Кремниевая кислота в воде анализ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

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

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.

Методы определения кремниевой кислоты

Настоящий стандарт распространяется на производственные воды тепловых электростанций и устанавливает методы определения кремниевой кислоты в исходных водах, водах, обработанных известково-коагуляционным, ионитным или термическим способом, в питательной воде и конденсатах ее составляющих, котловых, циркулирующих в системе охлаждения и теплофикационных водах.

Фотоколориметр типа КФК-2 или аналогичного типа с набором кювет, толщиной колориметрируемого слоя до 100 мм и набором светофильтров или спектрофотометр (кюветы 100 мм могут быть заказаны заводу, поставлявшему фотоколориметры);

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

печь тигельная с возможностью нагрева до 1200 °С;

штативы для фильтрования и для бюреток с лапками и зажимами;

штатив для широких пробирок при визуально-колориметрических определениях;

плитки электрические нагревательные;

щипцы тигельные с необгорающими наконечниками;

чашка платиновая вместимостью не менее 50 см 3 ;

вставка для эксикатора по ГОСТ 9147;

эксикаторы без крана типа 3;

сосуды полиэтиленовые вместимостью 300 — 500 см 3 , снабженные навинчивающимися полиэтиленовыми крышками;

чашки фарфоровые диаметром 12,0 см по ГОСТ 9147;

тигли фарфоровые диаметром 35, дно 18 мм по ГОСТ 9147;

воронки стеклянные диаметром от 40 до 150 мм;

стаканы химические вместимостью от 50 до 1000 см 3 ;

шкаф сушильные с регулируемой температурой в пределах от 50 до 160 °С;

воронки делительные вместимостью 200 и 300 см 3 ;

колбы мерные вместимостью от 50 до 1000 см 3 ;

колбы конические вместимостью 250 и 500 см 3 ;

колбы плоскодонные вместимостью 1 и 2 дм 3 ;

цилиндры измерительные вместимостью 50, 100, 250 и 500 см 3 ;

пипетки вместимостью 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 см 3 ;

бюретки для титрования вместимостью по 25 см 3 со стеклянными кранами и без кранов;

кислота соляная (хлористоводородная) х.ч.;

кислота фтористоводородная (плавиковая) х.ч.;

аммоний молибденовокислый х.ч.;

натрий кремнекислый (силикат натрия) ч.д.а.;

натрий кремнефтористый, ч.д.а.;

натрия гидроокись (едкий натр) х.ч.;

натрия сульфит (сернокислый натрий) ч.д.а.;

олово двухлористое 2-водное — по ТУ 6-09-5360;

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

3.1. Платиновую чашку (или платиновый тигель) очищают концентрированной соляной кислотой; для этого вливают в нее такое количество кислоты, чтобы заполнить чашку или тигель почти до краев и нагревают их с кислотой на кипящей водяной бане до полного испарения кислоты. После этого вливают в чашку или тигель подкисленную соляной кислотой дистиллированную воду и оставляют на несколько часов. Удалив кислоту, ополаскивают очищенной водой, вливают 10 см 3 раствора натрия двууглекислого, выпаривают жидкость досуха, прокаливают чашку или тигель с осадком при 700 — 800 °С в течение часа. После этого в остывшую чашку или тигель вливают 15 — 20 см 3 очищенной воды, нагревают до полного растворения осадка и переносят раствор в мерную колбу, вместимостью 50 см 3 . Далее поступают как описано в п. 4.2, но количество серной кислоты вводят не 1 см 3 , а 2 см 3 5 м раствора.

Чашка или тигель считаются пригодными для работы, если содержание кремнекислоты, определенное таким путем, не превышает ее содержание в контрольной пробе.

Пробу воды, в зависимости от ожидаемого содержания кремниевой кислоты, 5, 10 или 40 см 3 помещают в чистую платиновую чашку или чистый платиновый тигель, приливают 10 см 3 раствора натрия двууглекислого и выпаривают на водяной бане или на плитке досуха. Чашку или тигель помещают в муфель, постепенно доводят температуру в нем до 700 — 800 °С и при этой температуре выдерживают не менее часа. Вынув чашку или тигель из муфеля и дав остыть, вливают в них 15 — 20 см 3 очищенной воды, нагревают на плитке до полного растворения осадка и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 . Далее поступают по п. 4.5, но количество серной кислоты удваивают, т.е. вводят не 1 см 3 раствора серной кислоты 5 м, а 2 см 3 .

3.2.2. В тех водах, где не предполагается присутствие «нереакционно-способной» кремниевой кислоты или когда нет необходимости в ее определении, обработка воды по п. 3.2.1 не выполняется.

4.1. Метод применяется для определения кремниевой кислоты в водах, содержащих более 0,3 мг/дм 3 кремниевой кислоты: в исходной, охлаждающей, сетевой (теплофикационной), известково-коагулированной умягченной натрий-катионированием воде.

Сущность метода состоит во взаимодействии соединений кремниевой кислоты с молибденовокислым аммонием с образованием окрашенной в желтый цвет комплексной кремнемолибденовой гетерполикислоты и измерения оптической плотности на фотоколориметре раствора. Чувствительность метода — 2 мкг в пробе.

4.2. Приготовление рабочих растворов

4.2.1. Раствор серной кислоты примерно 5 м концентрации готовят, вливая 280 см 3 концентрированной серной кислоты в 720 см 3 очищенной воды, помещенной в химический стакан. После охлаждения раствор переливают в стеклянный сосуд с пришлифованной пробкой. Раствор устойчив.

4.2.2. Насыщенный раствор бикарбоната натрия. Растворяют около 40 г двууглекислого натрия в 300 см 3 очищенной воды, нагретой до 70 — 60 °С. Жидкость интенсивно перемешивают и переносят вместе с нерастворившимся осадком в полиэтиленовый сосуд, вместимостью 500 см 3 , снабженный навинчивающейся крышкой. При охлаждении раствора до комнатной температуры происходит выделение избытка соли и раствор становится насыщенным. Раствор устойчив.

4.2.3. Раствор молибдата аммония. Растворяют 50 г реактива в 600 см 3 очищенной воды, добавляют 10 см 3 раствора аммиака с массовой долей 25 %, доливают до 1 дм 3 очищенной водой и хорошо перемешивают. Раствор аммония молибденовокислого пригоден в течение месяца. Хранить его следует в полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся навинчивающейся крышкой.

4.2.4. Раствор гидроокиси натрия с массовой долей 4 %. Растворяют 40 г гидроокиси натрия в 960 см 3 дистиллированной воды. Хранят раствор в сосуде, защищенном от доступа углекислоты.

4.2.5. Раствор азотнокислого серебра. Растворяют 5 г этой соли в 60 см 3 дистиллированной воды и приливают 40 см 3 концентрированной азотной кислоты. Раствор устойчив, хранить его удобно в капельнице темного стекла.

