Департамент научно-технической политики и развития

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Методы определения показателей качества

ОСТ 34-70-953.27-99,

ОСТ 34-70-953.28-00,

ОСТ 34-70-953.29-00

АООТ «ВТИ»
Москва 2002

Департамент научно-технической политики и развития

Методика выполнения измерений
массовой концентрации сульфитов

ОСТ 34-70-953.29-00

АООТ «ВТИ»
Москва 2002

Разработано Акционерным обществом открытого типа «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (АООТ «ВТИ»)

Исполнители Н.М. КАЛИНИНА, О.М. ШТЕРН, С.Ю. ПЕТРОВА, Ю.М. КОСТРИКИН

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 29 декабря 2000 г.

Первый заместитель

начальника                                                                                         А.П. ЛИВИНСКИЙ

Взамен «Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях» (М.: СПО «Союзтехэнерго», 1979) в части определения сульфитов (раздел 25)

Свидетельство о метрологической аттестации № 011/01, выданное метрологической службой АООТ «ВТИ»

Срок первой проверки настоящего ОСТа - 2006 г.,
периодичность проверки - один раз в 5 лет.

Ключевые слова: энергетика, тепловые электростанции, вода, растворы, колба, сульфиты.

Дата введения 2001-04-01

Настоящий стандарт распространяется на измерения, выполняемые при определении качества производственных вод теплоэнергетических установок, и устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) массовой концентрации сульфитов в производственных водах ТЭС.

Использование сульфитов в производственных водах ТЭС обусловлено необходимостью связывания растворенных в воде кислорода и имеющихся в её составе окислителей, влияющих на коррозионную стойкость металла оборудования и контура циркуляции.

1 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений следует соблюдать следующие условия:

диапазон концентраций сульфит-аниона в воде, мкг/дм³........... 50 - 1000

температура окружающей среды, °С.............................................. 20 ± 5

относительная влажность воздуха, %............................................. 45 - 80

напряжение питания электрической сети, В................................. 220 ± 4,4

При включении измерительного прибора необходимо соблюдать условия, указанные в «Техническом описании и инструкции по эксплуатации».

2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Предел приписанной относительной погрешности измерений массовой концентрации анион-сульфита SО₃^2- в указанном диапазоне 50 - 1000 мкг/дм³ составляет ± 10 % (оценка погрешности приведена в приложении А).

3 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

Концентрацию сульфит-аниона SО₃^2- в воде определяют фотометрическим методом, измеряя оптические плотности водных растворов, содержащих избыточное количество йода.

4 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

При выполнении измерений применяются следующие средства измерений и другие технические средства:

фотоколориметр КФК или прибор аналогичного типа с набором кювет вместимостью до 100 мм или спектрофотометр;

весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104;

пипетки измерительные градуированные на 1, 2, 5, 10, 50 см³ по ГОСТ 29227;

колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 500 и 1000 см³ по ГОСТ 25336;

колбы конические вместимостью 250 и 500 см³ с пришлифованными пробками по ГОСТ 25336;

йод фиксанал по ТУ 6-09-2540;

натрий сернистокислый по ГОСТ 4166;

крахмал растворимый по ГОСТ 10163;

вода очищенная по ОСТ 34-70-953.2.

Допускается использование средств измерений других типов, посуды и реактивов с характеристиками не хуже, чем у перечисленных в разделе 4.

5 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

До начала измерений готовят рабочие растворы, подготавливают фотоколориметр к работе и строят градуировочный график.

5.1 Приготовление рабочих растворов

5.1.1 Исходный раствор йода концентрации с (¹/₂ I₂) = 0,1 моль/дм³ готовят из фиксанала; раствор устойчив в течение года при хранении в склянке из темного стекла.

5.1.2 Раствор йода концентрации с (¹/₂ I₂) = 0,01 моль/дм³ готовят путем разбавления точно в 10 раз раствора йода концентрации с (¹/₂ I₂) = 0,1 моль/дм³ непосредственно перед употреблением.

5.1.3 Рабочий раствор йода концентрации с (¹/₂ I₂) = 0,0002 моль/дм³. В мерную колбу вместимостью 100 см³ отмеривают точно 2 см³ раствора йода концентрации с (¹/₂  I₂) = 0,01 моль/дм³, очищенной водой доливают до метки и перемешивают.

Раствор необходимо использовать в день приготовления.

5.1.4 Раствор сульфита натрия концентрации с ((¹/₂ Na₂SО₃) = 0,01 моль/дм³ готовят из фиксанала или ГСО.

Допускается при необходимости использовать раствор сульфита натрия указанной концентрации, приготовленный из безводного натрия сернистокислого. Для этого навеску 0,63 г безводного натрия сернисто-кислого растворяют в очищенной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³. Реактив при хранении окисляется, поэтому необходимо установить его титр. Для этого в коническую колбу отбирают определенный объем раствора иода концентрации с ((¹/₂ I₂) = 0,01 моль/дм³, добавляют 50 см³ очищенной воды и титруют окрашенную жидкость приготовленным раствором сульфита натрия до слабо желтой окраски, после чего к титруемой жидкости приливают 0,2 - 0,3 см³ крахмального раствора, синюю жидкость дотитровывают раствором сульфита натрия до обесцвечивания.

Титр (Т) раствора сульфита натрия определяют по формуле

                                                         (1)

V - объем йода, отмеренный в коническую колбу, см³;

а - расход сульфитного раствора на титрование, см³.

5.1.5 Приготовление раствора крахмала с массовой долей 1 %. Размешивают 1 г крахмала примерно в 20 см³ очищенной воды и вливают эту жидкость в 80 см³ кипящей очищенной воды. Раствор устойчив в течение 2 суток.

