РД 34.37.305.11-97. Определения содержания свободного комплексона при различных значениях pH

(утв. РАО «ЕЭС России» 21.01.1997)

21 января 1997 года

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОГО КОМПЛЕКСОНА

Срок действия установлен с 1 марта 1998 года

Составлен Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС».

Утвержден Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 21.01.97. Начальник А.П. Берсенев.

Методика регламентирует порядок определения содержания свободного комплексона при различных значениях pH в промывочных растворах при химических очистках теплоэнергетического оборудования.

Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания свободного комплексона при принятой доверительной вероятности и определяет способ их выражения.

Результаты определения содержания свободного комплексона используют для контроля за процессом приготовления реагента и расхода его в ходе химической очистки.

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

Объектом контроля являются промывочные растворы комплексонов и композиций на их основе с лимонной, адипиновой или серной кислотами. Эти растворы применяются для химических очисток теплоэнергетического оборудования и котлов среднего, высокого и сверхкритического давления.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

При определении содержания свободного комплексона следует применять средства измерений, посуду, реактивы и растворы, перечень которых приведен в табл. 1 — 3.

Таблица 1

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Наименование	Тип	Диапазон измерений	Метрологические характеристики	НТД
1. Весы лабораторные аналитические	ВЛР-200	0 — 200 г	Цена деления 0,00001 г	ГОСТ 24104-88
2. pH-метр	pH-121	-1 — +14	Основная абсолютная погрешность +0,04	-

Таблица 2

ПОСУДА

Наименование	Тип	НТД
1. Колбы мерные	2-1000-2	ГОСТ 1770-74
2. Пипетки	2-2-10	ГОСТ 20292-84
3. Цилиндр измерительный вместимостью 50 куб. см	-	ГОСТ 1770-84
4. Бюретка для титрования вместимостью 5 куб. см	-	ГОСТ 20292-84
5. Колбы конические вместимостью 250 куб. см	-	ГОСТ 25336-82
6. Капельница для однократной дозировки	-	ГОСТ 25336-82

Наименование	Классификация	НТД
1. Вода дистиллированная	-	ГОСТ 6709-72
2. Азотная кислота концентрированная (плотность 1,15)	х.ч.	ГОСТ 4461-77
3. Уксусная кислота концентрированная	х.ч.	ГОСТ 61-75
4. Соляная кислота концентрированная	х.ч.	ТУ 6-09-2540-72
5. Натрия гидроокись	ч.	ГОСТ 4328-77
6. Аммиак водный 25%-ной концентрации	х.ч.	ГОСТ 3760-79
7. Уксусно-кислый натрий	ч.	ГОСТ 199-68
8. Хлористый аммоний	х.ч.	ГОСТ 3773-72
9. Висмут азотно-кислый 0,01 М концентрации (растворяют 4,851 г вещества в 50 куб. см азотной кислоты плотностью 1,15 с последующим доведением объема до 1 куб. дм. Готовить перед началом работы)	-	ГОСТ 4110-62
10. Серно-кислая медь 0,02 М концентрации (растворяют 4,990 г вещества CuSO х 5H O и 4 2 доводят объем раствора до 1 куб. дм)	-	ГОСТ 4165-78
11. Серно-кислый магний 0,01 М концентрации (растворяют 1,463 г MgSO х 7H O и доводят 4 2 объем до 1 куб. дм)	-	ГОСТ 4523-77
12. Ацетатно-буферный раствор pH = 3 (готовится смешением 225 куб. см 1 Н уксусной кислоты с 50 куб. см 1 Н NaOH и с 40 куб. см 1 Н соляной кислоты с последующим доведением объема до 500 куб. см)	-	-
13. Ацетатно-буферный раствор pH = 4,8 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, промывают 60 куб. см концентрированной уксусной кислоты и доводят объем до 1 куб. дм)	-	-
14. Аммиачно-буферный раствор pH = 10 (растворяют 20 г хлористого аммония в дистиллированной воде, добавляют 100 куб. см раствора аммиака 25%-ной концентрации и доводят объем до 1 куб. дм)	-	-
15. Индикатор ксиленолово-оранжевый 0,1%-ной концентрации (0,1 г индикатора растворяют в 100 куб. см дистиллированной воды)	ч.д.а.	МРТУ 6-09-2503-65
16. Индикатор ПАН 0,1%-ной концентрации (0,1 г индикатора растворяют в 100 куб. см этилового спирта. Раствор устойчив в течение многих месяцев)	ч.д.а	МРТУ 6-09-1075-64
17. Индикатор кислотный хром темно-синий 0,5%- ной концентрации (растворяют 0,5 г индикатора в	ч.д.а.	ГОСТ 14091-68, ТУ 7П-14-69
20 куб. см аммиачно-буферного раствора и доводят до 100 куб. см этиловым спиртом)
18. Спирт этиловый ректификационный технический	-	ГОСТ 18300-87

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Метод основан на образовании прочных, растворимых в воде комплексов висмута, меди и магния с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТК) или ее динатриевой солью — трилоном Б и изменении цвета раствора в точке эквивалентности после связывания избытка титрующего агента с соответствующим металлоиндикатором (ксиленолово-оранжевым, ПАН или хром темно-синим). Анализ выполняется при том значении pH, которое имеет промывочный раствор.

