РД 34.50.503.1-93

МЕТОДИКА
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ
В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ УСТАНОВОК ТЭС
НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Срок действия с 01.01.94
до 01.01.99*
_______________________
* См. ярлык "Примечания".

     РАЗРАБОТАНА АО "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
     
     Исполнители Р.Л.Медведева, И.В.Никитина (ВХЦ); С.А.Спорыхин, Л.В.Соловьева (ЦИТМ)
     
     УТВЕРЖДЕНА Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 27.12.93 г.
     
     Первый заместитель начальника А.П.БЕРСЕНЕВ
     
     
     Методика регламентирует порядок проведения количественного химического анализа электролита электролизных установок ТЭС нефелометрическим методом для определения в нем содержания хлоридов (до 2·10 мкг/дм), устанавливает требования к используемым средствам измерений, оборудованию и алгоритму проведения анализа и обработке результатов.
     
     Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания хлоридов в электролите при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.
     
     Результаты определения содержания хлоридов в электролите используют для контроля качества электролита электролизных установок ТЭС, которые регламентируются "Типовой инструкцией по эксплуатации электролизных установок для получения водорода и кислорода: ТИ 34-70-056-86*". (М.: СПО Союзтехэнерго, 1986).
_______________
     * На территории Российской Федерации действует РД 34.50.501-96. - Примечание .

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

     1.1. Электролит используют для получения водорода в электролизных установках ТЭС, применяемого в системах охлаждения генераторов и синхронных компенсаторов.
     
     1.2. Электролит представляет собой раствор гидроксида калия с концентрацией основного вещества КОН 390-400 г/дм.
     
     1.3. В процессе эксплуатации происходит загрязнение электролита различными примесями и продуктами коррозии, что приводит к ухудшению технологических характеристик оборудования.
     
     1.4. Для обеспечения экономичной и безопасной работы электролизера необходим контроль качества электролита с целью поддержания в нем соединений хлоридов в пределах нормы - не более 6 г/дм (см. Типовую инструкцию по эксплуатации электролизных установок для получения водорода и кислорода).
     
     

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

     При определении содержания хлоридов следует применять средства измерений, вспомогательные устройства (ВУ), посуду, реактивы и растворы, перечень которых приведен в табл.1-4.
     
     

Таблица 1

Средства измерений

_______________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. - Примечание .

     
Таблица 2

Вспомогательные устройства

     
     
Таблица 3

Посуда

     
     
Таблица 4

Растворы и реактивы

________________
     * Вероятно, ошибка оригинала. ГОСТ 4204-77 "Реактивы. Кислота серная. Технические условия". - Примечание .

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

     Нефелометрический метод основан на образовании малорастворимого опалесцирующего хлорида серебра при добавлении нитрата серебра к раствору, содержащему хлориды.
     
     Выраженная окраска раствора электролита и высокое значение pH не позволяют использовать этот метод без предварительной подготовки пробы. В подготовку пробы входят: разбавление электролита в 50-100 раз, снижение водородного показателя pH до 8-9 и катионирование пробы, в результате чего устраняется влияние мешающих ионов (Fe, Cr, Cr ) и раствор обесцвечивается.
     
     

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

     4.1. Работа с концентрационным фотоэлектроколориметром должна проводиться в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации.
     
     4.2. При приготовлении и использовании растворов стандартных образцов следует выполнять требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.
     
     

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

     К выполнению анализа допускаются лица, имеющие среднее образование и практический опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес.
     
     

6. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА

6.1. Подготовка к работе катионитного фильтра (ГОСТ 10896-78)

     6.1.1. Стеклянную бюретку вместимостью 100 см и диаметром 8 мм заполняют снизу вверх водой, на дно бюретки помещают вату или целлюлозу и загружают фильтр катионитом, объем которого равен 30 см.
     
     6.1.2. Проводят регенерацию и отмывку материала по ГОСТ 20255.2-84* 4%-ным раствором серной кислоты со скоростью 250 см/ч, отмывают фильтр дистиллированной водой со скоростью 500 см/ч до нейтральной реакции по метиловому оранжевому.
________________
     * Действует ГОСТ 20255.2-89. - Примечание .

6.2. Приготовление вспомогательных стандартных растворов

     6.2.1. В качестве основного стандартного раствора с содержанием хлорида натрия 100 мг-экв/дм используют фиксанал хлорида натрия 0,1.
     
     6.2.2. Рабочий раствор с содержанием иона Cl 10 мг/дм готовят разбавлением стандартного раствора. Для этого 2,82 см 0,1 М раствора хлорида натрия разбавляют в мерной колбе вместимостью 1 дм и доводят до метки дистиллированной водой.
     
