НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И
КОТЕЛЬНЫХ

СТАНДАРТЫ ОТРАСЛИ

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

ОТБОР ПРОБ,
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОЧИЩЕННОЙ ВОДЫ,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАЗИНА,
ЖЕЛЕЗА, МЕДИ, КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ

ОСТ 34-70-953.1-88

ОСТ 34-70-953.6-88

1995 г.

ОСТ 34-70-953.3-88

водЫ проИЗводственНЫе теПЛОвых электростанций.

Дата введения 1988.10.01

Настоящий стандарт распространяется на производственные воды тепловых электростанций и устанавливает фотометрический метод определения гидразина в исходных водах, в питательной воде и составляющих ее конденсатах, в котловых, циркулирующих в системе охлаждения и теплофикационных водах.

Сущность метода состоит в измерении оптической плотности окрашенного соединения, образующегося при взаимодействии гидразина с парадиметиламинобензальдегидом.

Чувствительность определения гидразина в пробе составляет 0,2 мкг.

1. ОТБОР ПРОБ

Отбор проб - по ОСТ 34-70-953.1

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Фотоколориметр типа КФК-2 или аналогичного типа с набором кювет, толщиной колориметрируемого слоя до 100 мм и набором светофильтров или спектрофотометр;

веси лабораторные общего назначения II класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г;

бюретки для титрования вместимостью 25 см³;

пипетки измерительные градуированные и без промежуточных делений на 1, 2, 5, 10, 25, 50 и 100 см³;

колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 500 и 1000 см³;

колбы конические с пришлифованными пробками вместимостью 250 и 300 см³;

парадиметиламинобензальдегид чистый;

кислота серная х.ч.;

калий йодистый, х.ч.;

иод кристаллический ч.д.а. или фиксанал;

натрия тиосульфат ч.д.а. или фиксанал;

гидразин сернокислый ч.д.а. - по ГОСТ 5841 или гидразин солянокислый ч.д.а. - по ГОСТ 22159;

крахмал растворимый - по ГОСТ 10163;

кислота сульфаминовая х.ч.;

натрия гидроокись х.ч.;

вода дистиллированная;

вода очищенная - по ОСТ 34-70-953.2.

Допускается применение средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем стандарте.

3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ

3.1. Приготовление рабочих растворов

3.1.1. Раствор парадиметиламинобензальдегида

Растворяют 30 г парадиметиламинобензальдегида в 250 см³ серной кислоты с массовой долей 10 %, приготовленной на очищенной воде. Объем раствора после полного растворения парадиметиламинобензальдегида доводят до 500 см³ серной кислотой той же концентрация. Серную кислоту с массовой долей 10 % готовят, вливая в 800 см³ очищенной воды 60 см³ концентрированной серной кислоты и доводя объем до 1 дм³ очищенной водой. Раствор устойчив.

3.1.2. Раствор йода концентрации с (1/2 J₂) = 0,1 моль/дм³ (0,1 н) готовят из фиксанала, а раствор йода концентрации с (1/2 J₂) = 0,01 моль/дм³ готовят разбавлением раствора йода концентрации с (1/2 J₂) = 0,1 моль/дм³ точно в 10 раз непосредственно перед употреблением. Для этого 10 см³ раствора йода концентрации с (1/2 J₂) = 0,1 моль/дм³ вливают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают очищенной водой до метки и перемешивают.

Раствор йода с массовой долей 0,1 % хранят в склянке темного стекла; он устойчив в течение года.

3.1.3. Растворы тиосульфата натрия 0,1 моль/дм³ готовят из фиксанала, а 0,01 моль/дм³ готовят разбавлением 0,1 моль/дм³ точно в 10 раз непосредственно перед употреблением. Для этого 10 см³ 0,1 раствора тиосульфата натрия вливают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают очищенной водой до метки и перемешивают.

Раствор тиосульфата натрия должен быть защищен от доступа угольной кислоты. При этом условии раствор устойчив в течение года.

