РД 34.37.305.2-97. Определение содержания железа комплексонометрическим методом в промывочных растворах
(утв. РАО «ЕЭС России» 21.01.1997)
Примечание
Документ введен в действие с 1 марта 1998 года. Взамен «Инструкции по аналитическому контролю при химической очистке теплоэнергетического оборудования».
21 января 1997 года
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В ПРОМЫВОЧНЫХ РАСТВОРАХ
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 растворенного железа в промывочных растворах ингибированных минеральных и органических кислот и композиций на основе комплексонов комплексонометрическим методом.
Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания железа при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.
Результаты определения содержания растворенного железа используют для расчета количества соединений железа, вымытых из котла или другого оборудования при кислотной промывке.
1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ
Объектом контроля является промывочный раствор, полученный в процессе кислотной очистки теплоэнергетического оборудования и после нее.
2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РАСТВОРЫ И РЕАКТИВЫ
При определении содержания железа следует применять средства измерений, посуду, реактивы и растворы, перечень которых приведен в табл. 1 — 3.
| Наименование | Тип | Диапазон измерений | Класс точности |
|---|---|---|---|
| Весы лабораторные аналитические | ВЛР-2С0 | 0 — 200 г | 2 |
| Наименование | Тип | НТД |
|---|---|---|
| 1. Колбы мерные | 2-1000-2; 2-100-2 | ГОСТ 1770-84 |
| 2. Колбы конические вместимостью 250 куб. см | - | ГОСТ 25336-82 |
| 3. Стакан мерный вместимостью 50 куб. см | И-1-50 ТХС | ГОСТ 25336-82 |
| 4. Воронка конусообразная | - | ГОСТ 23932-79 |
| 5. Бюретка для титрования вместимостью 25 куб. см | - | ГОСТ 20292-74 |
| 6. Пипетки | 6-2-10; 6-2-5 | ГОСТ 20292-84 |
Приведенные в табл. 1 и 2 средства измерений и посуда могут быть заменены на аналогичные с характеристиками не хуже указанных.
| Наименование | Классификация | НТД |
|---|---|---|
| 1. Вода дистиллированная | - | ГОСТ 6709-72 |
| 2. Трилон Б, 0,1 Н раствор | - | ТУ 6-09-2540-72 |
| 3. Соляная кислота, 1 Н | х.ч. | ГОСТ 3118-77 |
| 4. Азотная кислота концентрированная | х.ч. | ГОСТ 4204-77 |
| 5. Аммиак водный 10%-ный | ч.д.а. | ГОСТ 3760-79 |
| 6. Сульфосалициловая кислота 20%-ная или сульфосалицилат натрия 10%-ный | ч. | ГОСТ 4478-78 |
| 7. Персульфат аммония | ч. | ГОСТ 3766-64 |
3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Метод основан на образовании прочного растворимого в воде комплекса иона железа (III) с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б).
Титрование трилоном проводят в сильнокислой среде (pH = 2) в присутствии сульфосалициловой кислоты, применяемой в качестве индикатора после нагревания пробы до температуры 60 — 70 °С.
При наличии в растворе ионов железа (III) после добавления сульфосалициловой кислоты раствор приобретает вишневый цвет сульфосалицилата железа, интенсивность которого зависит от концентрации железа.
При титровании пробы трилоном Б сульфосалицилат железа разрушается с образованием трилоната железа, имеющего лимонно-желтое окрашивание.
Метод позволяет определить содержание железа в растворе в диапазоне концентрации от 0,1 до 20 г/куб. дм.
Определению содержания железа мешает медь, которая при pH = 2 неколичественно образует комплекс с трилоном Б, а также ингибитор и другие органические соединения, находящиеся в промывочном растворе. Поэтому перед определением производят предварительную обработку пробы в целях разрушения органических соединений и отделения меди.
4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1 Подготовка пробы
Если анализируемая проба мутная и в ней содержатся взвешенные вещества, то пробу необходимо отфильтровать.