4.3. Приготовление основного и стандартных растворов

4.3.1. Основной раствор, содержащий около 1 г/дм 3 кремниевой кислоты, может быть приготовлен из кремнекислого натрия или из кремнефторида натрия.

4.3.1.1. Навеску около 5 г кремнекислого натрия ( Na ₂ SiO ₃ × 9H ₂ O) растворяют в 1 дм 3 раствора гидроокиси натрия с массовой долей 4 %, жидкость фильтруют, если она мутна, и устанавливают содержание в ней кремниевой кислоты весовым способом. Для этого пипетками отбирают три пробы (25 или 50 см 3 ) в три фарфоровые чашки, вливают в них по 10 — 15 см 3 концентрированной соляной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха. Охладив чашки с образовавшимся осадком, вливают в них еще по 5 см 3 концентрированной соляной кислоты, вновь выпаривают, после чего вливают в чашки по 1 см 3 концентрированной соляной кислоты и по 25 — 30 см 3 горячей дистиллированной воды. Выделившуюся кремниевую кислоту отфильтровывают на беззольные плотные фильтры, чашки обмывают горячей дистиллированной водой, стирая остатки кремниевой кислоты кусочками бумажного фильтра, пользуясь стеклянными палочками. Осадки на фильтре промывают горячей дистиллированной водой до исчезновения в фильтрате положительной реакции на ионы хлора (проба с каплей раствора азотнокислого серебра). Фильтры с осадками помещают во взвешенные, прокаленные фарфоровые тигли, осторожно высушивают, затем озоляют и прокаливают осадки в тигельной или муфельной печи при температуре не ниже 900 °С. Прокаливание ведут до постоянного веса осадка.

Содержание кремниевой кислоты (SiO ₂ ) в граммах на кубический дециметр в приготовленном основном растворе вычисляют по формуле

(1)

где а — масса прокаленной кремнекислоты, г;

V — объем раствора, взятый для анализа.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов параллельных определений, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 2 %.

4.3.1.2. Точную навеску кремнефторида натрия ( Na ₂ SiF ₆ ) 3,16 г растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 в 500 — 600 cм 3 очищенной воды. Растворение протекает медленно, несколько ускоряясь при подогреве жидкости под струей теплой воды. После полного растворения кристаллов соли жидкости дают остыть, если ее подогревали, и доводят ее объем до метки очищенной водой. Раствор хорошо перемешивают и переливают в полиэтиленовый сосуд с хорошо завинчивающейся крышкой, предварительно дважды сполоснув этот сосуд приготовленным раствором. Проверка концентрации раствора не требуется, если кремнефторид имел квалификацию ч.д.а и был просушен перед взятием навески при 110 °С в сечение часа. Раствор устойчив. Хранить его следует в полиэтиленовом сосуде с хорошо завинчивающейся крышкой.

4.3.2. Для приготовления стандартного раствора, содержащего 10 мг/дм 3 кремниевой кислоты в пересчете на SiO ₂ , если пользуются раствором, приготовленным из кремнекислого натрия, отбирают пипеткой объем основного раствора, равный 10:(SiO ₂ ) вливают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , доливают до метки очищенной водой и тщательно перемешивают.

4.3.4. Стандартный раствор, содержащий 1 мг/дм 3 кремниевой кислоты готовят разбавлением точно в десять раз стандартного раствора, содержащего 10 мг/дм 3 кремниевой кислоты. Разбавление осуществляют очищенной водой. Раствор пригоден лишь в день приготовления.

4.4. Построение градуировочного графика

4.4.1. В пять мерных колб вместимостью по 50 см 3 вводят различные объемы 2, 5, 10, 15, 20 см 3 стандартного раствора, содержащего 10 мг/дм 3 кремниевой кислоты (п. 4.3.2 или п. 4.3.3 ). Эти количества соответствуют 20, 50, 100, 150, 200 мкг кремниевой кислоты в каждой колбе. Очищенной водой доводят объем жидкости в колбах примерно до 40 см 3 , приливают по 5 см 3 молибдатного раствора и по 1 см 3 раствора серной кислоты 5 молярной концентрации, хорошо перемешивают, доводят объем жидкости до метки очищенной водой и еще раз хорошо перемешивают. Получается серия окрашенных в желтый цвет растворов.

Одновременно готовят 3 — 4 контрольных раствора тех же реактивов, но без стандартного раствора кремниевой кислоты. Через 5 — 7 минут изменяют оптическую плотность (А_к) на фотоколориметре со светофильтрами областью светопропускания 400 нм в кюветах 50 или 100 мм, сравнивая с дистиллированной водой. Из полученных результатов составляют среднее арифметическое (А_к). Также измеряют оптическую плотность каждого окрашенного стандартного раствора (А) также в сравнении с дистиллированной водой.

4.4.2. По экспериментальным данным, полученным по п. 4.4.1 , строят график, которым пользуются при анализе проб, полученных по п. 3.2 .

По оси абсцисс откладывают количества введенной кремниевой кислоты, мкг, а по оси ординат — соответствующие этим количествам кремниевой кислоты значения оптической плотности (А) минус контрольные значения (А_к), т.е. величины (А — А_к). По точкам проводят прямую методом наименьших квадратов по приложению А ОСТ 34-70-953.3-88.

Допускается вычисление результатов с помощью множителя, который является средним арифметическим значением из величин, определенных по формуле

(2)

где С — количество кремниевой кислоты в пробе, мкг;

А — соответствующая этому количеству оптическая плотность;

А_к — среднеарифметическое значение оптической плотности контрольных растворов.

4.5.1. В мерную колбу вместимостью 50 см 3 вливают 40 см 3 анализируемой воды, приливают 5 см 3 молибдатного раствора и 1 см 3 раствора серной кислоты 5 молярной концентрации, интенсивно перемешивают, доливают очищенной водой до метки, еще раз хорошо перемешивают и через 5 — 7 минут измеряют оптическую плотность жидкости (А_х) на фотоколориметре со светофильтрами областью светопропускания 400 нм в сравнении с дистиллированной водой.

4.6.1. Пользуясь градуировочным графиком, получают содержание кремниевой кислоты в колориметрируемой пробе. Для этого из оптической плотности раствора пробы (А_х) вычитают оптическую плотность контрольной пробы (А_к). Полученную разность (А_х — А_к) находят на оси ординат графика; далее находят отвечающую этой разности концентрацию кремниевой кислоты в пробе по оси абсцисс (С_р), мкг.

Содержание кремниевой кислоты (SiO ₂ ) в микрограммах на дециметр кубический получают по формуле

(3)

где V — объем пробы воды, отобранной для анализа, см 3 ;

С_р — содержание кремниевой кислоты в пробе, мкг, получаемое по градуировочному графику.

4.6.2. Допустимые погрешности результата определения кремниевой кислоты этим методом с доверительной вероятностью Р = 0,95 указаны в таблице 1.

