Утвержден
Главным научно-техническим
управлением энергетики
и электрификации
Минэнерго СССР
15 декабря 1988 года
Срок действия
с 1 апреля 1989 года
до 1 апреля 1999 года
ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОДЫ
РД 34.37.523.10-88
1. Разработан
Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим
научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э.
Дзержинского).
2. Исполнители: Ю.М. Кострикин, докт.
техн. наук; Н.М. Калинина; О.М. Штерн; С.Ю. Петрова; Г.К. Корицкий; Л.Н.
Федешева.
3. Утвержден Главным научно-техническим
управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 15.12.88.
Заместитель начальника А.П. Берсенев.
4. Срок первой проверки - 1994 г.,
периодичность проверки - 5 лет.
5. Взамен Инструкции по эксплуатационному
анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979
г.) в части определения органических веществ (раздел 7).
Настоящий руководящий документ
распространяется на производственные воды тепловых электростанций и
устанавливает методы определения окисляемости питательной воды и ее
составляющих (конденсатов и добавочной воды), исходной, теплофикационной
(сетевой), известково-коагулированной, обессоленной и котловых вод.
Документ регламентирует два метода -
бихроматный и перманганатный, различающиеся применяемыми окислителями, а также
условиями окисления. Бихромат окисляет органические примеси в сильно
сернокислой среде при длительном кипячении. Перманганат окисляет в гораздо
более мягких условиях, при меньшей кислотности и нагревании до кипения только в
течение десяти минут. Вследствие этого результаты, получаемые тем и другим
методом, существенно различны и несопоставимы.
Бихроматная окисляемость всегда намного выше перманганатной и более объективно
характеризует степень загрязненности воды органическими примесями.
Данные методы определения окисляемости
могут быть использованы при анализе производственных вод атомных электростанций.
1. ОТБОР ПРОБ
Отбор проб - по ОСТ 34-70-953.1-88.
2. АППАРАТУРА,
МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
Весы лабораторные общего назначения 1 и 2
класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и погрешностью не более
0,2 мг или другие весы аналогичной точности;
бюретки с прямым краном - по ГОСТ
1770-74;
бюретки без крана со стеклянным
наконечником - по ГОСТ 1770-74;
колбы конические вместимостью 250, 300
куб. см - по ГОСТ 25336-82;
колбы круглодонные с обратным
холодильником;
колбы мерные первого или второго класса
вместимостью 100, 200, 250, 500 и 1000 куб. см - по ГОСТ 1770-74;
пипетки измерительные градуированные
первого или второго класса - по ГОСТ 1770-74;
бусинки стеклянные мелкие;
капилляры с запаянными концами;
воронки стеклянные конусообразные - по
ГОСТ 23932-79;
калий марганцовокислый (перманганат
калия) х.ч. - по ГОСТ 20490-75;
калий двухромовокислый (бихромат калия)
х.ч. - по ГОСТ 4220-75;
кислота серная х.ч. - по ГОСТ 4204-77;
кислота щавелевая х.ч. - по ГОСТ
22180-76;
натрий щавелевокислый;
кислота фенилантраниловая ч.д.а. - по ТУ
6-09-3592-74;
двойная соль сернокислого железа II и
аммония (соль Мора) - по ГОСТ 4208-78;
кобальт сернокислый семиводный ч.д.а. -
по ГОСТ 4462-78;
медь сернокислая пятиводная х.ч. - по
ГОСТ 4165-78;
ртуть сернокислая ч.д.а.;
вода дистиллированная - по ГОСТ 6709-72.
3. БИХРОМАТНЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОД
3.1. Сущность метода заключается в
измерении избытка окислителя (бихромата калия) после окисления им веществ,
присутствующих в пробе исследуемой воды, в сильно сернокислой среде и при
длительном кипячении. Метод применим в двух вариантах.
3.1.1. Метод определения для вод,
окисляемость которых превышает 100 мг кислорода на 1 куб. дм.
3.1.2. Метод определения для вод,
окисляемость которых меньше 100 мг кислорода на 1 куб. дм.
3.2. Приготовление рабочих растворов.
3.2.1. Раствор бихромата
калия 0,25 н. Растворяют в мерной
колбе вместимостью
1 куб. дм в дистиллированной воде 12,258 г
K Cr O , высушенного в
течение двух часов при 110 °C в
сушильном
2 2 7
шкафу. После
полного растворения доливают
объем до метки
дистиллированной водой
и хорошо перемешивают. Реактив
устойчив,
его хранят в
склянке с пришлифованной пробкой.