Метод позволяет определить содержание свободного комплексона в промывочных растворах или при приготовлении реагентов от 0,05 до 10 г/куб. дм.

4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1 Подготовка к выполнению анализа.

Для определения концентрации свободного комплексона необходимо на pH-метре измерить значение pH промывочного раствора, от которого будет зависеть способ определения концентрации свободного комплексона.

Объем пробы для анализа промывочного раствора составляет 25 — 50 куб. см, при приготовлении реагентов — 2 - 10 куб. см.

4.2. Определение содержания свободного комплексона в зависимости от значения pH промывочного раствора.

4.2.1. Для растворов, имеющих значение pH от 2 до 3,5, аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 куб. см и доводят объем пробы до 100 куб. см дистиллированной водой, прибавляют 5 куб. см ацетатно-буферного раствора (pH = 3), 0,5 куб. см индикатора ксиленолового оранжевого и титруют 0,01 М раствором азотно-кислого висмута до перехода окраски в точке эквивалентности от желто-коричневой (цвет свободного индикатора) к розовой (цвет соединения висмута с ксиленоловым оранжевым).

Титрование необходимо выполнять медленно при тщательном перемешивании.

Концентрацию свободного комплексона (г/куб. дм) вычисляют по формуле:

                               a х M х M
                                        t

                            G    = ----------,                          (1)
                             ком       V

где:
a - объем азотно-кислого висмута, пошедшего на титрование, куб. см;
M - молярность азотно-кислого висмута;
M  - молекулярная масса трилона Б или ЭДТК, равная соответственно 372,1
 t

и 290; V — объем анализируемой пробы, куб. см.

4.2.2. Для растворов, имеющих значение pH от 3,5 до 7,0, аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 куб. см и доводят объем пробы до 100 куб. см дистиллированной водой, прибавляют 5 куб. см ацетатно-буферного раствора (pH = 4,8), 4 — 5 капель индикатора ПАН и титруют 0,02 М раствором серно-кислой меди до перехода окраски в точке эквивалентности от желтой (цвет свободного индикатора) к красно-малиновой (цвет соединения меди с ПАН).

Концентрацию свободного комплексона вычисляют по формуле (1).

4.2.3. Для растворов, имеющих значение pH от 9 до 10, аликвоту пробы отбирают в коническую колбу вместимостью 250 куб. см и доводят объем пробы до 100 куб. см дистиллированной водой, прибавляют 5 куб. см аммиачно-буферного раствора (pH = 10), 5 — 7 капель индикатора хром темно-синего и титруют 0,01 М раствором серно-кислого магния до перехода окраски в точке эквивалентности от синей (цвет свободного индикатора) к красно-сиреневой (цвет соединения магния с хром темно-синим).

Концентрацию свободного комплексона вычисляют по формуле (1).

4.3 Определение концентрации комплексона при приготовлении реагентов.

Для определения концентрации комплексона из бака отбирают пробу, 1 куб. см которой помещают в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят до метки дистиллированной водой.

Из разведенного в 100 раз раствора комплексона отбирают 1 или 5 куб. см (в зависимости от расчетной концентрации приготовленного в баке реагента) и определяют концентрацию комплексона по способу, указанному в п. 4.2.2.

Титрование осуществляют до перехода окраски в точке эквивалентности от ярко-желтой (цвет свободного индикатора) через зеленую к розово-сиреневой (цвет соединения меди с ПАН при определении больших концентраций реагентов).

Концентрацию комплексона вычисляют по формуле (1) с учетом разведения в 100 раз.

5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОГО КОМПЛЕКСОНА

5.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания свободного комплексона в промывочных растворах.

Результаты определения содержания свободных комплексонов согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:

C , C , P. l h

5.2. Результаты определения содержания свободного комплексона при различных значениях pH промывочных растворов с доверительной вероятностью P = 0,9 находятся по табл. 4.

Таблица 4

Диапазон измерений ЭДТК,	Результат определения
г/куб. дм	Нижняя граница (наименьшее значение), г/куб. дм	Верхняя граница (наибольшее значение), г/куб. дм
0,05 — 1,000 (pH = 2 — 3,5)	C = -0,0046 + 0,998C l изм	C = 0,0046 + 1,003C h изм
0,05 — 1,000 (pH = 3,5 — 7)	C = -0,01 + 0,998C l изм	C = 0,0085 + 1,007C h изм
0,05 — 1,000 (pH = 9 — 10)	C = -0,0016 + 0,99C l изм	C = 0,0007 + 1,018C h изм
3,0 — 10,0	C = 0,0238 + 0,987C l изм	C = 0,027 + 1,006C h изм
Примечание. C — измеренное значение концентрации свободного изм комплексона.

5.3 Пример определения содержания свободного комплексона в

промывочных растворах при pH = 9 — 10:

провести анализ (см. п. 4),

рассчитать содержание свободного комплексона по формуле (1).

При a = 0,66 куб. см, M = 0,01, M , = 372,1, V = 50 куб. см t

G = 0,049 г/куб. дм; ком

определить нижнюю и верхнюю границы содержания свободного комплексона при pH = 9 — 10 (см. табл. 4)

C = -0,0016 + 0,99 х 0,049 = 0,047; l

C = 0,0007 + 1,018 х 0,049 = 0,0506. h

Таким образом, результат определения содержания свободного комплексона находится в границах от 0,047 до 0,0506 г/куб. дм.

---