     6.2.3. Растворяют 1 г нитрата серебра в 100 см 10%-ного раствора азотной кислоты.
     

6.3. Построение градуировочного графика

     В ряд мерных колб вместимостью 50 см вводят различное количество рабочего раствора хлористого натрия с содержанием иона Cl 10 мг/дм (например, 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см, что соответствует 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг  Clв 1 дм).
     
     В каждую колбу вводят по 0,5 см раствора нитрата серебра, 5 см этиленгликоля, доливают до метки дистиллированной водой и выдерживают в темном месте в течение 30 мин. После этого измеряют оптическую плотность каждого раствора на КФК-3 при длине волны 400 нм, в кюветах 50 мм. В качестве раствора сравнения используют дистиллированную воду без реактивов.
     
     По результатам измерений строят график в координатах: оптическая плотность - содержание ионов Cl в 1 дм.
     
     

7. ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

     7.1. Отбирают в колбу вместимостью 50 см 1 см испытуемого раствора электролита, доводят раствор до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и переносят в стакан вместимостью 100 см.
     
     7.2. Пробу нейтрализуют концентрированной серной кислотой по индикаторной бумаге до pH 8-9. Кислоту доливают осторожно, по каплям: на 50 см разбавленного электролита требуется приблизительно 7-10 капель концентрированной серной кислоты.
     
     7.3. Нейтрализованную пробу пропускают через колонку с отрегенерированным и отмытым катионитом. Перед проведением операции очистки электролита из фильтра удаляют избыток воды до слоя катионита и пропускают пробу (50 см) со скоростью 250 см/ч. Фильтрат собирают в стакан вместимостью 100 см. Электролит сливают до уровня катионита и затем пропускают через фильтр еще около 50-60 см дистиллированной воды, собирая фильтрат в тот же стакан с тем, чтобы общий объем собранного фильтрата составил 100 см.
     
     7.4. В собранном фильтрате определяют содержание хлорид-ионов. Для этого 25 см отбирают в мерную колбу на 50 см, добавляют 0,5 см нитрата серебра и 5 см этиленгликоля, перемешивают, доводят до метки дистиллированной водой и выдерживают 30 мин в темном месте. Измеряют оптическую плотность пробы при длине волны 440 нм, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду.
     
     7.5. Содержание хлорид-иона в пробе () находят по градуировочному графику.
     
     7.6. Концентрацию хлоридов находят по формуле
     

,                                              (1)

где  - концентрация хлорид-иона, мг/дм;
     
      - содержание Cl в объеме пробы, взятой для анализа;
     
      - кратность разведения пробы - 200 (для данного случая);
     
      - объем пробы, взятой для анализа, см.
     
     

8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ

     8.1. Экспериментальные исследования проводятся для оценки погрешности определения содержания хлоридов в заданном диапазоне концентрации (см. приложение).
     
     8.2. Доверительную вероятность при проведении экспериментальных исследований принимаем равной 0,8 (=0,8).
     
     8.3. Количество наблюдений (определений)  содержания хлоридов для каждой концентрации рассчитывают по формуле
     

.                                                    (2)

     
     При =0,8 10.
     
     8.4. Оценку погрешности определения концентрации хлоридов проводят в такой последовательности:
     
     8.4.1. Определяют среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности:
     

 мкг/дм,                                    (3)

где  - значение концентрации хлоридов при -м определении;
     
      - среднее значение результатов наблюдений (концентрации) содержания хлоридов, определяемое по формуле
     

мкг/дм.                                            (4)

     8.4.2. Определяют границы, в которых с вероятностью =0,8 находится погрешность определения концентрации по формуле
     

  мкг/дм,                                     (5)

где  - нижняя (верхняя) граница погрешности;
     
      - коэффициент, зависящий от заданной вероятности и числа наблюдений: при = 0,8 и 10 1,372.
     
     8.4.3. Находят границы, в которых с вероятностью =0,8 получают результат определения концентрации:
     

 мкг/дм;                                                    
     
 мкг/дм,                                             (6)

где  - нижняя граница;
     
      - верхняя граница.
     
     

9. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ.
ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ

     9.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания хлоридов в электролите электролизных установок.
     
     9.2. Результаты определения содержания хлоридов согласно "Методическим указаниям. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров: МИ 1317-86". (М.: Издательство стандартов, 1986) представлены в следующей форме:
     

, , .

     9.3. Результаты определения содержания хлоридов приведены в табл.5.
     
     

Таблица 5

Результаты определения содержания хлоридов

Текст документа сверен по:
Сборник методик по определению качества
электролита электролизных установок ТЭС
/ РАО "ЕЭС России". -
М.: СПО ОРГРЭС,1997