CN100422719C - 炉水中微量氯离子测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉水中微量氯离子测试方法。它解决了目前电厂炉水中微量氯离子检测精度不高、不能进行现场检测等问题，具有方法简单，能在现场进行快速、准确检测，及时得到检测结果等优点。其方法为：在氯离子标准溶液中加入硝酸铁-高氯酸溶液，再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度A扣除空白吸光度A₀即(A-A₀)与氯离子的含量C在0～6000CI^-μg/L范围内为光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量为0～1000CI^-μg/L范围，建立吸光度(A-A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A-A₀)＝a+bC；取待检测水样，将其吸光度A扣除空白吸光度A₀，从直线上查得氯离子含量或代入回归方程计算出氯离子含量，完成测试过程。

Description

炉水中微量氯离子测试方法

技术领域

本发明涉及一种氯离子测试方法，尤其涉及一种火电厂炉水中微量氯离子测试方法。

背景技术

氯离子含量是电厂水汽的一个重要控制指标。电厂用水和水汽系统中的水质种类较多，如：中水、循环冷却水、原水(包括井水、水库水、自来水、河水等)、反渗透出水、炉水、凝结水、除盐水、给水及各种蒸汽等。这些水中氯离子的测定，国家标准及电力行业标准规定了许多测试方法，如：摩尔法、电位滴定法、汞盐滴定法、PCl电极法、共沉淀富集分光光度法、离子色谱法等等。每种方法都规定了适用范围，其中摩尔法、电位滴定法、汞盐滴定法、PCl电极法等对于微量氯离子的测定缺乏足够的灵敏度，无法满足测定微量氯离子的要求。共沉淀富集分光光度法的测定范围为10～100μg/L，而许多电厂的炉水氯离子含量一般大于此范围，并且试验中采用沉淀浓缩富集，作为现场检测手段多有不便。离子色谱法虽然能检测微量氯离子，但所用的仪器价格昂贵，环境要求严格，近期内还不能广泛地作为现场检测手段。有报道测定氯离子的方法如流动注射分光光度法、原子吸收分光光度间接法，虽然能检测微量氯离子，但所用的仪器前者存在泵阀易泄露、泵管易老化等问题；后者存在价格昂贵，环境要求严格等问题，因此也不易作为现场检测手段。对于有报道的硫氰酸汞分光光度法测定氯离子，因其方法不细致、不完善，忽略了空白吸光度问题，造成分析人员数据计算错误，不能正确测定炉水氯离子含量。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前电厂炉水中微量氯离子检测精度不高，能进行微量级氯离子的检测设备又价格昂贵，且不便进行现场检测；有的方法不细致、不完善甚至造成错误数据等问题，提供一种具有方法简单，操作方便，能在现场进行快速、准确检测，及时得到检测结果等优点的炉水中微量氯离子测试方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种炉水中微量氯离子测试方法，它的方法为，

a、制备高纯水、0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液、0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准溶液待用；

其中，高纯水的电导率为小于0.1μs/cm；

氯离子标准溶液浓度为1mg/mL Cl^-；

硝酸铁-高氯酸溶液制备是取25-35克分析纯硝酸铁于烧杯中，分次加入100-110mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；

硫氰酸汞-甲醇溶液是将0.8-1.2克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入450-550mL无水甲醇溶剂中，摇动，将其放于棕色瓶中，静置至少24小时以上使之澄清，得到0.2％浓度的硫氰酸汞-甲醇溶液，并取上部清液使用；

b、在氯离子标准溶液中加入硝酸铁-高氯酸溶液，再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，使氯离子在高氯酸介质中与硫氰酸汞反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；然后SCN^-与Fe³⁺形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度A扣除空白吸光度A₀即(A-A₀)与氯离子的含量C在0~6000μg/L Cl^-范围内为光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量为0~1000μg/L Cl^-范围，在此范围内，建立吸光度(A-A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A-A₀)＝a+b C；

c、取待检测水样测定，将测得水样吸光度A扣除空白吸光度A₀，从直线上查得氯离子含量或代入回归方程计算出氯离子含量，完成测试过程。

所述步骤a中，硝酸铁为30.3克；70-72％优级纯或分析纯高氯酸107ml。

所述步骤a中，分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末为1克；无水甲醇为500ml。

所述步骤a中，氯离子标准液制备是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到450-550℃，灼烧8-12分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1-2克NaCl用高纯水溶解得到浓度为1mg/mL Cl^-的氯离子标准溶液。

所述高温炉温度为500℃，灼烧时间为10分钟；NaCl为1.6485克。

所述步骤b中，测量吸光度A时，取氯离子标准溶液注入容量瓶中，用高纯水冲至设定刻度，摇匀，转移到锥形瓶中；用移液管分别加入适量硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入适量硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置一段时间；在721-100分光光度计上，用100mm比色皿以高纯水作参比，测量吸光度。

所述步骤b中，对应0~1000μg/L Cl^-的标准曲线时，其测定方法为分别取若干毫升10μg/mL氯离子工作溶液注入一组50mL容量瓶中，然后用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入5.0mL硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度；并以吸光度(A-A₀)为纵坐标，氯离子含量C为横坐标，绘制(A-A₀)~C直线或计算回归方程。

本发明在含氯离子的溶液中，氯离子与硫氰酸汞发生反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；在高氯酸介质中，Fe³⁺与SCN^-形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度(A-A₀)与氯离子的含量C在0~1000μg/L Cl^-范围内成直线关系；且460nm为最大吸收波长。

