-1000-2, |
ГОСТ 1770-74 |
|
|
2-100-2, |
|
|
|
2-50-2 |
|
|
4. Цилиндр измерительный вместимостью 100 см3 |
|
ГОСТ 1770-74 |
|
5. Пипетка |
2-2-10 |
ГОСТ 20292-74 |
|
6. Капельница для однократной дозировки |
|
ГОСТ 25336-82 |
|
Примечание. Средства измерений и посуда могут быть заменены аналогичными с характеристиками не хуже указанных. |
||
Таблица 2
Растворы и реактивы
|
Наименование |
Классификация |
НТД |
Примечание |
|
1. Вода дистиллированная |
|
ГОСТ 6709-72 |
Воду следует предохранять от попадания паров соляной кислоты и углекислоты из воздуха |
|
2. Соляная кислота, фиксанал |
"х.ч." |
ТУ 6-09-2540-72 |
|
|
3. Индикатор метиловый оранжевый |
"ч.д.а." |
ТУ 6-09-4530-77 |
|
|
4. Индикатор фенолфталеин |
"ч.д.а." |
ТУ 5850-72 |
|
|
5. Спирт этиловый ректификованный технический |
|
ГОСТ 18300-87 |
|
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на определении щелочности электролита, обусловленной присутствием в нем карбонатов и гидрокарбонатов.
Содержание карбонатов определяют расчетным путем из общей щелочности электролита. При титровании с фенолфталеином (до pH = 8,3) оттитровываются гидраты и 1/2 часть карбонатов – Vф.ф, при титровании с метиловым оранжевым (до pH = 4,5) оттитровывается оставшаяся половина карбонатов Vобщ.
Содержание карбонатов в электролите (мг-экв/дм3) рассчитывается по формуле
,
(1)
где Vобщ и Vф.ф - расход кислоты (мл) на титрование по метиловому оранжевому и фенолфталеину.
2.2. Продолжительность определения
Щелочность следует определять в течение 1 ч после отбора проб. Если это невозможно, отбирают пробу в плотно закрытую емкость и определяют щелочность не позже чем через 24 ч.
2.3. Мешающее влияние
При визуальном титровании определению мешает интенсивная окраска пробы и наличие механических примесей.
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. При работе с кислотами следует выполнять требования безопасности в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей" (М.: Энергоатомиздат, 1985).
3.2. При приготовлении и использовании растворов следует выполнять требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.
4. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА
К выполнению анализа допускаются лица, имеющие среднее образование и практический опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес.
5. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА
5.1. Приготовление рабочих растворов
5.1.1. Соляная или серная кислота "х.ч." – 1N раствор готовят из соответствующего фиксанала.
5.1.2. Раствор индикатора фенолфталеина 1%-ной концентрации получают следующим образом:
растворяют 1 г индикатора в 80 см3 этилового спирта и доливают до 100 см3 дистиллированной водой. Раствор устойчив.
5.1.3. Раствор индикатора метилового оранжевого 0,1%-ной концентрации получают путем растворения 0,1 г индикатора в мерной колбе вместимостью 100 см3 в 80 мл горячей дистиллированной воды. После охлаждения доводят объем до метки дистиллированной водой.
6. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА
6.1. В мерную колбу на 50 см3 отбирают 2 см3 электролита и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор перемешивают и переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3. Добавляют 5-6 капель фенолфталеина и титруют 1N раствором HCl до обесцвечивания раствора, отмечая объем кислоты, использованной на титрование. Затем добавляют 2-3 капли метилового оранжевого и продолжают титрование до перехода желтой окраски раствора в апельсиновую (появление красноватой окраски свидетельствует об избытке кислоты).
Для получения достоверных результатов рекомендуется проводить титрование двух-трех параллельных проб. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,1 см3 раствора кислоты.
6.2. Содержание карбонатов в электролите рассчитывается по формуле
,
(2)
где 
- концентрация карбонатов в
электролите, мг-экв/дм3;
Vобщ, Vф.ф - расход кислоты на титрование по метиловому оранжевому и фенолфталеину, мл;
1 - концентрация (нормальность) раствора кислоты, г-экв/дм3;
V - объем электролита, взятый для анализа, см3.
7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ
7.1. Экспериментальные исследования проводятся для оценки погрешности определения содержания карбонатов в заданном диапазоне концентрации.
7.2. Доверительная вероятность при проведении экспериментальных исследований принимается равной 0,8 (P = 0,8), количество наблюдений (определений) равно 10 (n = 10).
7.3. Оценку погрешности определения содержания карбонатов проводят в такой последовательности:
7.3.1. Определяют систематическую составляющую погрешности по формуле
мг-экв/дм3,
(3)
где Ci - значение содержания карбонатов при i-м определении;
Cд - действительное значение содержания карбонатов.
7.3.2. Определяют среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности по формуле
мг-экв/дм3,
(4)
где 
- среднее значение результатов
наблюдений (определений) содержания карбонатов, определяемое по формуле
мг-экв/дм3.
(5)
7.3.3. Определяют границы, в которых с вероятностью P = 0,8 находится погрешность определения карбонатов по формуле
мкг/дм3,
(6)
где Dl(h) - нижняя (верхняя) граница погрешности;
tp - коэффициент, зависящий от заданной вероятности и числа наблюдений: при P = 0,8 и n = 10 tp = 1,372.
7.3.4. Находят границы, в которых с вероятностью P = 0,8 получают результат определения:
Cl = Cд + Dl мг-экв/дм3;
(7)
Ch = Cд + Dh мг-экв/дм3,
где Cl - нижняя граница;
Ch - верхняя граница.
8. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КАРБОНАТОВ
8.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания карбонатов в электролите электролизных установок.
8.2. Результаты определения содержания хлоридов, согласно "Методическим указаниям. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров: МИ 1317-86". (М.: Издательство стандартов, 1986), представлены к следующей форме:
Cl, Ch, P.
8.3. Результаты определения содержания карбонатов находятся по табл.3.
Таблица 3
Результаты определения содержания карбонатов
|
Диапазон измерений, мг/дм3 |
Результат определения, мг/дм3 |
|
|
Нижняя граница (наименьшее значение) |
Верхняя граница (наибольшее значение) |
|
|
0¸1·103 |
Cl = 0,891 · C + 12,48 |
Ch = 0,895 · C + 29,95 |
|
Примечание. С - значение содержания карбонатов, определенное по формуле (2). |
||