4.6.3. Результаты определений округляют до сотых долей.

4.6.4. Форма журнала записи результатов приведена в приложении Б ОСТ 34-70-953.3-88 .

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.

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

5.1. Метод применяется для определения кремниевой кислоты в водах, содержащих менее 0,3 мг/дм 3 кремниевой кислоты: в питательной и составляющих ее конденсатах, в обессоленной воде, в конденсате пара и котловых водах.

Сущность метода состоит во взаимодействии соединений кремниевой кислоты с молибденовокислым аммонием с образованием окрашенных в желтый цвет комплексной кремнемолибденовой гетерополикислоты и восстановлением ее до соединения, имеющего синюю окраску, и измерении оптической плотности этих растворов. Чувствительность метода — 0,2 мкг в пробе.

5.2. Приготовление рабочих растворов

5.2.1. Растворы для восстановления. Для их приготовления применяют смесь метола с сульфитом натрия или раствор хлористого олова.

5.2.1.1. Раствор метола с сульфитом натрия. Растворяют 10 г метола и 80 г сульфита натрия в 800 см 3 очищенной воды при нагревании до примерно 50 °С. Жидкость интенсивно перемешивают и фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доливают до метки очищенной водой. Реактив пригоден в течение 15 — 20 суток. Хранить его следует в полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся навинчивающейся крышкой.

5.2.1.2. Раствор хлористого олова. Растворяют 2,5 г в 100 см 3 чистого глицерина в фарфоровой чашке, при нагревании на водяной бане хлорида олова ( SnCl ₂ × 2H ₂ O). Для ускорения растворения кристаллы хлорида олова растирают стеклянной палочкой. Глицериновый раствор устойчив против окисления, хранить его следует в стеклянном сосуде вместимостью 150 см 3 .

5.2.2. Раствор щавелевой кислоты с массовой долей 5 %. Растворяют 5 г кристаллической щавелевой кислоты в 95 см 3 очищенной воды. Хранят раствор в полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся крышкой. Реактив устойчив, но иногда в нем могут развиваться биологические образования (возникают полупрозрачные комочки или хлопья). Если фильтрованием не удается освободить раствор от этих образований, то следует приготовить свежий реактив, а посуду тщательно вымыть.

5.2.3. Раствор серной кислоты примерно 0,5 м. Готовят, смешивая в стеклянном стакане 30 см 3 концентрированной серной кислоты с 400 см 3 очищенной воды, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , доливают очищенной водой до метки, перемешивают и переливают в склянку с пришлифованной стеклянной пробкой. Раствор вполне устойчив.

5.3. Построение градуировочных графиков

5.3.1. Построение градуировочного графика с метол-сульфитным раствором.

В пять мерных колб вместимостью по 50 см 3 вводят пипеткой 1, 2, 3, 5, 10 см 3 стандартного раствора, содержащего 1 мг/дм 3 кремниевой кислоты. Это соответствует содержанию кремниевой кислоты в пробах 1, 2, 3, 5, 10 мкг. Затем во все колбы вливают очищенную воду до общего объема 30 см 3 , по 2 см 3 молибдатного раствора и по 5 см 3 серной кислоты 0,5 м концентрации. Жидкость перемешивают и через 5 мин добавляют в каждую колбу по 2 см 3 восстанавливающего метол-сульфитного раствора, перемешивают, доливают очищенной водой до метки и тщательно перемешивают. Получается серия окрашенных в синий цвет растворов.

Одновременно готовят 3 — 4 контрольные пробы тех же реактивов, но без стандартного раствора. Через 5 минут измеряют оптическую плотность (А_к) контрольных проб в кюветах длиной 50 мм со светофильтрами областью светопропускания 750 нм, сравнивая с дистиллированной водой. Из полученных результатов колориметрирования контрольных проб получают среднее арифметическое. Также измеряют оптическую плотность (А) каждого окрашенного стандартного раствора в сравнении с дистиллированной водой.

5.3.2. Построение градуировочного графика с раствором хлористого олова.

В несколько мерных колб вместимостью по 50 см 3 вводят 1, 2, 3, 5, 10 см 3 стандартного раствора, содержащего 1 мг/дм 3 кремниевой кислоты, что соответствует содержанию кремнекислоты в пробах 1, 2, 3, 5, 10 мкг. Затем во все колбы вливают очищенную воду до общего объема 20 см 3 , по 2 см 3 молибдатного раствора и по 5 см 3 серной кислоты 0,5 м. концентрации. Жидкость перемешивают и через 5 мин добавляют в каждую по 10 см 3 , 5 м концентрации серной кислоты и по 5 капель раствора хлористого олова, доливают до метки очищенной водой и тщательно перемешивают. Получается серия окрашенных в синий цвет растворов. Одновременно готовят 3 — 4 контрольных раствора тех же реактивов, но без стандартного раствора кремниевой кислоты. Через 5 мин измеряют оптическую плотность (А_к) контрольных растворов на фотоколориметре со светофильтром с областью светопропускания 750 нм, сравнивая с дистиллированной водой. Из полученных результатов вычисляют среднее арифметическое значение (А_к). Также измеряют оптическую плотность (А) каждого окрашенного стандартного раствора в сравнении с дистиллированной водой.

5.3.2а. Построение градуировочного графика с щавелевой кислотой.

В пять мерных колб вместимостью 50 см 3 вводят пипеткой 1, 2, 3, 5, 10 см 3 стандартного раствора, содержащего 1 мг/дм 3 кремниевой кислоты, что соответствует 1, 2, 3, 5 и 10 мкг в пробе. Затем во все колбы вливают очищенную воду до общего объема 30 см 3 , по 2 см 3 молибдатного раствора и по 5 см 3 раствора серной кислоты 0,5 молярной концентрации, жидкости перемешивают и вливают по 3 см 3 щавелевой кислоты, и вновь перемешивают. Через 5 мин добавляют в каждую колбу по 5 капель хлористого олова или по 2 см 3 метол-сульфитного раствора, перемешивают, доливают очищенной водой до метки и тщательно перемешивают.

Одновременно готовят 3 — 4 контрольные пробы тех же реактивов, но без стандартного раствора. Через 5 минут измеряют оптическую плотность (А_к) контрольных проб и каждого окрашенного стандартного раствора (А) в кюветах 100 или 50 мм со светофильтрами областью светопропускания 750 нм, сравнивая с очищенной водой.

5.3.3. По экспериментальным данным, полученным по п. 5.3.1 , п. 5.3.2 и п. 5.3.2 а, строят градуировочные графики, которыми пользуются при анализе проб. По оси абсцисс откладывают количества введенной кремниевой кислоты, мкг, а по оси ординат — соответствующие этим количествам значения оптической плотности (А) минус контрольные значения (А_к), т.е. величины (А — А_к). По точкам проводят прямую методом наименьших квадратов по приложению А ОСТ 34-70-953.3-88 .