5.1.6 Рабочий раствор сульфита натрия концентрации с (¹/₂ Na₂SО₃) = 0,0002 моль/дм³. В мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают Х см³ раствора сульфита натрия концентрации с (¹/₂ Na₂SО₃) = 0,01 моль/дм³, доливают до метки очищенной водой и перемешивают. Раствор пригоден в день приготовления. Значение X, см³, получают из равенства

Х × Т = 100 × 0,0002.

5.2 Подготовка фотоколориметра к работе

Подготовку фотоколориметра к работе проводят в соответствии с «Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации», прилагаемыми к прибору.

5.3 Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика готовят одну холостую и шесть эталонных проб.

В семь мерных колб вместимостью каждая по 50 см³ вводят соответственно 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см³ рабочего раствора сульфита натрия концентрации 7,68 мкг/см³ доливают приблизительно до 10 см³ очищенной водой, добавляют в каждую колбу точно по 10 см³ рабочего раствора йода концентрации с (¹/₂ I₂) = 0,0002 моль/дм³, доводят до метки очищенной водой и перемешивают. Через 2 мин измеряют на фотоколориметре оптическую плотность (А) этих растворов, установив в приборе светофильтры с областью светопропускания 440 нм, в кюветах длиной 100 мм.

Так как показания оптической плотности возрастают с увеличением дозировки раствора сульфита натрия, то при колориметрировании холостую пробу сравнивают с испытуемыми.

Для построения градуировочного графика по оси абсцисс откладывают значения массовой концентрации сульфита в пробах (с) в микрограммах, а по оси ординат - отвечающие им значения оптической плотности (А). По полученным точкам, пользуясь методом наименьших квадратов, проводят прямую.

6 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1 В две мерные колбы вместимостью 50 см³ каждая отбирают определенный объем анализируемой воды, в две другие наливают по 40 см³ очищенной воды. Затем во все колбы вводят по 10 см³ рабочего раствора йода, перемешивают и через 2 мин измеряют оптическую плотность, как при построении градуировочного графика. Массовую концентрацию сульфита в пробе (с_р), мкг, находят по градуировочному графику. Массовую концентрацию сульфита, мкг/дм³, вычисляют по формуле

                                                       (2)

где V - объем воды, взятый для анализа, см³;

с_р - массовая концентрация сульфита, мкг, определенная по градуировочному графику.

6.2 Результат анализа с доверительными границами погрешности С_А, мкг/дм³, записывают следующим образом:

,

где  - результат измерения, мкг/дм³.

7 КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

7.1 Оперативный контроль погрешности (точности)

7.1.1 Оперативный контроль погрешности проводят с использованием образцов.

7.1.2 Образцом для контроля может служить стандартный раствор сульфита, приготовленный из ГСО водного раствора.

7.1.3 Концентрацию сульфита измеряют в образце для контроля; найденное значение с₁ сравнивают со значением аттестованного раствора с_в. Расхождение между ними К_к не должно превышать норматив, установленный для оперативного контроля погрешности К.

7.1.4 Расхождение (К_к) между найденным и аттестованным значениями концентрации сульфита в образце для контроля, мкг/дм³, определяют по формуле

К_к = с₁ - с_а.                                                           (3)

7.1.5 Норматив оперативного контроля погрешности К, мкг/дм³, определяют по формуле

К = 0,1с₁.                                                            (4)

7.1.6 Точность результатов анализа рабочих проб, полученных за период, в течение которого условия выполнения измерений соответствовали условиям контрольного измерения, считают удовлетворительной, если

К_к £ К.

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты измерений записывают в таблицу, форма которой приведена ниже.

Таблица

Подпись оператора _____________________

9 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении измерений с применением настоящей методики следует соблюдать требования к безопасности при работе с химическими реактивами, а также к технике безопасности, указанные в РД 34.03.201 (раздел 3.7.Б «Требования безопасности при работе в химических лабораториях»).

10 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

К выполнению анализа допускаются лица, имеющие среднее техническое образование, опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес и освоившие методику выполнения измерений на фотоколориметре в соответствии с «Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации», прилагаемыми к прибору.

Приложение А
(обязательное)

ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СУЛЬФИТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОДАХ

А.1 Составляющие погрешности δ₁, связанные с отбором пробы, не учитываются.

А.2 Составляющие погрешности δ₂, связанные с подготовкой пробы, от неточного определения объема анализируемой пробы - 0,1 %.

А.3 Составляющие погрешности, связанные с подготовкой растворов для калибровки фотоколориметра:

А.3.1 От неточного определения объема с помощью мерной колбы δ₃ - 0,01 %;

А.3.2 От неточного определения объема с помощью пипетки δ₄ - 0,2 %;

А.3.3 От потери исходного раствора δ₅ за счет остатка его на стенках пипетки не учитываются;

А.3.4 От погрешности исходного раствора δ₆ - 1 %.

А.4 Составляющие погрешности δ₇, связанные с неточностью определения оптической плотности при калибровке фотоколориметра - 1,3 %.

А.5 Составляющие погрешности, связанные с измерением массовой концентрации сульфитов:

А.5.1 От неточности определения оптической плотности δ₈ - 1,3 %;

А.5.2 От оптической неоднородности пробы δ₉ - 8 %;

А.5.3 От неточности построения калибровочного графика δ₁₀ - 0,5 %.

А.6 Предел суммарной относительной погрешности измерения содержаний сульфитов определяется по формуле

С учетом изменений оптических свойств растворов при выполнении измерений принимаем относительную погрешность измерения массовой концентрации, равной 10 %.

Приложение Б
(справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЕТСЯ ССЫЛКА В ОСТ 34-70-953.29-00

СОДЕРЖАНИЕ