GB T 14640-2008 工业循环冷却水及锅炉用水中钾、钠含量的测定.pdf

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1、ICS 7104040G 76 缮雪中华人民共和国国家标准GBT 1 4640-2008代替GBT 1464014641-1993，GBT 10539 1989，GBT 12156-1989工业循环冷却水及锅炉用水中钾、钠含量的测定Water used in industrial circulating cooling system and boilerDetermination of potassium and sodium(ISO 99641：1993，Water quality-Determination of sodium andpotassium Part 1：Determinati

2、on of sodium by atomic absorptionspectrometry；ISO 9964 2：1993，Water quality-Determination of sodiumand potassium-Part 2：Determination of potassium by atomic absorptionspectrometry，NEQ)发布局厶萏妣员嫩委检理峪管臆化孰准嘲标啪家则国队国帕中刖 昌GBT 14640-2008本标准对应于ISO 9964一l：1993水质钠和钾的测定第1部分：原子吸收光谱法测定钠及ISO 99642：1993水质钠和钾的测定第2部分：

3、原子吸收光谱法测定钾(英文版)，与ISO 9964一l：1993及IS0 9964 2：1993的一致性程度为非等效。本标准同时代替GBT 14640-1993工业循环冷却水中钾含量的测定 原子吸收光谱法、GBT 14641 1993工业循环冷却水中钠含量的测定原子吸收光谱法、GBT 12156 1989锅炉用水和冷却水分析方法钠的测定 静态法和GBT 10539-1989锅炉用水和冷却水分析方法钾离子的测定火焰光度法。本标准中附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会水处理剂分会(sAcTc 63SC 5)归口。本标准负责起草单位：天津化

4、工研究设计院。本标准主要起草人：刘艳飞、李琳、邵宏谦、朱传俊。本标准所代替标准的版本发布情况为：GBT 10539 1989；GBT 12156 1989；GBT 14640-1993；GBT 14641 1993。1范围工业循环冷却水及锅炉用水中钾、钠含量的测定GBT 1 4640-2008本标准规定了工业循环冷却水和锅炉用水中钾、钠的测定方法。本标准中原子吸收光谱法适用于钾含量03 mgL50 mgL、钠含量5 mgL500 mgL的测定，静态法适用于钠含量大于023 mgL的洳定。本标准也适用于各种工业用水、锅炉用水、原水及生活用水中钾、钠的测定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标

5、准的引用丽成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备(GBT 603-2002，ISO 63531：1982，NEQ)G剧T 4470火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语(GBT 4470-1998，idt 1SO 6955：1982)GBT 6682分析实验室用水规格和试验方法(GBT 6682-1992，neq ISO 3696：1987)GB 6819溶解

6、乙炔3术语和定义本标准中涉及到火焰原子吸收光谱分析法术语和定义见GBT 4470。4钾含量的测定(原子吸收光谱法)41原理向样品中加入氯化铯溶液作为离子化抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气乙炔火焰，在7665 nm波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对本方法均无干扰(参见附录A、附录B)。42试剂和材料本方法所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合GBT 6682三级水的规定。试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时，均按GBT 603之规定制备。安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入或接触皮肤。421盐酸。422硝酸

7、。428氯化铯(CsCI)溶液：含铯20 gL。将25 g氯化铯溶于含有50 mL盐酸(也可以使用硝酸来代替盐酸)的450 mL水的溶液中，并用水稀释至1 L。该溶液1升含有约20 gCs。424钾标准贮备溶液：含钾1 gL。在l 000 mL容量瓶中，用水溶解1907 g+O005 g氯化钾(预先在140 6ClO。C烘干至少l h)并】GBT 14640-2008稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6个月。此溶液loomL含100mg钾。也可使用市售溶液。425钾标准溶液：含钾10 mgL。移取10 mL钾标准贮备溶液至1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。1 mL该标准溶液含有1