Допускается вычисление результатов с помощью множителя, который является средним арифметическим из величин, определенных по формуле

(4)

5.4.1. При анализе вод с содержанием кремниевой кислоты менее 50 мкг/дм 3 нельзя пренебрегать загрязненностью реактивов и очищенной воды соединениями кремния. Для проверки чистоты этих объектов и последующего введения поправок в двух колбах готовят растворы, вводя в них реактивы и очищенную воду в соответствии с таблицей 2.

источник

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

печь тигельная с возможностью нагрева до 1200 °С;

штативы для фильтрования и для бюреток с лапками и зажимами;

штатив для широких пробирок при визуально-колориметрических определениях;

плитки электрические нагревательные;

щипцы тигельные с необгорающими наконечниками;

чашка платиновая вместимостью не менее 50 см 3 ;

вставка для эксикатора по ГОСТ 9147;

эксикаторы без крана типа 3;

сосуды полиэтиленовые вместимостью 300 — 500 см 3 , снабженные навинчивающимися полиэтиленовыми крышками;

чашки фарфоровые диаметром 12,0 см по ГОСТ 9147;

тигли фарфоровые диаметром 35, дно 18 мм по ГОСТ 9147;

воронки стеклянные диаметром от 40 до 150 мм;

стаканы химические вместимостью от 50 до 1000 см 3 ;

шкаф сушильные с регулируемой температурой в пределах от 50 до 160 °С;

воронки делительные вместимостью 200 и 300 см 3 ;

колбы мерные вместимостью от 50 до 1000 см 3 ;

колбы конические вместимостью 250 и 500 см 3 ;

колбы плоскодонные вместимостью 1 и 2 дм 3 ;

цилиндры измерительные вместимостью 50, 100, 250 и 500 см 3 ;

пипетки вместимостью 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 см 3 ;

бюретки для титрования вместимостью по 25 см 3 со стеклянными кранами и без кранов;

кислота соляная (хлористоводородная) х.ч.;

кислота фтористоводородная (плавиковая) х.ч.;

аммоний молибденовокислый х.ч.;

натрий кремнекислый (силикат натрия) ч.д.а.;

натрий кремнефтористый, ч.д.а.;

натрия гидроокись (едкий натр) х.ч.;

натрия сульфит (сернокислый натрий) ч.д.а.;

олово двухлористое 2-водное — по ТУ 6-09-5360;

4.2. Приготовление рабочих растворов

4.3. Приготовление основного и стандартных растворов

(1)

где а — масса прокаленной кремнекислоты, г;

V — объем раствора, взятый для анализа.

4.4. Построение градуировочного графика

(2)

где С — количество кремниевой кислоты в пробе, мкг;

А — соответствующая этому количеству оптическая плотность;

А_к — среднеарифметическое значение оптической плотности контрольных растворов.

Содержание кремниевой кислоты (SiO ₂ ) в микрограммах на дециметр кубический получают по формуле

(3)

где V — объем пробы воды, отобранной для анализа, см 3 ;

С_р — содержание кремниевой кислоты в пробе, мкг, получаемое по градуировочному графику.

4.6.3. Результаты определений округляют до сотых долей.

4.6.4. Форма журнала записи результатов приведена в приложении Б ОСТ 34-70-953.3-88 .

5.2. Приготовление рабочих растворов

5.3. Построение градуировочных графиков

5.3.1. Построение градуировочного графика с метол-сульфитным раствором.

5.3.2. Построение градуировочного графика с раствором хлористого олова.

5.3.2а. Построение градуировочного графика с щавелевой кислотой.

(4)

источник

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Министерства энергетики и электрификации СССР от 15.02.88 N 42а

2. РАЗРАБОТАН Всесоюзным теплотехническим институтом (ВТИ)

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

4. ЗАРЕГИСТРИРОВАН В Центральном государственном фонде стандартов и технических условий за N 8414829 от 28.03.88

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 кремниевой кислоты (раздел 18)

7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на которые дана ссылка

Номер раздела пункта, подпункта

8. ПЕРЕИЗДАНИЕ 1994 г. с Изменением N 1

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

печь тигельная с возможностью нагрева до 1200 °С;

штативы для фильтрования и для бюреток с лапками и зажимами;

штатив для широких пробирок при визуально-колориметрических определениях;

баня водяная;

плитки электрические нагревательные;

щипцы тигельные с необгорающими наконечниками;

чашка платиновая вместимостью не менее 50 см ;

вставка для эксикатора по ГОСТ 9147;

эксикаторы без крана типа 3;

сосуды полиэтиленовые вместимостью 300-500 см , снабженные навинчивающимися полиэтиленовыми крышками;

чашки фарфоровые диаметром 12,0 см по ГОСТ 9147;

тигли фарфоровые диаметром 35, дно 18 мм по ГОСТ 9147;

палочки стеклянные;

воронки стеклянные диаметром от 40 до 150 мм;

стаканы химические вместимостью от 50 до 1000 см ;

шкаф сушильный с регулируемой температурой в пределах от 50 до 160 °С;

воронки делительные вместимостью 200 и 300 см ;

фильтры беззольные;

колбы мерные вместимостью от 50 до 1000 см ;

колбы конические вместимостью 250 и 500 см ;

колбы плоскодонные вместимостью 1 и 2 дм ;

цилиндры измерительные вместимостью 50, 100, 250 и 500 см ;

пипетки вместимостью 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 см ;

бюретки для титрования вместимостью по 25 см со стеклянными кранами и без кранов;

кислота серная х.ч.;

кислота соляная (хлористоводородная) х.ч.;

кислота фтористоводородная (плавиковая) х.ч.;

кислота азотная х.ч.;

аммоний молибденовокислый х.ч.;

серебро азотнокислое х.ч.;

натрий двууглекислый х.ч.;

натрий кремнекислый (силикат натрия) ч.д.а.;

натрий кремнефтористый, ч.д.а.;

натрия гидроокись (едкий натр) х.ч.;

натрия сульфит (сернокислый натрий) ч.д.а.;

кислота щавелевая х.ч.;

олово двухлористое 2-водное — по ТУ 6-09-5360;

аммиак водный ч.д.а.;

глицерин х.ч.;

метол марки «А» — по ГОСТ 25664;

вода очищенная — по ОСТ 34-70-953.2;

вода дистиллированная.

3.1. Платиновую чашку (или платиновый тигель) очищают концентрированной соляной кислотой; для этого вливают в нее такое количество кислоты, чтобы заполнить чашку или тигель почти до краев и нагревают их с кислотой на кипящей водяной бане до полного испарения кислоты. После этого вливают в чашку или тигель подкисленную соляной кислотой дистиллированную воду и оставляют на несколько часов. Удалив кислоту, ополаскивают очищенной водой, вливают 10 см раствора натрия двууглекислого, выпаривают жидкость досуха, прокаливают чашку или тигель с осадком при 700-800 °С в течение часа. После этого в остывшую чашку или тигель вливают 15-20 см очищенной воды, нагревают до полного растворения осадка и переносят раствор в мерную колбу, вместимостью 50 см . Далее поступают как описано в п.4.2, но количество серной кислоты вводят не 1 см , а 2 см 5 м раствора.

