РД 34.37.305.3-97. Определение содержания меди комплексонометрическим методом в промывочных растворах

(утв. РАО «ЕЭС России» 21.01.1997)

21 января 1997 года

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИМ

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 соединений меди в промывочных растворах ингибированных минеральных и органических кислот и композиций на основе комплексонов комплексонометрическим методом.

Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания соединений меди при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.

Результаты определения содержания соединений меди используют для расчета количества соединений меди, вымытых из котла или другого оборудования при кислотной промывке.

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

Объектом контроля является промывочный раствор, полученный в процессе кислотной или щелочной очистки теплоэнергетического оборудования и после нее.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РАСТВОРЫ И РЕАКТИВЫ

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

Таблица 1

Наименование	Тип	Диапазон измерений	Цена деления
Весы лабораторные аналитические	ВЛР-200, класс 2	0 — 200 г	0,0001 г

Таблица 2

ПОСУДА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Наименование	Тип	НТД
1. Колбы конические вместимостью 250 куб. см	-	ГОСТ 25336-82
2. Бюретки для титрования вместимостью 25 куб. см	-	ГОСТ 20292-84
3. Колбы мерные	2-1000-2; 2-100-2	ГОСТ 1770-84
4. Цилиндр измерительный вместимостью 10 куб. см	-	ГОСТ 1770-84
5. Пипетки	6-2-10; 6-2-5	ГОСТ 20292-84
6. Стакан мерный	И-1-50-ТХС	ГОСТ 25336-82
7. Воронка конусообразная	-	ГОСТ 23932-79
8. Фильтр бумажный (красная или белая лента)	-	ТУ 6-09-1678-77

Наименование	Классификация	НТД
1. Вода дистиллированная	-	ГОСТ 6709-72
2. Соляная кислота концентрированная (плотность 1,19)	х.ч.	ГОСТ 3118-77
3. Аммиак водный концентрированный	ч.д.а.	ГОСТ 3760-79
4. Персульфат аммония	ч.	ГОСТ 3766-64
5. Трилон Б 0,05 Н раствор (готовится из фиксанала)	-	ТУ 6-09-2540-72
6. Индикатор ПАН (0,1%-ный спиртовой раствор)	-	ГОСТ 14091-68
7. Спирт этиловый ректификованный технический	-	ГОСТ 18300-87
8. Ацетатный буферный раствор pH = 4,8 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, добавляют 60 куб. см ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 1 куб. дм дистиллированной водой)	-	-

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Метод основан на образовании устойчивого комплекса меди с трилоном Б в слабокислой среде. При титровании трилоном Б соединений меди в присутствии индикатора ПАН розово-фиолетовая окраска комплекса «медь-ПАН» в точке эквивалентности изменяется на желто-зеленую, соответствующую комплексу «медь-трилон».

При комнатной температуре реакция протекает замедленно и неколичественно, поэтому титруемый раствор нагревают до температуры 50 — 60 °С.

Этим методом определяется сумма меди и цинка, если последний присутствует в растворе. Обычно присутствие цинка весьма незначительно, и результат анализа выдается в пересчете на CuO.

При содержании меди в растворе менее 2,0 г/куб. дм концентрация цинка незначительна, и его присутствием можно пренебречь. Однако в некоторых случаях возможно присутствие значительного количества цинка. Об этом свидетельствует высокое содержание меди в растворе (8 — 10 г/куб. дм) при слабом окрашивании раствора в синий цвет после осаждения гидроксида железа. В этом случае следует определить содержание цинка отдельно и вычесть его из результата анализа. Разность будет соответствовать содержанию меди в растворе.

Метод позволяет определить содержание меди в кислых и щелочных промывочных растворах в диапазоне концентраций от 0,1 до 10 г/куб. дм CuO.

Определению меди мешает присутствие ингибиторов, ионов железа и цинка.

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 2 — 10 куб. см 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 (70 — 80 °С). Пробу упаривают 15 — 20 мин. до объема 5 — 10 куб. см, не допуская упаривания ее досуха. Затем осторожно добавляют горячей дистиллированной воды. О полном разрушении органических веществ в пробе свидетельствует чисто-желтый цвет раствора.

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.

Влияние ингибитора устраняют предварительным разрушением его персульфатом аммония в кислой среде, железо отделяют осаждением аммиаком. Необходимо двукратное осаждение железа. Цинк титруют вместе с медью.

4.3 Выполнение определения

Предварительно обработанную пробу доводят до кипения и медленно при интенсивном перемешивании нейтрализуют аммиаком до появления отчетливого запаха аммиака в пробе, при этом выпадает гидроокись железа. Пробу кипятят около 1 мин. для коагуляции гидроокиси железа и быстро фильтруют через смоченный горячей дистиллированной водой фильтр (белая или красная лента) в коническую колбу вместимостью 250 куб. см. Осадок промывают горячей водой.

Для повторного осаждения железа воронку с фильтром и осадком переносят на колбу, где проводилось осаждение. Осадок растворяют в 10 — 15 куб. см горячей соляной кислоты, разбавленной дистиллированной водой (1:1). Фильтр промывают два раза водой. В этом соляно-кислотном растворе повторно осаждают железо аммиаком; осадок фильтруют, используя фильтр, через который проводилось фильтрование в первый раз. Затем фильтр дважды промывают дистиллированной водой. Фильтрат и промывные воды объединяют с первым фильтратом в конической колбе вместимостью 250 куб. см.

Значение pH в фильтрате доводят соляной кислотой до 4 — 5 (по универсальной индикаторной бумаге), добавляют 10 куб. см ацетатно-буферного раствора (pH = 4,8), 3 — 4 капли индикатора ПАН и медленно титруют при температуре раствора 40 — 50 °С 0,05 Н раствором трилона Б до перехода окраски от красно-фиолетовой до желто-зеленой.

4.4 Расчет содержания меди

Содержание меди в виде оксида (г/куб. дм) определяют по формуле:

                              a х N х 39,77

                          С     = -------------,                        (1)
                           CuO          V

                          3

где:

a — объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование (титранта), куб. см;

N — нормальность раствора трилона Б;

39,77 — грамм-эквивалент CuO в данной реакции с трилоном Б;

V — объем анализируемой пробы, куб. см.

5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ

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

Результаты согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:

С , С , Р. l h

5.2. Результат определения содержания меди с доверительной вероятностью Р = 0,9 находят по табл. 4.

Таблица 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 — 0,5	С = -0,07 + 1,058С CuO CuO l изм	С = 0,044 + 0,983С CuO CuO h изм
0,5 — 10	С = -0,034 + 0,986С CuO CuO l изм	С = 0,0353 + С CuO CuO h изм
Примечание. С — значение концентрации меди, определенное данным CuO изм методом.

5.3 Пример определения содержания меди:

провести анализ (см. п. 4);

рассчитать содержание меди (CuO) по формуле (1).

При V = 5 куб. см; a = 12,6 куб. см; N = 0,05:

С = 5,011 г/куб. дм; CuO изм

определить нижнюю и верхнюю границы содержания меди по табл. 4 для диапазона 0,5 — 10 г/куб. дм:

С = -0,034 + 0,986 х 5,011 = 4,907; l

С = 0,03453 + 5,011 = 5,046. h

Таким образом, результат определения содержания меди находится в границах от 4,907 до 5,046 г/куб. дм.

---