3.1.4. Раствор крахмала с массовой долей 1 %. Размешивают 1 г крахмала примерно в 20 см³ дистиллированной воды и вливают эту жидкость в 80 см³ кипящей дистиллированной воды. Раствор пригоден в течение двух суток.

3.1.5. Раствор натрия гидроокиси концентрации с (NaОН) = 1 моль/дм³. Растворяют 4 г в 96 см³ очищенной воды. Раствор должен быть защищен от доступа угольной кислоты.

3.1.6. Раствор серной кислоты концентрации с (1/2 H₂SO₄) = 1 моль/дм³. В 970 см³ очищенной воды осторожно вливают 30 cм³ концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив.

3.1.7. Раствор сульфаминовой кислоты массовой долей 5 %. Растворяют в 95 см³ очищенной воды 5 г сульфаминовой кислоты. Раствор устойчив.

3.2. Приготовление основного и стандартных растворов

3.2.1. Основной раствор гидразина, содержащий примерно 0,1 г/дм³, готовят, растворяя в мерной колбе вместимостью 1 дм³ 0,41 г сернокислого гидразина или 0,33 солянокислого гидразина и очищенной водой доводят объем до метки, после чего тщательно перемешивают.

Основной раствор гидразина следует хранить в плотно закупоренной емкости, так как он постепенно окисляется кислородом воздуха.

Перед употреблением следует проверить титр. Для этого 10 см³ раствора гидразина вливают в коническую колбу, снабженную пришлифованной пробкой, приливают очищенную воду примерно до 100 см³, вводят 5 - 6 см³ раствора натрия гидроокиси концентрации с (NaОН) = ~1 моль/дм³, перемешивают и сейчас же добавляют 20 см³ раствора йода концентрации с (1/2 I₂) = 0,01 моль/дм³. Колбу закрывают пробкой, раствор взбалтывают и оставляют в темноте на 2 - 3 мин. После этого вливают 10 см³ раствора серной кислоты концентрации с (1/2 H₂SO₄) = ~1 моль/дм³ и титруют непрореагировавший с гидразином йод раствором тиосульфата натрия концентрации c (Na₂S₂O₃ × 5H₂O) = 0,01 моль/дм³.

Крахмальный раствор используют только в конце титрования, когда окраска титруемой жидкости станет слабо желтой. Анализ выполняют не менее чем для трех проб.

Параллельно проводят анализ «холостой» пробы, т.е. в 100 см³ очищенной вода вводят все реактивы в том же порядке и затем оттитровывают йод тиосульфатом натрия.

Титр основного раствора гидразина (Т) в миллиграммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

где а₁, а₂ - расходы раствора тиосульфата натрия концентрации с (Na₂S₂O₃ × 5H₂O) = 0,01 моль/дм³ на титрование соответственно холостой и анализируемой проб, см³;

N - концентрация раствора тиосульфата натрия (N = 0,01).

8 - эквивалент гидразина при реакции с йодом;

V - объем раствора гидразина, взятый для анализа (V = 10 см³).

Титр основного раствора гидразина вычисляется как среднее арифметическое значение результатов всех отдельных проб.

3.2.2. Стандартный раствор гидразина, содержащий 1 мг/дм³, готовят разбавлением основного раствора.

Для этого отбирают пипеткой с делением объем основного раствора равный (1:Т) см³, помещают этот объем в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводяzт очищенной водой до метки и тщательно перемешивают.

Полученный стандартный раствор, содержащий 1 мг/дм³ гидразина, неустойчив, его следует приготавливать непосредственно перед употреблением.

3.3. Построение градуировочного графика

3.3.1. В шесть мерных колб вместимостью по 50 см³ пипеткой вводит 1, 2, 3, 10 и 20 см³ стандартного раствора, содержащего 1 мг/дм³ (1 мкг/см³) гидразина, что соответствует 1, 2, 3, 5, 10 и 20 мкг гидразина. Объем жидкости в каждой колбе доводят очищенной водой примерно до 30 см³, приливают по 2,5 см³ сернокислотного раствора парадиметиламинобензальдегида, хорошо перемешивают и доливают очищенной водой до метки. Хорошо перемешивают.