3.2.1. В анализируемых водах часто присутствует так называемая «нереакционно-способная» кремниевая кислота. Ее составляют частички кварца или силикатных минералов, частицы органических веществ, адсорбировавшие кремниевую кислоту, и тому подобные примеси. В тех случаях, когда имеются основания предполагать присутствие такой «нереакционно-способной» кремниевой кислоты, перед определением вода должна быть обработана для перевода всей кремниевой кислоты в реакционно-способное состояние.

Пробу воды, в зависимости от ожидаемого содержания кремниевой кислоты, 5, 10 или 40 см помещают в чистую платиновую чашку или чистый платиновый тигель, приливают 10 см раствора натрия двууглекислого и выпаривают на водяной бане или на плитке досуха. Чашку или тигель помещают в муфель, постепенно доводят температуру в нем до 700-800 °С и при этой температуре выдерживают не менее часа. Вынув чашку или тигель из муфеля и дав остыть, вливают в них 15-20 см очищенной воды, нагревают на плитке до полного растворения осадка и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см . Далее поступают по п.4.5, но количество серной кислоты удваивают, т.е. вводят не 1 см раствора серной кислоты 5 м, а 2 см .

4.1. Метод применяется для определения кремниевой кислоты в водах, содержащих более 0,3 мг/дм кремниевой кислоты: в исходной, охлаждающей, сетевой (теплофикационной), известково-коагулированной умягченной натрий-катионированием воде.

Сущность метода состоит во взаимодействии соединений кремниевой кислоты с молибденовокислым аммонием с образованием окрашенной в желтый цвет комплексной кремнемолибденовой гетерполикислоты и измерении оптической плотности на фотоколориметре раствора. Чувствительность метода — 2 мкг в пробе.

4.2. Приготовление рабочих растворов

4.2.1. Раствор серной кислоты примерно 5 м концентрации готовят, вливая 280 см концентрированной серной кислоты в 720 см очищенной воды, помещенной в химический стакан. После охлаждения раствор переливают в стеклянный сосуд с пришлифованной пробкой. Раствор устойчив.

4.2.2. Насыщенный раствор бикарбоната натрия. Растворяют около 40 г двууглекислого натрия в 300 см очищенной воды, нагретой до 70-60 °С. Жидкость интенсивно перемешивают и переносят вместе с нерастворившимся осадком в полиэтиленовый сосуд, вместимостью 500 см , снабженный навинчивающейся крышкой. При охлаждении раствора до комнатной температуры происходит выделение избытка соли и раствор становится насыщенным. Раствор устойчив.

4.2.3. Раствор молибдата аммония. Растворяют 50 г реактива в 600 см очищенной воды, добавляют 10 см раствора аммиака с массовой долей 25%, доливают до 1 дм очищенной водой и хорошо перемешивают. Раствор аммония молибденовокислого пригоден в течение месяца. Хранить его следует в полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся навинчивающейся крышкой.

4.2.4. Раствор гидроокиси натрия с массовой долей 4%. Растворяют 40 г гидроокиси натрия в 960 см дистиллированной воды. Хранят раствор в сосуде, защищенном от доступа углекислоты.

4.2.5. Раствор азотнокислого серебра. Растворяют 5 г этой соли в 60 см дистиллированной воды и приливают 40 см концентрированной азотной кислоты. Раствор устойчив, хранить его удобно в капельнице темного стекла.

4.3. Приготовление основного и стандартных растворов

4.3.1. Основной раствор, содержащий около 1 г/дм кремниевой кислоты, может быть приготовлен из кремнекислого натрия или из кремнефторида натрия.

4.3.1.1. Навеску около 5 г кремнекислого натрия (Na SiO ·9H O) растворяют в 1 дм раствора гидроокиси натрия с массовой долей 4%, жидкость фильтруют, если она мутна, и устанавливают содержание в ней кремниевой кислоты весовым способом. Для этого пипетками отбирают три пробы (25 или 50 см ) в три фарфоровые чашки, вливают в них по 10-15 см концентрированной соляной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха. Охладив чашки с образовавшимся осадком, вливают в них еще по 5 см

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

источник

МУ 08-47_227, ФР 1.31.2009.06230 Воды производственные тепловых электростанций. Фотометрический метод определения массовой концентрации кремниевой кислоты

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ
(аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-08 от 22.02.08)

(Взамен МУ 08-47/192)
(по реестру аккредитованной метрологической службы ТПУ)

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ

Регистрационный код по Федеральному реестру методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ
(аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-08 от 22.02.08)

СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ

Методика выполнения намерений массовой концентрации кремниевой кислоты фотометрическим методом, разработанная в OОO «Сиб-СТРИМ», ОАО «Мосэнерго» и регламентированная в МУ 08-47/227 (по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета)

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).

Аттестация осуществлена по результатам теоретического и экспериментального исследования МВИ.

В результате аттестации МВИ установлено, что данная МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:

1 Диапазоны измерений, относительные значения показателей повторяемости, воспроизводимости и точности методики при доверительной вероятности P = 0,95

Диапазон измеряемых концентраций кремниевой кислоты, мг/дм 3

Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости),

Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),

Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики),

2. Диапазоны измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон измеряемых концентраций кремниевой кислоты, мг/дм 3

Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), r

Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений), R

— среднее арифметическое значение результатов параллельных определений массовой концентрации кремниевой кислоты

— среднее арифметическое значение результатов анализа, полученных в двух лабораториях

3. Дата выдачи свидетельства 16 марта 2009 г.

Настоящий документ (МУ 08-47/227) устанавливает фотометрический метод определения массовой концентрации кремниевой кислоты в диапазоне концентраций от 0,004 до 4 мг/дм 3 (в пересчете на SiO₂).

Настоящий документ разработан на основе и с учетом требований ОСТ 34-70-953.6-88 (изд. 1995) «Производственные воды тепловых электростанций. Методы определения кремниевой кислоты».

Метод предназначен для анализа производственных вод тепловых электростанций и устанавливает порядок определения массовой концентрации кремниевой кислоты в исходных водах, обработанных известково-коагуляционным, ионитным или термическим способом, в питательной воде и конденсатах, её составляющих, котловых, циркулирующих в системе охлаждения и теплофикационных водах.

Определение содержания кремниевой кислоты в производственных водах рекомендуется проводить:

— по синему кремнемолибденовому комплексу в водах, содержащих менее 0,3 мг/дм 3 кремниевой кислоты (метод А);

— по жёлтому кремнемолибденовому комплексу в водах, содержащих более 0,3 мг/дм 3 кремниевой кислоты (метод Б).

