РД 34.37.305.4-97. Определение содержания цинка комплексонометрическим методом в промышленных растворах

(утв. РАО «ЕЭС России» 21.01.1997)

РАО «ЕЭС России» 21 января 1997 года

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

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 цинка комплексонометрическим методом при химических очистках теплоэнергетического оборудования.

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

Результаты определения содержания цинка используют для контроля за количеством отмытых соединений цинка при химических очистках.

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

Объектом контроля являются промывочные растворы ингибированных кислот (соляной, сульфаминовой), щелочей, а также растворы комплексонов и композиций на их основе с лимонной или серной кислотами.

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

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

Таблица 1

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Наименование	Тип	Диапазон измерений	Метрологические характеристики	Примечание
1. Весы лабораторные аналитические	ВЛР-200	0 — 200 г	Цена деления 0,00001 г	ГОСТ 24104-88
2. рН-метр	рН-121	-1 — +14	Основная абсолютная погрешность +/- 0,04	-
3. Термометр лабораторный	ТЛ-2	0 — 100 °С	Основная абсолютная погрешность +/- 1 °С	-

Таблица 2

ПОСУДА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Наименование	Тип	НТД
1. Колбы мерные	2-1000-2	ГОСТ 1770-84
2. Колбы конические вместимостью 250 куб. см	-	ГОСТ 25336-82
3. Бюретки для титрования вместимостью 5 и 25 куб. см	-	ГОСТ 20292-84
4. Воронка конусообразная	-	ГОСТ 23932-79
5. Цилиндр измерительный вместимостью 10 куб. см	-	ГОСТ 1770-84
6. Пипетка	2-2-10	ГОСТ 20292-84
7. Капельница для однократной дозировки	-	ГОСТ 25336-82
8. Фильтр бумажный (красная или белая лента)	-	-

Таблица 3

Наименование	Классификация	НТД
1. Вода дистиллированная	-	ГОСТ 6709-72
2. Трилон Б, 0,1 Н и 0,05 Н растворы (готовятся из фиксанала)	ч.д.а.	ТУ 6-09-2540-72
3. Соляная кислота концентрированная (плотность 1,19)	х.ч.	ТУ 6-09-2540-72
4. Уксусная кислота 20%-ной концентрации	х.ч.	ГОСТ 61-75
5. Аммиак водный 25%-ной концентрации	х.ч.	ГОСТ 3760-79
6. Тиосульфат натрия кристаллический	ч.	-
7. Персульфат аммония кристаллический	ч.	-
8. Индикатор ксиленоловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор (растворяют 0,1 г индикатора в 100 куб. см дистиллированной воды)	-	-
9. Ацетатно-буферный раствор рН = 4,8 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, добавляют 60 куб. см концентрированной уксусной кислоты и доводят объем до 1 куб. дм)	-	-
10. Спирт этиловый ректификационный технический	-	ГОСТ 18300-87

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Метод основан на образовании устойчивого комплекса цинка с трилоном Б в слабокислой среде. При титровании соединений цинка трилоном Б в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого красно-коричневая окраска комплекса «цинк-индикатор» в точке эквивалентности изменяется на желто-оранжевую, соответствующую комплексу «цинк-трилон».

Определению содержания цинка мешает присутствие ионов железа, алюминия и меди.

Железо и алюминий осаждают аммиаком в виде гидроксидов, а медь связывают перед титрованием цинка в тиосульфатный комплекс.

Метод позволяет определить содержание цинка в кислых и щелочных промывочных растворах в диапазоне концентрации от 0,1 до 1,0 г/куб. дм.

4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1 Подготовка пробы

Если анализируемая проба не прозрачна, и в ней содержатся взвешенные вещества, то пробу необходимо отфильтровать.

4.2 Предварительная обработка пробы

В коническую колбу вместимостью 250 куб. см отбирают пипеткой 10 — 25 куб. см промывочного раствора, добавляют 5 — 10 куб. см концентрированной соляной кислоты (в зависимости от объема пробы), 0,1 — 0,2 г персульфата аммония и 50 куб. см горячей дистиллированной воды температурой 70 — 80 °С. Пробу нагревают до кипячения и упаривают 15 — 20 мин. до объема 5 — 10 куб. см, не допуская упаривания ее досуха. О полном разрушении органических веществ и ингибиторов в пробе свидетельствует прозрачность раствора.

4.3 Выполнение определения

К предварительно обработанной пробе добавляют горячей дистиллированной воды до объема 50 куб. см и доводят до кипячения. Сняв пробу с огня, медленно добавляют аммиак (при интенсивном перемешивании) до появления отчетливого запаха аммиака в пробе и выпадения гидроокиси 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 дистиллированной водой. Для исключения возможности занижения результатов определения содержания цинка необходимо повторное осаждение железа.

Для повторного осаждения железа воронку с фильтром и осадком переносят на колбу, в которой проводилось осаждение. Осадок растворяют 10 — 15 куб. см горячей соляной кислоты, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:1. Фильтр промывают два раза водой. В полученном соляно-кислотном растворе повторно осаждают железо аммиаком, осадок фильтруют через тот же бумажный фильтр и в ту же коническую колбу вместимостью 250 куб. см, которые были использованы при первом осаждении железа, и дважды промывают горячей дистиллированной водой.

Фильтрат, полученный после двукратного осаждения железа, упаривают до объема 100 куб. см, охлаждают до температуры 40 °С и подкисляют 20%-ным раствором уксусной кислоты до значения рН = 4 — 5. В подкисленную пробу добавляют 1 г кристаллического тиосульфата натрия и оставляют на 5 мин. для связывания меди в тиосульфатный комплекс (при наличии в пробе большого количества меди фильтрат мутнеет, что не мешает дальнейшему титрованию), после чего добавляют 5 куб. см ацетатно-буферного раствора, 6 — 7 капель индикатора ксиленолового оранжевого и титруют трилоном Б до перехода в точке эквивалентности от красно-коричневой окраски до желтой. При небольших концентрациях цинка окраска раствора изменяется от оранжевой до желтой.

Содержание цинка (г/куб. дм) вычисляют по формуле:

                           a х N х 32,69

                         C   = -------------,                           (1)
                          Zn        V

где:

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

N — нормальность раствора трилона Б;

32,69 — грамм-эквивалент Zn в данной реакции с трилоном Б;

V — объем анализируемой пробы, куб. см.

5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

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

Результаты согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:

С , С , Р. l h

5.2. Результат определения содержания цинка с доверительной вероятностью Р = 0,9 находится 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 — 1,0	С = -0,0045 + 0,9789С l изм	С = -0,0087 + 1,0532С h изм
Примечание. С — значение концентрации цинка, определенное данным изм методом.

5.3 Пример определения содержания цинка в промывочных растворах:

провести анализ (см. п. 4);

рассчитать содержание цинка по формуле (1).

При a = 7,7 куб. см; V = 25 куб. см; N = 0,05:

С = 0,5 г/куб. дм; Zn

определить нижнюю и верхнюю границы содержания цинка по табл. 4:

С = -0,0045 + 0,9789 х 0,5 = 0,49; l

С = -0,0087 + 1,0532 х 0,5 = 0,52. h

Таким образом, результаты определения содержания цинка находятся в границах от 0,49 до 0,52 г/куб. дм.

---