РД 34.37.305.6-97. Определение содержания суммы кальция и магния в присутствии железа и меди комплексонометрическим методом с индикатором ПАН

(утв. РАО «ЕЭС России» 21.01.1997)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СУММЫ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ЖЕЛЕЗА И МЕДИ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ИНДИКАТОРОМ ПАН

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 суммы кальция и магния комплексонометрическим методом с индикатором ПАН в промывочных растворах при химических очистках теплоэнергетического оборудования.

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

Результаты определения содержания кальция и магния в промывочных растворах используют для контроля за качеством отмывки теплоэнергетического оборудования.

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

Объектом контроля являются промывочные растворы минеральных кислот и растворы композиций на основе комплексонов, содержащие одновременно большое количество кальция, магния, железа и меди, применяемые для химических очисток котлов среднего и высокого давления и при промывках промышленных котельных.

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

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

Таблица 1

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Наименование	Тип	Диапазон измерений	Класс точности
Весы лабораторные аналитические	ВЛР-200	0 — 200 г	2

Таблица 2

ПОСУДА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Наименование	Тип	НТД
1. Колбы конические вместимостью 250 куб. см	-	ГОСТ 25336-82
2. Бюретка для титрования вместимостью 25 куб. см	-	ГОСТ 20292-74
3. Колбы мерные	2-1000-2; 2-100-2; 2-50-2	ГОСТ 1770-74
4. Цилиндр измерительный вместимостью 10 куб. см	-	ГОСТ 1770-74
5. Пипетка	2-2-10	ГОСТ 20292-74
6. Капельница для однократной дозировки	-	ГОСТ 25336-82

7. Воронка конусообразная	-	ГОСТ 23932-78
8. Фильтр бумажный (красная или белая лента)	-	-

Наименование	Классификация	НТД
1. Вода дистиллированная	-	ГОСТ 6709-72
2. Трилон Б 0,1 Н раствор готовится из фиксанала	ч.д.а.	ТУ 6-09-2540-72
3. Аммиак концентрированный	ч.д.а.	ГОСТ 3760-79
4. Соляная кислота концентрированная (плотность 1,19)	х.ч.	ТУ 6-09-2540-72
5. Персульфат аммония кристаллический	ч.д.а.	-
6. Уксусная кислота	х.ч.	ГОСТ 61-75
7. Ацетат натрия	х.ч.	ГОСТ 196-68
8. Раствор индикатора ПАН 0,1%-ной концентрации (растворяют 0,1 г индикатора в 100 куб. см этилового спирта. Раствор устойчив)
9. Спирт этиловый ректификованный технический	-	ГОСТ 18300-87
10. Ацетатный буферный раствор рН = 4,8 — 5,0 (растворяют 136 г уксусно-кислого натрия в воде, приливают 60 куб. см ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 1 куб. дм)

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Метод основан на образовании прочных растворимых в воде комплексов кальция и магния с трилоном Б при определенном значении pH среды.

Определению суммы кальция и магния мешают железо, алюминий, медь и цинк. Железо и алюминий удаляют в виде гидрооксидов. В полученном фильтрате медь, цинк и сумму кальция и магния определяют, оттитровывая их при различных значениях pH с индикатором ПАН.

Метод позволяет определить содержание суммы кальция и магния в промывочных растворах в диапазоне концентраций от 0,2 до 15 г/куб. дм.

4. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1 Предварительная обработка пробы

В коническую колбу вместимостью 250 куб. см отбирают пипеткой 1 — 5 куб. см исследуемой пробы, добавляют 1 — 5 куб. см концентрированной соляной кислоты (в зависимости от объема пробы), 0,1 — 2 г персульфата аммония и 50 куб. см горячей дистиллированной воды (температурой 70 — 80 °С). Пробу кипятят 15 — 20 мин. до объема 5 — 10 куб. см, не допуская упаривания ее досуха. Затем осторожно добавляют горячей дистиллированной воды до объема 30 — 40 куб. см. Раствор должен быть прозрачным, наличие взвеси свидетельствует о неполном разрушении органических веществ в пробе. В этом случае обработку следует повторить, добавив вновь соляную кислоту и персульфат аммония.

Обработку пробы раствора композиции на основе комплексонов или лимонной кислоты, а также при наличии в промывочном растворе органических соединений производят путем добавления в пробу концентрированной азотной кислоты вместо персульфата аммония и соляной кислоты. На 1 — 5 куб. см пробы добавляют 3 — 15 куб. см концентрированной азотной кислоты.

4.2 Выполнение определения

К предварительно обработанной пробе добавляют горячей дистиллированной воды до объема 30 — 40 куб. см и осторожно при непрерывном перемешивании добавляют по каплям концентрированный аммиак до появления бурых хлопьев гидрооксида железа и отчетливого запаха аммиака. 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 (фильтрат 1). Осадок на фильтре дважды промывают горячей дистиллированной водой, а затем растворяют на фильтре горячей соляной кислотой (температурой 60 — 70 °С), разбавленной в соотношении 1:1, и собирают раствор в тот же стакан, где проводилось первое осаждение гидрооксида железа, дважды промывая фильтр горячей дистиллированной водой.

В соляно-кислом растворе повторно осаждают железо концентрированным аммиаком, осадок фильтруют и промывают, собирая фильтрат и промывные воды в фильтрат 1. В полученном после двукратного осаждения железа фильтрате оттитровывают сумму меди и цинка, для чего по универсальной индикаторной бумаге доводят значение раствора до 4 — 5, нагревают раствор до температуры 60 °С, добавляют 10 куб. см ацетатно-буферного раствора, 3 — 4 капли 0,1%-ного раствора индикатора ПАН и быстро титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в желтую.

Оттитрованную пробу охлаждают, добавляют 10 куб. см концентрированного аммиака. Появление в растворе красной или розовой окраски свидетельствует о наличии в нем кальция или магния. Раствор титруют трилоном Б до перехода красной или розовой окраски в желтую.

4.3 Расчет содержания суммы кальция и магния

Содержание суммы кальция и магния в пересчете на Ca (г/куб. дм) вычисляют по формуле:

                               а х N х 20

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

где:
а - объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, после добавления
аммиака и повышения pH пробы, куб. см;
N - нормальность раствора трилона Б;
20 - грамм-эквивалент кальция;
V - объем анализируемой пробы, куб. см.

5. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СУММЫ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ

5.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания суммы магния и кальция в промывочных растворах.

Результаты согласно МИ 1317-86 представляют в следующей форме:

C , C , P. l h

5.2. Результат определения содержания суммы магния и кальция с доверительной вероятностью P = 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
0,2 — 15	C = -0,007 + 0,983C l изм	C = -0,008 + 1,008C h изм
Примечание. C — значение концентрации суммы кальция и магния, изм определенное данным методом.

5.3 Пример определения содержания суммы кальция и магния:

провести анализ (см. п. 4);

рассчитать содержание суммы кальция и магния по формуле (1).

При а = 7,4 куб. см; N = 0,1; V = 2 куб. см:

C = 7,40 г/куб. дм; Ca

определить нижнюю и верхнюю границы содержания суммы кальция и магния по табл. 4:

C = -0,007 + 0,983 х 7,40 = 7,27; l

C = -0,008 + 1,008 х 7,70 = 7,45. h

Таким образом, результат определения содержания суммы кальция и магния находится в границах от 7,27 до 7,45 г/куб. дм.

---