Через 2 - 3 минуты измеряют оптическую плотность растворов (А) со светофильтрами областью светопропускания 400 нм в кюветах длиной 50 мм. Сравнение ведут с дистиллированной водой.

Одновременно готовят 3 - 4 контрольных раствора, для чего в такие же мерные колбы вливают по 30 см³ очищенной воды, по 2,5 см³ сернокислотного раствора парадиметиламинобензальдегида, доливают до метки очищенной водой, перемешивают.

Через 2 - 3 минуты измеряют оптическую плотность (А_к) этих растворов со светофильтрами областью светопропускания 400 нм в кюветах длиной 50 мм. Сравнение ведут с дистиллированной водой. Из полученных при этом результатов составляют среднее арифметическое.

Для построения градуировочного графика по оси абсцисс откладывают содержания гидразина в пробах С в микрограммах (обязательное приложение), а по оси ординат отвечающие им величины (А - А_к). По полученным точкам методом наименьших квадратов проводят прямую (приложение А).

Допускается вычисление результатов с помощью множителя, определяемого по формуле

                                                              (1)

где С - количество гидразина в пробе, мкг;

А - соответствующая этому количеству величина оптической плотности;

А_к - величина оптической плотности контрольного раствора.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. В мерную колбу вместимостью 50 см³ вливают 40 см³ анализируемой воды, если ожидаемое содержание гидразина в ней не более 150 мкг/дм³. При больших содержаниях гидразина в колбу вводят меньшие объемы, доливая очищенной водой примерно до 40 см³ и тщательно перемешивая. В приготовленную таким образом пробу вливают 2,5 см³ сернокислого раствора парадиметиламинобензальдегида, доводят до метки очищенной водой, перемешивают и через 2 - 3 мин измеряют оптическую плотность (А_х) на фотоколориметре при длине волны 400 нм в кюветах с толщиной слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения применяют дистиллированную воду.

4.2. Если анализируемая вода содержит нитриты, то их разрушают сульфаминовой кислотой, прибавляя 1 см³ раствора кислоты с массовой долей 5 % к пробе анализируемой воды за 15 мин перед вводом парадиметиламинобензальдегида.

4.3. При наличии в анализируемой воде, кроме гидразина, веществ, реагирующих с парадиметиламинобензальдегидом с образованием окрашенных соединений, их влияние устраняют обработкой пробы воды йодом. С этой целью отбирают две одинаковые пробы воды и в одну из них вводят несколько капель раствора йода до появления отчетливой желтоватой окраски. Через минуту избыток йода связывают добавлением раствора тиосульфата (до обесцвечивания пробы). Затем к обеим пробам прибавляют реактивы, в соответствии с п. 3.4.1 и измеряют оптическую плотность второй пробы по отношению к первой.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

5.1. Пользуясь градуировочным графиком, получают содержание гидразина в колориметрируемой пробе. Для этого из оптической плотности раствора пробы (А_х) вычитают оптическую плотность контрольного раствора (А_к). Полученную разность (А_х - А_к) находят по оси ординат и по ней содержание гидразина (С_р) в пробе. Концентрацию гидразина (N₂H₄) в миллиграммах на кубический дециметр вычисляют по формуле

где V - объем воды, введенной в колбу, см³;

С_р - содержание гидразина в пробе, мкг, получаемое по градуировочному графику.

5.2. Допустимые погрешности результата определения гидразина с применением парадиметиламинобензальдегида (с доверительной вероятностью Р = 0,95), указаны в таблице 1.

Таблица 1

5.3. Результаты определений округляют до сотых долей числа.

5.4. Форма журнала записи результатов анализа приведена в приложении Б.