8、0 pg钾，该溶液应现用现配。43仪器一般实验室仪器和下列仪器。431原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气乙炔(GBT 6819)火焰燃烧器、钾空心阴极灯以及配套的红敏光电倍增管。推荐光谱狭缝d03 nm。所有玻璃容器都应为硼硅玻璃。试验中所用容器，应使用10(体积分数)硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。44采样用清洁的聚乙烯瓶收集样品。注1：如果样品要进行其他金属的分析，可添加盐酸或硝酸使pH约为1来保存样品(每升水样加入盐酸80mL)。45测定步骤451试样的制备4511用孔径为045 pm的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也可通过离心机去除样品中的杂质。45

9、12根据待测样品的数量准备一系列100 mL容量瓶。在每个容量瓶中加入10 mL氯化铯溶液。4513移取10 mL样品至预先装有氯化铯溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。若试验溶液中钾的浓度不在01 mgL-10 mgL的最佳范围内，则适当调节样品体积。452校准溶液的制备分别在一系列100 mL容量瓶中加入10 mL氯化铯溶液，分别移取o mL、10 mL、20 mL、40 mL、60 mL和100 mL钾标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有0 mgL、01 mgL、02 mgL、04 mgL、06 mgL及10 mgL的钾。453校准和测定4531按照仪器使用

10、说明书所提供的最佳条件，调节波长7665 nm，调试灯电流、通带、积分时间、火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5 min10 min方能进行测定。4532测定校准溶液的吸光度，以钾的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。根据曲线计算出斜率6，以升每毫克表示。4533依次测定试验溶液的吸光度。4534同时做空白试验。46分析结果的表述4。61校准曲线的使用从校准曲线中读出试验溶液中钾的浓度。由这些值计算出试样中钾的浓度，要把所取试样的体积及容量瓶的总体积考虑进去。462计算方法4621若校准曲线是线性的，钾的质量浓度以&表示，单位为毫克每升(ragL)，按式(1)计算：

11、靠一半(1)，GBT 14640-2008式中：A样品的吸光度；A。空白的吸光度；V试液的体积的数值，单位为毫升(mL)；V容量瓶的体积的数值，单位为毫升(mL)；扣校准曲线的斜率，以升每毫克(Lmg)表示。4622钾的浓度以C。表示，单位为毫摩尔每升(mmoLL)，按式(2)计算：CK一券1 (2)若校准曲线不呈线性，则按461所述进行。5钠含量的测定51原子吸收光谱法511原理在样品中加入氯化铯作为离子抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气乙炔火焰，在3302 nm或5890 nztl波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对钠的测定均不干扰(见附录B)。512试剂和材料本方法所

12、用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合CBT 6682三级水的规定。试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时，均按GBT 603之规定制备。安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入或接触皮肤。5121盐酸。5122硝酸。5123氯化铯(CsCl)溶液：含铯20 gL。制备方法同423。5124钠标准贮备溶液：含钠1 gL。在1 000 mL容量瓶中，用水溶解2542 gO005 g氯化钠(预先在14010。C烘干至少1 h)并稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6个月。此溶液100 mL含100 mg钠。也可使用市售溶液。5125钠标

13、准溶液：含钠10 mgL。移取10 mL钠标准贮备溶液至1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。该溶液应现用现配，1 mL该标准溶液含有10 P-g钠。513仪器一般实验室仪器和下列仪器。5131 原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气乙炔火焰燃烧器、钠空心阴极灯以及配套的红敏光电倍增管。推荐光谱狭缝do3 nm。5132硼硅玻璃容器及聚乙烯容器玻璃容器及聚乙烯容器应使用10(体积分数)硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。514采样同44。515钠含量小于50 mgL的溶液的测定5151试样的制备51511用孔径为045”m的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也3Ce