Если содержание кремниевой кислоты в пробе выходит за верхнюю границу диапазона определяемых концентраций, проводят разбавление исходной анализируемой пробы воды. Если содержание кремниевой кислоты в пробе выходит за нижнюю границу диапазона определяемых концентраций, проводят концентрирование пробы (до 10 раз).

Метод выполнения измерений массовой концентрации кремниевой кислоты в пробах вод обеспечивает получение результатов с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 — Относительные значения приписанных характеристик случайной (показатель воспроизводимости, показатель повторяемости) и общей (показатель точности) погрешности методики при Р = 0,95

Диапазон определяемых концентрации кремниевой кислоты, мг/дм 3

повторяемости,

воспроизводимости,

точности,

3.1.1 Фотоколориметр любого типа (КФК, ФЭК, ФК или другой), позволяющий измерять оптическую плотность при ? = 400 — 750 нм, кюветы толщиной 10 — 100 мм или спектрофотометр.

3.1.2 Весы лабораторные аналитические общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.

3.1.3 Посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770: колбы наливные вместимостью 50,0, 250, 500 и 1000 см 3 ; колбы конические с пришлифованными пробками и без пробок вместимостью 250 и 500 см 3 , цилиндры мерные вместимостью 50, 100, 250 и 500 см 3 по ГОСТ 25336.

3.1.4 Дозаторы пипеточные с дискретностью установки доз 0,01 — 1,00 мкл [1]

3.1.5 Пипетки мерные лабораторные стеклянные 2-го класса точности вместимостью 1;0; 2,0; 5,0; 10,0; 25,0; 50,0 и 100 см 3 и пипетки мерные без делений по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169.

3.1.6 Государственные стандартные образцы состава раствора ионов кремния с погрешностью не более 1 % отн. при Р = 0,95. Например, МСО 0130:2000 с содержанием ионов кремния 1,0 мг/см 3 .

Допускается использовать другое оборудование и приборы, позволяющие воспроизводить метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.

3.2 ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.2.1 Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919 или других марок.

3.2.2 Муфельная печь типа ПМ-8, или электропечь сопротивления камерная лабораторная, обеспечивающая поддержание заданного температурного режима от 150 °С до 1200 °С с погрешностью ± 25 °С.

3.2.4 Шкаф сушильный с регулируемой температурой в пределах от 50 до 160 °С.

3.2.6 Чашка платиновая вместимостью не менее 50 см 3 .

3.2.7 Стаканы химические вместимостью от 50 до 1000 см 3 .

3.2.8 Сосуды полиэтиленовые с полиэтиленовыми крышками вместимостью 300 — 500 см 3 .

3.2.9 Воронки стеклянные диаметром от 40 до 150 мм по ГОСТ 23932.

3.2.10 Эксикаторы без крана типа 3 по ГОСТ 25336.

3.2.11 Вставка для эксикатора по ГОСТ 9147.

3.2.12 Чашки фарфоровые диаметром 12,0 см по ГОСТ 9147.

3.2.13 Сменные наконечники к дозаторам на 0,01 — 10,0 см 3 .

3.3.1 Кислота соляная по ГОСТ 14261 ос.ч. или ГОСТ 3118 х.ч.

3.3.2 Кислота серная по ГОСТ 14262 ос.ч. или ГОСТ 4204 х.ч.

3.3.3. Кислота серная стандарт-титр [3].

3.3.4 Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484 х.ч.

3.3.5 Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 11125 ос.ч или ГОСТ 4461 хч.

3.3.6 Аммоний молибденово-кислый по ГОСТ 3765 х.ч.

3.3.7 Олово двухлористое ч.д.а. [4].

3.3.8 Глицерин по ГОСТ 6259 ч.д.а.

3.3.9 Метол марки «А» по ГОСТ 25664.

3.3.10 Аммиак водный по ГОСТ 3760 или ГОСТ 24147.

3.3.11 Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277 х.ч.

3.3.12 Натрий двууглекислый по ГОСТ 2156 х.ч.

3.3.13 Натрий кремнефтористый.

3.3.14 Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 х.ч.

3.3.15 Натрий сернистокислый (сульфит) по ГОСТ 4166 х.ч.

3.3.16 Кислота щавелевая по ГОСТ 22180 х.ч.

3.3.17 Вода для лабораторного анализа 1-й степени чистоты с удельной электрической проводимостью не более 0,1 мкСм/см по ГОСТ Р 52501 (далее по тексту обессоленная вода).

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 При выполнении анализов необходимо соблюдать правила техники безопасности, установленные при работе с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005.

4.2 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004.

4.3 Лаборатория должна иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.4 При работе с электроустройствами должны соблюдаться правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019.

5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЯ

Анализ по данной методике может проводить химик-аналитик, имеющий опыт работы в химической лаборатории и изучивший руководство по эксплуатации фотоэлектроколориметра.

6 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗА

6.1 Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в рабочих условиях согласно ГОСТ 27025: температура окружающей среды (20 ± 5) °С; относительная влажность воздуха (80 ± 5) %; атмосферное давление (630 — 800) мм рт. ст. или (80 — 106,7) кПа.

6.2 Выполнение измерений проводят в условиях, рекомендуемых в руководстве по эксплуатации к прибору.

Метод отбора и хранения проб — по ОСТ 34-70-953.1-88 (изд. 1995 г.) «Воды производственные тепловых электростанций. Метод отбора проб».

8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 ПОДГОТОВКА ЛАБОРАТОРНОЙ ПОСУДЫ

8.1.1 Новую лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промывают азотной кислотой и многократно обессоленной водой. Рабочие поверхности кювет промывают в соответствии с РЭ на фотоэлектроколориметр.

8.1.2 Платиновую чашку (или платиновый тигель) очищают концентрированной соляной кислотой; для этого вливают в неё такое количество кислоты, чтобы заполнить чашку или тигель почти до краёв и нагревают на кипящей водяной бане до полного испарения кислоты. После этого вливают подкисленную соляной кислотой обессоленную воду и оставляют на несколько часов. Затем выливают содержимое чашки, ополаскивают обессоленной водой, вливают 10 см 3 насыщенного раствора двууглекислого натрия, выпаривают жидкость досуха, прокаливают чашку или тигель с осадком при температуре 700 — 800 °С в течение часа. После этого в остывшую чашку или тигель вливают 15 — 20 см 3 обессоленной воды, нагревают до полного растворения осадка и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 . Далее проводят анализ по п. 12.3, но добавляют 2 см 3 раствора серной кислоты молярной концентрации с (H₂SO₄) = 5 моль/дм 3 .

Чашка или тигель считаются пригодными к работе, если содержание кремнекислоты не превышает значения холостого опыта.