6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА

6.1. Сходимость

Два результата определений, полученные в одной лаборатории, одним исполнителем, на одном оборудовании, на одной пробе признаются достоверными (с доверительной вероятностью Р = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,005 показаний шкалы оптической плотности прибора.

6.2. Воспроизводимость

Средние результаты двух испытаний, полученные в разных лабораториях на одной пробе признаются достоверными (с доверительной вероятностью Р = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,01 показаний шкалы оптической плотности прибора.

7. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Гидразин является токсичным веществом. Необходимо полностью исключить возможность попадания соединений гидразина и его концентрированных растворов в рот и желудочно-кишечный тракт.

При попадании соединений гидразина и его растворов на кожные покровы иногда возникает зуд и экзематозное раздражение. Поэтому следует немедленно смыть водой попавшие на кожные покровы соединения гидразина и его растворы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
Обязательное

ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНОГО ГРАФИКА МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ

I. Для построения градуировочного графика методом наименьших квадратов используют зависимости между значениями известных концентраций в пробе (С₁, С₂, C₃ ... С_n) и соответствующими им значениями показаний фотоколориметра

А₁ = a + bc₁

А₂ = а + bс₂

А_n = а + bс_n

Значения параметров (a, b), которые бы наилучшим образом удовлетворяли каждой зависимости, вычисляет по формуле

                                            (A1)

                                               (A2)

Подставляя значения (a) и (b) в формулы A1 и А2, получаем A_выч для каждого из проведенных n измерений.

Градуировочный график строится по точкам (С₁, С₂, С₃ ... С_n) и (А_1выч, А_2выч, А_3выч, ... А_nвыч)

2. Пример вычисления

Результаты n измерений, подученные по п. 3.3.1 и вычисленные значения слагаемых формул (2) и (3), располагают в таблице 1.

Таблица 1

Подставляя значения Σn, ΣC, ΣC², ΣA, ΣCA, (ΣC)² в формулы (2) и (3), вычисляют параметры (а) и (в), а затем по формулам (1) определяют значения А_выч по каждому из n измерений.

Для построения градуировочного графика откладывают на оси абсцисс содержание гидразина в пробах (С) в микрограммах, а по оси ординат значения А_выч каждого из n измерений. По полученным точкам строят график.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Рекомендуемое

ФОРМА ЖУРНАЛА ДЛЯ ЗАПИСИ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ

Титульный лист:

__________________________

(предприятие)

__________________________

(лаборатория)

ЖУРНАЛ
РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОД

Примечание. На титульном листе перечисляют все вещества, определяемые в производственных водах и дают ссылку на метод их анализа.

Первая и последующие страницы журнала

Дата отбора пробы_________________                        Смена____________

1. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗОВ

2. Отклонения, проявившиеся в ходе анализа:

Заведующий лабораторией ______________              ______________

подпись                                            фамилия

Анализ провел ____________       ____________          ____________

должность                        подпись                             фамилия

Примечание. 1. Перечень компонентов дан примерно.

Таблица может быть продолжена на следующей странице, в зависимости от количества определяемых компонентов.

2. При определении компонентов другими методами выбранный метод указывается в соответствующей графе.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Министерства энергетики и электрификации СССР от 15.02.88 № 42а

2. РАЗРАБОТАН Всесоюзным теплотехническим институтом (ВТИ)

3. ИСПОЛНИТЕЛИ: Ю.М. Кострикин, докт.техн.наук; Н.М. Калинина, О.М. Штерн; С.Ю. Петрова; Г.К. Корицкий, Л.Н. Федешева

4. ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ В Центральном государственном фонде стандартов и технических условий за № 8414793 от 28.03.68

5. Срок первой проверки - 1993 г.; периодичность - 5 лет

6. ВЗАМЕН Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979) в части определения гидразина (раздел 29)

7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

8. ПЕРЕИЗДАНИЕ 1994 г. с Изменениями № 1 и № 2.

СОДЕРЖАНИЕ