Разбавлением точно в десять раз готовят
0,025 н раствор бихромата калия (отбирают пипеткой 100 куб. см 0,25 н раствора
в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм и доливают до метки дистиллированной
водой, раствор хорошо перемешивают). Разбавленный раствор также хранят в
склянке с хорошо пришлифованной пробкой. Раствор устойчив.
3.2.2. Раствор соли
Мора примерно 0,25 н
концентрации.
Растворяют 100
г Fe(NH ) x (SO
) x
6H O в мерной
колбе
4 2 4 2
2
вместимостью 1 куб.
дм, после полного
растворения приливают
25 куб. см концентрированной серной кислоты и
охлажденный раствор
доливают до
метки дистиллированной водой.
Хорошо перемешав
раствор, устанавливают его титр. Для этого в несколько
конических
колб помещают отмеренные количества бихроматного раствора
(5,0 и
10,0 куб. см), вливают по
5 куб. см концентрированной серной
кислоты и дистиллированной воды до 50 - 60 куб. см, добавляют по
несколько капель
раствора фенилантраниловой кислоты
и титруют
окрашенные в
буро-красный цвет растворы до чисто зеленого цвета.
Титр раствора
соли Мора вычисляют по формуле:
0,25 x а
1
Т = ---------, (1)
а
2
где:
а и
а - соответственно объемы
бихроматного раствора, куб.
1
2
см, и раствора соли Мора, куб. см;
0,25 - титр бихроматного раствора.
Из полученных результатов для титра
раствора соли Мора, если эти значения расходятся не более чем на 1%, вычисляют
среднее арифметическое, которым в дальнейшем и пользуются для расчетов.
Из приготовленного раствора соли Мора
готовят точно 0,025 н раствор. Для этого объем x (куб. см) этого раствора
вводят в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм и доливают до метки
дистиллированной водой. Хорошо перемешав полученный точно 0,025 н раствор,
переливают в склянку с хорошо пришлифованной пробкой. Раствор устойчив. Объем x
= 25 : Т, где Т - титр
раствора соли Мора.
3.2.3. Раствор фенилантраниловой кислоты
0,1% концентрации. Растворяют 0,2 г реактива в 15 - 20 куб. см 0,1 н раствора
щелочи и после растворения разбавляют дистиллированной водой до 200 куб. см.
Реактив устойчив, его хранят в склянке темного стекла, отливая по мере
надобности в капельницу.
3.2.4. Раствор катализатора. Растворяют
60 г сернокислой меди пятиводной и 75 г семиводного сернокислого кобальта в 1
куб. дм дистиллированной воды.
Раствор устойчив, его хранят в склянке с
пришлифованной пробкой.
3.3. Проведение анализа.
В круглодонную
колбу, снабженную обратным холодильником, помещают отмеренное количество
анализируемой воды, но не более 20 куб. см, дистиллированной водой доливают до
20 куб. см, приливают 10 куб. см раствора бихромата калия 0,25 н концентрации
для п. 3.1.1 и 10 куб. см раствора катализатора или 10 куб. см раствора
бихромата калия 0,025 н концентрации для п. 3.1.2, при содержании хлоридов в отобранном объеме более 50 мг всыпают
примерно 0,4 г сульфата ртути. Смесь перемешивают и осторожно вводят 35 куб. см
концентрированной серной кислоты. После этого присоединяют обратный холодильник
и кипятят жидкость в течение двух часов. После охлаждения
холодильник отсоединяют, обмывают его внутреннюю поверхность дистиллированной
водой, сливая ее в колбу, приливают в колбу 100 куб. см дистиллированной воды,
жидкость вновь охлаждают, приливают несколько капель индикатора
фенилантраниловой кислоты и титруют избыток окислителя - бихромата калия -
раствором соли Мора 0,25 н концентрации для п. 3.1.1 и 0,025 н для п. 3.1.2.
Определение окисляемости проводят в 2 - 3 параллельных пробах.
Одновременно проводят холостой опыт с 20
куб. см дистиллированной воды и всеми реактивами, указанными выше.
3.4. Обработка результатов анализа.
Бихроматную окисляемость (О ) для п.