8.2 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВНОГО И РАБОЧИХ РАСТВОРОВ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ

8.2.1 Основной раствор кремниевой кислоты

Основным раствором является ГСО состава растворов ионов кремния с аттестованным значением массовой концентрации 1,0 мг/см 3 (1000 мг/дм 3 ), что в пересчете на SiO₂ составляет 2,143 мг/см 3 .

Рекомендуется использовать инструкцию по применению государственных стандартных образцов.

При отсутствии ГСО раствора ионов кремния возможно приготовление раствора кремниевой кислоты по одному из вариантов:

Вариант А — из кремнекислого натрия (Na₂SiО₃•9Н₂О):

Навеску кремнекислого натрия около 5,0 г растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 в растворе гидроокиси натрия с массовой долей 4 %. Жидкость фильтруют, если она мутная и устанавливают в ней содержание кремнекислоты весовым способом. Для этого отбирают три пробы объёмом 25,0 или 50,0 см 3 в три фарфоровые чашки, вливают в них по 10 — 15 см 3 концентрированной соляной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха. После охлаждения чашек вливают в них ещё по 1 см 3 концентрированной соляной кислоты и по 25 — 30 см 3 горячей обессоленной воды. Выделившуюся кремниевую кислоту отфильтровывают на беззольные фильтры, чашки обмывают горячей обессоленной водой, остатки кремниевой кислоты убирают стеклянными палочками или кусочками бумажного фильтра. Осадки на фильтре промывают горячей обессоленной водой до исчезновения в фильтрате положительной реакции на хлорид-ионы (проба с каплей раствора азотнокислого серебра). Фильтры с осадком помещают во взвешенные, прокаленные фарфоровые тигли, осторожно высушивают, затем озоляют и прокаливают осадки в муфельной печи при температуре не ниже 900 °С до постоянного веса осадка. Содержание кремниевой кислоты (SiO₂) г/дм 3 в приготовленном основном растворе вычисляют по формуле:

где а — масса прокаленной кремнекислоты, г

V — объём раствора, взятый для анализа (50 или 25 см 3 )

Вариант Б — из кремнефторида натрия (Na₂SiF₆):

Перед взвешиванием соль высушивают в течение часа при температуре 105 — 110 °С.

Навеску 3,160 г кремнефторида натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 в 500 — 600 см 3 обессоленной воды. Для ускорения растворения подогревают жидкость в колбе под струёй тёплой воды. После полного растворения соли жидкости дают остыть и доводят объем до метки обессоленной водой. Раствор перемешивают и переливают в полиэтиленовый сосуд, предварительно сполоснув этот сосуд дважды приготовленным раствором. 1,0 см 3 раствора содержит 1,0 мг кремниевой кислоты (1000 мг/дм 3 ).

Основной раствор устойчив, должен храниться в полиэтиленовом сосуде с хорошо завинчивающейся крышкой.

Погрешность приготовления данных растворов не превышает 3 % отн.

8.2.2 Рабочий раствор с содержанием SiO₂ 10,0 мг/дм 3 (10 мкг/см 3 )

8.2.2.1 Из ГСО раствора ионов кремния с концентрацией 1000 мг/дм 3 : в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 вводят 4,7 см 3 раствора ГСО и доводят объем до метки обессоленной водой, тщательно перемешивают

8.2.2.2 Из раствора, приготовленного из кремнекислого натрия: в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 вводят объём, равный 10:(SiO₂) см 3 , (расчетное значение (SiO₂) — вариант А). Доводят раствор в колбе до метки обессоленной водой, тщательно перемешивают.

8.2.2.3 Из раствора, приготовленного из кремнефторида натрия (вариант Б): в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 вводят объем 10,0 см 3 основного раствора и доводят объем в колбе до метки обессоленной водой, тщательно перемешивают.

Раствор должен храниться в полиэтиленовом сосуде с хорошо завинчивающейся крышкой. Срок хранения 10 — 15 суток.

8.2.3. Рабочий раствор с содержанием SiO₂ 1,0 мг/дм 3 (1 мкг/см 3 )

Готовят разбавлением точно в десять раз рабочего раствора с содержанием кремниевой кислоты 10,0 мг/дм 3 (10 мкг/см 3 ): в мерную колбу вместимостью 500 см 3 вводят 50,0 см 3 рабочего раствора с концентрацией SiO₂ 10,0 мг/дм 3 , доводят объем в колбе до метки обессоленной водой, тщательно перемешивают

Раствор пригоден только в день приготовления.

8.3 Приготовление растворов реактивов

8.3.1 Растворы для восстановления

метол с сульфитом натрия: 10 г метола и 80 г сульфита натрия растворяют в 800 см 3 обессоленной воды при нагревании примерно до 50 °С. Раствор интенсивно перемешивают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доливают до метки обессоленной водой. Хранят в хорошо закрывающемся полиэтиленовом сосуде. Срок хранения реактива 15 — 20 суток.

или раствор хлористого олова: навеску 2,5 г хлористого олова (SnCl₂) помещают в фарфоровую чашку, добавляют 100 см 3 глицерина и смесь подогревают на кипящей водяной бане, растирая оловянную соль стеклянной палочкой до полного растворения. Реактив устойчив, сохраняют в стеклянном сосуде емкостью 150 см 3 .

8.3.2 Раствор щавелевой кислоты с массовой концентрацией 5 %

5,0 г щавелевой кислоты растворяют в 95 см 3 обессоленной воды. Раствор устойчив, хранят в хорошо закрывающемся полиэтиленовом сосуде. При появлении хлопьев (биологических образований) готовят свежий раствор, посуду тщательно моют.

8.3.3 Раствор серной кислоты молярной концентрации с (H₂SO₄) = 0,5 моль/дм 3

30,0 см 3 концентрированной серной кислоты осторожно приливают к 400 см 3 обессоленной воды и дают остыть до комнатной температуры. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , доливают до метки обессоленной водой.

Раствор устойчив, сохраняют в склянке с плотно закрывающейся пробкой.

8.3.4 Раствор серной кислоты молярной концентрации с (H₂SO₄) = 5 моль/дм 3

280 см 3 концентрированной серной кислоты осторожно приливают к 720 см 3 обессоленной воды и дают остыть до комнатной температуры.

Раствор устойчив, сохраняют в склянке с плотно закрывающейся пробкой.

приготавливают согласно инструкции к растворам стандарт-титров.

8.3.6 Насыщенный раствор бикарбоната натрия:

растворяют около 40 г двууглекислого натрия в 300 см 3 обессоленной воды, нагретой до 60 — 70 °С. Жидкость интенсивно перемешивают и переносят вместе с осадком в полиэтиленовый сосуд вместимостью 500 см 3 . Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде с хорошо завинчивающейся крышкой.

8.3.7 Раствор бикарбоната натрия с массовой долей 2 %

растворяют 2,0 г двууглекислого натрия в 98 см 3 обессоленной воды. Раствор устойчив, сохраняют в склянке с плотно закрывающейся пробкой.