4.2 Предварительная обработка пробы
В коническую колбу вместимостью 250 куб. см отбирают пипеткой 1 — 5 куб. см отфильтрованной пробы, добавляют 1 — 2 куб. см концентрированной соляной кислоты (в зависимости от объема пробы), 0,1 — 0,2 г персульфата аммония и 50 куб. см горячей дистиллированной воды. Пробу кипятят 15 — 20 мин. до объема 5 — 10 куб. см, не допуская упаривания ее досуха. Затем осторожно добавляют горячую дистиллированную воду. Раствор должен иметь чисто-желтый цвет; наличие нечеткого желтого окрашивания свидетельствует о неполном разрушении органических веществ в пробе. В этом случае обработку следует повторить, добавив вновь соляную кислоту и персульфат аммония (2 — 3 г).
При наличии в промывочном растворе органических соединений их разрушают путем добавления в пробу концентрированной азотной кислоты вместо персульфата аммония и соляной кислоты. На 1 — 5 куб. см пробы добавляют 3 — 15 куб. см азотной кислоты. Упаривание пробы проводят как было указано выше.
4.3 Выполнение определения при отсутствии меди
Предварительно обработанную пробу доводят до кипения и медленно при интенсивном перемешивании нейтрализуют аммиаком, разбавленным водой в соотношении 1:1, до появления осадка гидроокиси железа (но не до полного осаждения). Добавляют несколько капель соляной кислоты до полного растворения гидроокиси железа (pH = 2), вводят 2 куб. см сульфосалицилата натрия и, нагрев пробу до температуры 70 °С, титруют 0,1 Н раствором трилона Б до перехода окраски из вишневой в лимонно-желтую.
4.4 Расчет содержания железа
Содержание железа (г/куб. дм) вычисляют в пересчете на оксид железа (III) по формуле:
a х 39,92 х N
С = -------------, (1) Fe O V
2 3
где:
a - объем трилона Б, пошедший на титрование, куб. см;
N - нормальность раствора трилона Б;
V - анализируемый объем пробы, куб. см;
39,92 - грамм-эквивалент Fe O в данной реакции.
2 3
4.5 Выполнение определения в присутствии меди
Предварительно обработанную пробу доводят до кипения и медленно при интенсивном перемешивании нейтрализуют аммиаком, разбавленным водой в соотношении 1:1. При появлении отчетливого запаха аммиака в пробе количественно выпадает гидроокись железа. Пробу кипятят 1 мин. для коагуляции осадка гидроокиси железа и быстро фильтруют через смоченный горячей водой фильтр. Осадок на фильтре промывают 2 — 3 раза горячей водой, собирая его со стенок воронки к центру.
Воронку помещают на колбу, в которой производилось осаждение, фильтр прокалывают стеклянной палочкой и смывают осадок в 2 — 3 приема 1 Н соляной кислотой, расходуя на это 10 — 15 куб. см кислоты. Затем фильтр промывают 2 раза горячей водой.
Раствор в колбе нагревают до полного растворения осадка и доводят значение pH раствора аммиаком до 2. Перед титрованием пробу нагревают до температуры 70 °С, добавляют 2 куб. см сульфосалицилата натрия и титруют 0,1 Н раствором трилона Б до перехода окраски из вишневой в лимонно-желтую. Содержание железа вычисляют как указано в п. 4.4.
5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА
5.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания железа в промывочных растворах.
Результаты согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:
5.2. Результат определения содержания железа с доверительной вероятностью Р = 0,9 находится по табл. 4.
| Диапазон определяемых | Результат определения | |
| концентраций, г/куб. дм | Нижняя граница (наименьшее значение), г/куб. дм | Верхняя граница (наибольшее значение), г/куб. дм |
| 0,1 — 20 | С = -0,097 + 0,996С l изм | С = -0,0026 + 1,028С h изм |
| Примечание. С — значение концентрации железа, изм определенное данным методом. | ||
5.3 Пример определения содержания железа в промывочных растворах:
провести анализ (см. п. 4);
рассчитать содержание железа по формуле (1).
При a = 5,1 куб. см, N = 0,05, V = 1,0 куб. см:
определить нижнюю и верхнюю границы содержания железа (см. п. 5.2):
С = -0,097 + 0,996 х 10,17 = 10,03; l
С = -0,026 + 1,028 х 10,17 = 10,43. h
Таким образом, результат определения содержания железа находится в границах от 10,03 до 10,43 г/куб. дм.