3.1.1 вычисляют в
б
миллиграммах окислителя
кислорода, расходуемых на кубический
дециметр воды,
по формуле:
(а
- а ) x К x 0,25 x 8 x 1000 200
(а - а ) x К
1
2 1
2
(О ) =
------------------------------- = -----------------, (2)
б V V
где:
а -
количество раствора соли
Мора, израсходованное на
1
титрование
холостой пробы, куб. см;
а -
количество раствора соли
Мора, израсходованное на
2
титрование
пробы, куб. см;
К - поправочный
коэффициент к точно 0,25 н раствора соли Мора;
V - объем воды, взятый для определения,
куб. см;
0,25 - номинальная нормальность раствора
соли Мора;
8 - количество кислорода,
эквивалентное 1 куб. см точно 1 н
раствора.
Среднеарифметические расхождения между
параллельными
определениями (а - а ) не должны превышать
0,25 куб. см, что
1 2
соответствует
0,5 мг кислорода.
3.4.2. Обработка результатов анализа.
Бихроматную
окисляемость (О
) для п. 3.1.2
вычисляют в
б
миллиграммах окислителя
кислорода, расходуемых на кубический
дециметр воды,
по формуле:
(а
- а ) x 0,25 x 8 x 1000 200 (а
- а )
1 2 1 2
(О ) =
--------------------------- = -------------. (3)
б V V
Все обозначения в этой формуле те же,
что и
в формуле 2, но
К = 1, так
как раствор соли
Мора здесь точно
0,025 г.
Среднеарифметические
расхождения между параллельными определениями
(а - а ) не
должны превышать 0,25 куб. см,
что соответствует
1 2
0,05 мг
кислорода.
4. ПЕРМАНГАНАТНЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ
(ПРИМЕНИМ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО ОРИЕНТИРОВОЧНОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ)
4.1. Сущность метода заключается в
измерении избытка окислителя (перманганата калия) после окисления им веществ,
присутствующих в пробе исследуемой воды в сернокислой или щелочной среде при
кипячении.
Метод можно использовать только для проб,
окисляемость которых ниже 100 мг О/куб. дм.
4.2. Приготовление рабочих растворов.
4.2.1. Раствор перманганата калия 0,1 н
концентрации готовят из фиксанала, а в случае его отсутствия - из
марганцовокислого калия. В плоскодонную колбу вместимостью 4
- 5 куб. дм вливают 3 куб. дм дистиллированной воды, всыпают 10 г
марганцовокислого калия и, нагрев до кипения, кипятят 2 - 3 ч. Прекратив
кипячение, закрывают колбу пробкой с отверстием, в которое вставлена
хлоркальциевая трубка, заполненная ватным тампоном для задержания пыли из
проникающего в колбу при охлаждении воздуха. Через 2 - 3 суток осторожно
сливают отстоявшийся от мелких частиц оксидов марганца раствор в чистую склянку
с хорошо пришлифованной пробкой.
Для установления титра приготовленного
раствора в несколько чистых конических колб отмеривают из бюретки вместимостью
50 куб. см со стеклянным краном различные объемы этого раствора (например, по 5
и 7 куб. см). Затем в каждую колбу вливают дистиллированную воду примерно до 50
куб. см, по 10 куб. см раствора серной кислоты и по 10 куб. см титрованного 0,1
н раствора щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия. После полного
обесцвечивания жидкостей в колбах избыток оксалат-ионов
оттитровывают раствором перманганата калия из упомянутой бюретки до появления
весьма слабого, но не исчезающего розового окрашивания.
Поправочный коэффициент
К точно 0,1 н концентрации раствора перманганата вычисляют по формуле:
а
щ
К = --, (4)
V
где:
а -
количество раствора щавелевой кислоты или щавелевокислого
щ
натрия, введенное в колбу, куб. см;
V - общий
объем раствора перманганата,
израсходованный на
титрование, куб.
см.
Раствор устойчив длительное время, его
хранят в защищенном от света месте в хорошо закупоренной склянке.
Этим раствором пользуются для
приготовления рабочего 0,01 н раствора. Для этого отбирают пипеткой объем x
(куб. см) этого раствора в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм, доливают до
метки дистиллированной водой и перемешивают. Рабочий раствор пригоден в течение
недели. Объем x (куб. см) определяют по формуле:
100
x = ---. (5)
К
Его отмеривают из бюретки вместимостью
100 куб. см.