8.3.8 Раствор гидроокиси натрия с массовой долей 4%

40,0 г гидроокиси натрия растворяют в 960 см 3 обессоленной воды. Хранят раствор в хорошо закрывающемся полиэтиленовом сосуде, защищенном от доступа углекислоты.

8.3.9 Раствор молибденово-кислого аммония

50,0 г хорошо измельченного молибденово-кислого аммония растворяют в небольшом количестве обессоленной воды в мерной колбе объёмом 1 дм 3 , вносят 10 см 3 аммиака с массовой долей 25 % и доводят объём до метки обессоленной водой.

Хранят в хорошо закрывающемся полиэтиленовом сосуде. Срок хранения реактива — 1 месяц.

Для метода определения по синему комплексу рекомендуется предварительная перекристаллизация молибденово-кислого аммония. Для этого 250 г молибденово-кислого аммония растворяют в 400 см 3 обессоленной воды при температуре 80 °С, добавляют раствор аммиака с массовой долей 25 % до появления явного запаха. Горячий раствор фильтруют через плотный фильтр («синяя лента»), собирая фильтрат в стакан с этиловым спиртом (объем спирта 300 см 3 ). Раствор охлаждают до 10 °С и оставляют для выпадения кристаллов молибденово-кислого аммония (в течение одного часа). Выпавшие кристаллы отфильтровывают от маточного раствора через воронку Бюхнера. Кристаллы промывают 2 — 3 раза этиловым спиртом, порциями по 20 — 30 см 3 , затем высушивают на воздухе. Рекомендуется использовать полипропиленовую или фторопластовую посуду (стаканы, палочки).

8.3.10 Раствор азотнокислого серебра

5.0 г азотнокислого серебра растворяют в 60 см 3 обессоленной воды и приливают 40 см 3 концентрированной азотной кислоты. Раствор устойчив, сохраняют в склянке из тёмного стекла.

9 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ПРОБ

В тех случаях, если в анализируемых водах присутствует «нереакционноспособная» кремниевая кислота (как правило, природная вода): частички кварца или силикатных материалов различной степени дисперсности, органические вещества, адсорбировавшие кремниевую кислоту и т.п., необходимо перевести всю кремниевую кислоту в реакционно-способное (растворенное) состояние по одному из способов (9.1 или 9.2).

Одновременно проводят подготовку двух параллельных проб.

9.1 Пробу воды объёмом 5,0; 10,0 или 40,0 см 3 в зависимости от содержания кремниевой кислоты, помещают в чистую платиновую чашку или платиновый тигель, приливают 10 см 3 насыщенного раствора натрия двууглекислого и выпаривают на водяной бане или на плитке досуха, не допуская разбрызгивания раствора. Чашку или тигель помещают в муфель, постепенно доводят температуру до 700 — 800 °С и при этой температуре выдерживают не менее часа. Вынимают чашку или тигель из муфеля, дают остыть, затем вливают 15 — 20 см 3 обессоленной воды и нагревают на кипящей водяной бане до полного растворения осадка. Переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , в которую для нейтрализации бикарбоната натрия и предотвращения контакта щелочной жидкости со стеклом предварительно введено 1 — 1,5 см 3 серной кислоты (5 моль/дм 3 ) в небольшом количестве обессоленной воды. При этом общий объем жидкости в мерной колбе не должен превышать 40 см 3 . Далее поступают по п. 12.3.

9.2 Пробу воды объёмом 5,0; 10,0 или 40,0 см 3 в зависимости от содержания кремниевой кислоты, помещают в чистую платиновую чашку или платиновый тигель, приливают 2 см 3 раствора натрия двууглекислого и выпаривают на водяной бане или на плитке досуха, не допуская разбрызгивания раствора. Чашку или тигель помещают в муфель, предварительно нагретый до 900 °С, и при этой температуре выдерживают не более 5 — 10 минут (можно использовать для процедуры сплавления газовую горелку). Вынимают чашку или тигель из муфеля, дают остыть, вливают 15 — 20 см 3 обессоленной воды, нагревают на кипящей водяной бане до полного растворения осадка. Переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , в которую предварительно введено 4 см 3 серной кислоты молярной концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,1 моль/дм 3 для нейтрализации бикарбоната натрия и предотвращения контакта щелочной жидкости со стеклом. При этом общий объем жидкости в мерной колбе не должен превышать 40 см 3 . Далее поступают по п. 12.3.

9.3 В тех водах, где не предполагается присутствие «нереакционноспособной» кремниевой кислоты или нет необходимости в её определении, подготовку не проводят.

Подготовку фотоэлектроколориметра или спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.

11 МЕТОД А — ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ ПО СИНЕМУ КОМПЛЕКСУ

Метод применяется для определения кремниевой кислоты в водах, содержащих менее 0,3 мг/дм 3 кремниевой кислоты: в питательной и составляющих её конденсатах, в обессоленной воде, в конденсате пара и котловых водах. Метод основан на взаимодействии соединений кремниевой кислоты с молибденово-кислым аммонием с образованием комплексной кремнемолибденовой гетерополикислоты, окрашенной в желтый цвет и восстановлении её до соединения, имеющего синюю окраску. В качестве восстановителей применяют метол-сульфитный раствор или хлористое олово. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации кремниевой кислоты, измеряют при длине волны 750 нм. Интенсивность окраски кремнемолибденовых комплексов ослабевает с повышением температуры, поэтому построение градуировочного графика и определение кремниевой кислоты следует проводить по возможности при одинаковой температуре. Определению кремниевой кислоты мешают фосфаты, также образующие комплексные гетерополимолибденовые кислоты, способные восстанавливаться до окрашенных в синий цвет соединений. Для устранения влияния фосфатов применяют щавелевую кислоту.

11.2 ПРОВЕРКА ЧИСТОТЫ РЕАКТИВОВ И ОБЕССОЛЕННОЙ ВОДЫ

При анализе вод с содержанием кремниевой кислоты менее 50 мкг/дм 3 следует проверять чистоту реактивов и обессоленной воды. Проверку следует проводить при смене реактивов или обессоленной воды. Для этого в двух колбах готовят растворы в соответствии с таблицей 2 или 3 в зависимости от использования раствора для восстановления (способ 1 или способ 2, п. 11.3).

В колбу объёмом 50 см 3 вводят обессоленную воду, затем растворы серной кислоты и молибдата аммония. Раствор перемешивают и спустя 5 мин добавляют раствор для восстановления, перемешивают и доливают обессоленной водой до метки. Вновь перемешивают и через 5 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре со светофильтром с областью пропускания 750 нм в кюветах 50 мм в сравнении с обессоленной водой. Измерения оптической плотности каждого раствора повторяют дважды.

Таблица 2 — Приготовление растворов при использовании метол-сульфитного восстановителя

источник