本发明的有益效果是：方法简单、快速、灵敏，准确，仪器维护工作量少，适合现场应用，不需要沉淀浓缩富集，就可测定微量氯离子。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步说明。

本发明利用氯离子与硫氰酸汞发生反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；在高氯酸介质中，Fe³⁺与SCN^-形成稳定的橘红色的络合物，此络合物的吸光度与氯离子的含量在0~1000μg/L Cl^-范围内成直线关系。绘制(A-A₀)-C直线或将溶液的吸光度(A-A₀)与浓度C进行回归计算，得回归方程：A-A₀＝a+b C。

首先，取高纯水、硝酸铁-高氯酸溶液、硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准液待用。

所述的高纯水，其电导率满足小于0.1μs/cm；所述0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液，是用30.3克分析纯硝酸铁分次加入107mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水溶液稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；所述0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液是将1.0克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入棕色瓶中的500mL无水甲醇溶剂中，摇动，再静置至少24小时以上使之澄清，取上部清液使用；所述氯离子标准液是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到500℃，灼烧10分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1.6485克NaCl用高纯水溶解并冲稀到1000mL制得浓度为1mg/mL Cl^-的氯离子标准溶液或购买的国家标准物质-氯离子标准溶液。

仪器采用721-100分光光度计，100mm比色皿，460nm波长

其次，工作曲线的制作和回归方程的建立

按表1所列数值取氯离子工作溶液10μg/mL注入一组50mL容量瓶中，用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中。

表1 0~1000μg/L Cl^-标准曲线 L＝100mm，λ＝460nm

容量瓶编号	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
												标准溶液体积mL	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
相当于水样中氯离子含量μg/L	0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000

吸光度A
												吸光度A-A<sub>0</sub>	0

用移液管分别加入5.0mL上述的硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟。

用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度。

根据测得吸光度和相应的氯离子含量，绘制直线A-A₀＝a+b C或计算回归方程.。

待检测水样的测定

取VmL炉水水样于50mL容量瓶中，加适量高纯水至刻度，摇匀转移到100mL锥形瓶中(水样应澄清，否则过滤)，按上述绘制工作曲线的手续加显色剂发色后，测定吸光度。将测得的吸光度A扣除空白吸光度A₀，从直线上查得氯离子含量C或用回归方程求出氯离子含量C。

水样结果计算：

X＝C*50/V

式中：C——从工作曲线中查得的氯离子含量，μg/L；或用回归方程计算的氯离子含量，μg/L

V——吸取水样的体积，mL。

X——水样中氯离子含量，μg/L

因为本试验的空白吸光度较大，在计算样品的氯离子含量时，样品的吸光度A一定要扣除空白吸光度A₀，将(A-A₀)代入回归方程计算氯离子含量，否则会产生很大的测试误差，导致测试数据错误。有报道用分光光度法测定氯离子含量，而此方法中没有明确样品吸光度减掉空白吸光度后再代入回归方程计算，使分析人员尽管按照同样手续发色，但得到的氯离子含量结果是错误的，不能正确测定炉水中氯离子含量。

Claims (7)

1. 一种炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：它的方法为，

a、制备高纯水、0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液、0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准溶液待用；

其中，高纯水的电导率为小于0.1μs/cm；

氯离子标准溶液浓度为1mg/mL Cl^-；

硝酸铁-高氯酸溶液制备是取25-35克分析纯硝酸铁于烧杯中，分次加入100-110mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；

硫氰酸汞-甲醇溶液是将0.8-1.2克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入450-550mL无水甲醇溶剂中，摇动，将其放于棕色瓶中，静置至少24小时以上使之澄清，得到0.2％浓度的硫氰酸汞-甲醇溶液，并取上部清液使用；

b、在氯离子标准溶液中加入硝酸铁-高氯酸溶液，再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，使氯离子在高氯酸介质中与硫氰酸汞反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；然后SCN^-与Fe³⁺形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度A扣除空白吸光度A₀即(A-A₀)与氯离子的含量C在0~6000μg/L Cl^-范围内为光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量为0~1000μg/L Cl^-范围，在此范围内，建立吸光度(A-A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A-A₀)＝a+b C；

c、取待检测水样测定，将测得水样吸光度A扣除空白吸光度A₀，从直线上查得氯离子含量或代入回归方程计算出氯离子含量，完成测试过程。

2. 根据权利要求1所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述步骤a中，硝酸铁为30.3克；70-72％优级纯或分析纯高氯酸107ml。

3. 根据权利要求1所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述步骤a中，分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末为1克；无水甲醇为500ml。

4. 根据权利要求1所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述步骤a中，氯离子标准液制备是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到450-550℃，灼烧8-12分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1-2克NaCl用高纯水溶解得到浓度为1mg/mLCl^-的氯离子标准溶液。

5. 根据权利要求4所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述高温炉温度为500℃，灼烧时间为10分钟；NaCl为1.6485克。

6. 根据权利要求1所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述步骤b中，测量吸光度A时，取氯离子标准溶液注入容量瓶中，用高纯水冲至设定刻度，摇匀，转移到锥形瓶中；用移液管分别加入适量硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入适量硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置一段时间；在721-100分光光度计上，用100mm比色皿以高纯水作参比，测量吸光度。

7. 根据权利要求1所述的炉水中微量氯离子测试方法，其特征是：所述步骤b中，对应0~1000μg/L Cl^-的标准曲线时，其测定方法为分别取若干毫升10μg/mL氯离子工作溶液注入一组50mL容量瓶中，然后用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入5.0mL硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度；并以吸光度(A-A₀)为纵坐标，氯离子含量C为横坐标，绘制(A-A₀)~C直线或计算回归方程。