4.2.2. Раствор 0,1 н концентрации
щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия. Раствор щавелевой кислоты готовят
из фиксанала, а в случае его отсутствия - из щавелевокислого натрия. Для этого
отвешивают точно 6,701 г щавелевокислого натрия, выдержанного в течение 1 ч в
сушильном шкафу при 110 °C, и растворяют это количество в мерной колбе
вместимостью 1 куб. дм в дистиллированной воде. После полного растворения
доливают жидкость в колбе до метки дистиллированной водой и хорошо
перемешивают.
Растворы щавелевой кислоты и
щавелевокислого натрия устойчивы, их хранят в хорошо закупоренной склянке в
защищенном от света месте. Этими растворами пользуются для проверки титра
раствора перманганата калия 0,1 н концентрации.
Рабочий раствор концентрации 0,01 н
щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия готовят разбавлением точно в
десять раз. Рабочие растворы неустойчивы, их следует готовить на срок не более
10 суток.
4.2.3. Раствор серной кислоты 10 н
концентрации. К 1 куб. дм дистиллированной воды малыми порциями осторожно
приливают 400 куб. см концентрированной химически чистой серной кислоты. После
полного остывания жидкости ее переливают в склянку с хорошо пригнанной
пришлифованной пробкой. Реактив устойчив.
4.3. Проведение анализа.
В коническую колбу вместимостью 250, 300
куб. см отбирают измеренный объем анализируемой воды, отфильтрованной от
взвешенных веществ. Если предполагают, что вода сильно загрязнена органическими
примесями, то отбирают не более 5 куб. см; если воды менее загрязнены - до 20
куб. см, а малозагрязненные воды - 100 куб. см. Объем жидкости в колбе доливают
дистиллированной водой до 100 куб. см, приливают 10 куб. см серной кислоты (по
п. 4.2.3), нагревают до начинающегося кипения и приливают точно 10 куб. см
раствора перманганата калия (по п. 4.2.1). Кипятят точно 10 мин., после чего
вводят точно 10 куб. см раствора щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия
(по п. 4.2.2). Для равномерного и спокойного кипения в колбу помещают тонкие
запаянные с одного конца капилляры или мелкие стеклянные шарики.
Обесцветившуюся жидкость титруют 0,01 н раствором перманганата калия из бюретки
(по п. 4.2.1) до слабой, но не исчезающей розовой окраски. Если при кипячении
жидкость приобрела бурую окраску или в ней образовался коричневый осадок, то
определение повторяют, отобрав меньший объем анализируемой воды. Одновременно
проводят определение со 100 куб. см дистиллированной воды таким же порядком.
Определение окисляемости проводят в 2 - 3 параллельных пробах, расхождения
между которыми не должны превышать 0,25 мг кислорода.
4.4. Обработка результатов анализа.
Перманганатная окисляемость (О ) определяется в миллиграммах
п
окислителя
(кислорода), расходуемых на кубический дециметр
воды,
по формуле:
(а - а ) x 0,08 x К x
1000
1 2
(О ) =
---------------------------,
(6)
п V
где:
а -
расход раствора перманганата
калия на титрование пробы
1
анализируемой воды,
куб. см;
а -
расход раствора перманганата
калия на титрование пробы
2
дистиллированной
воды, куб. см;
V - объем
анализируемой воды, отобранный
для определения,
куб. см;
К - поправка к
точной 0,01 нормальности раствора
перманганата
калия;
0,08 - количество кислорода, отвечающее 1
куб. см точно 0,01 н
раствора, мг;
1000 - пересчет расхода окислителя
(кислорода) к 1 куб. дм.
Среднеарифметические расхождения между
параллельными
определениями
а не должны
превышать 0,25 куб. см,
что
1
соответствует
0,02 мг кислорода.
Приложение
Справочное
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐
│ Обозначения НТД, на которые │
Номер пункта, подпункта, │
│ дана ссылка │ перечисления, приложения │
├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤
│ГОСТ
1770-74 │2 │
│ГОСТ
4165-78 │2 │
│ГОСТ
4204-77 │2 │
│ГОСТ
4208-78 │2 │
│ГОСТ
4220-75 │2 │
│ГОСТ
4462-78 │2 │
│ГОСТ
6709-72 │2 │
│ГОСТ
20490-75 │2 │
│ГОСТ
22180-76 │2 │
│ГОСТ
23932-79 │2 │
│ГОСТ
25336-82 │2 │
│ОСТ
34-70-953.1-88 │1 │
│ТУ
6-09-3592-74 │2 │
└────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