14、T 14640-2008可通过离心机去除悬浮物中的杂质。51512 根据待测样品的数量准备一系列100 mL容量瓶。在每个容量瓶中加入10 mL氯化铯溶液。51513移取2 mL样品至预先装有氯化铯溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。若试验溶液中钠的浓度不在01 mgL10 mgL的最佳范围内，则适当调节样品体积。5152校准溶液的制备分别在一系列100 mL容量瓶中加入10 mL氯化铯溶液，分别移取0 mL、10 mL、20 mL、40 mL、60 mL和100 mL钠标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有0 mgL、01 mgL、02 mgL、04 mgL、06

15、 mgL及10 mgL的钠。5153校准和测定51531按照仪器使用说明书所提供的最佳条件，调节波长589+0 nm，调试灯电流、通带、积分时间、火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5 min10 min方能进行测定。51532测定校准溶液的吸光度，以钠的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。根据曲线计算出斜率b，以升每毫克表示。51533依次测定试验溶液的吸光度。51534同时做空白试验。5154分析结果的表述51541校准曲线的使用从校准益线读出试验溶液中钠的浓度。由这些值计算出试样中钠的浓度，要把所取试样的体积及容量瓶的总体积考虑进去。51542计算方法a)若校准

16、曲线是线性的，钠的质量浓度以PN。表示，单位为毫克每升(ragL)，按式(3)计算：PNa：坠等型 (3)式中：A样品的吸光度；A。空白的吸光度5y试液体积的数值，单位为毫升(mL)；y容量瓶体积的数值，单位为毫升(mL)；6一校准曲线的斜率，以升每毫克(Lrag)表示。b)钠的浓度以c。表示，单位为毫摩尔每升(mmoLL)，按式(4)计算：PN。一西巧若校准曲线不呈线性，则按51541所述进行。516钠含量大于20 mgL的溶液的测定5161校准曲线的制作准确移取钠贮备溶液000mL(空白)、250mL、5oomL、750mL、100mL，分别置于500mL容量瓶中，加水稀释至刻度摇匀。此标

17、准系列浓度为000 mgL、500 mgL、1000 mgL、1500 mgL、2000 mgL，在波长为3302 tin3处，调节仪器为最佳工作状态，以水调零，以钠的质量浓度为横坐标，相对应的吸光度为纵坐标，绘制出校准曲线。5162试样的铡定按校准曲线的制作中同等仪器条件，以水为空白调零，测定试样的吸光度，若水样中钠含量大于200 mgL，可稀释后测定。4GBT 14640-20085163分析结果的表述以钠离子质量浓度表示的钠含量岛。(ragL)按式(5)计算：PN。一Pf (5)式中：P一一从标准曲线中查得钠的质量浓度的数值，单位为毫克每升(ragL)；，酸化后试样体积(mL)与所取水样

18、体积(mL)之比。52静态法521原理当钠离子选择性电极一pNa电极与甘汞参比电极同时浸入溶液后，即组成测量电池对。其中pNa电极的电位随溶液中钠离子的活度而变化。用一台高阻抗输入的毫伏计测量，即可获得与水样中钠离子活度相对应的电极电位，以pNa值表示：pNa=一lgaNa- (6)pNa电极的电位与溶液中钠离子活度的关系符合能恩斯特公式：EE0+2302 6R万Tlg口N，式中：EpNa电极所产生的电位，单位为伏(V)；Eo当钠离子活度为1 molL时，pNa电极所产生的电位，单位为伏(V)；R气体常数，R-8314 JK_1mol；T热力学温度，单位为开(K)；F法拉第常数，F一96491

19、04Ctool；n参加反应的得失电子数；CtNa一溶液中钠离子的活度，单位为摩尔每升(toolL)。当溶液中钠离子浓度小于10_3 molL时，钠离子活度近似等于浓度，离子活度系数y一1。当钠离子浓度大于10_3 molL时，离子活度系数y1，在测定中要注意活度系数的修正，为此水样应预先稀释，否则误差较大。当测定溶液的a。+10一molL，被测溶液和定位溶液的温度为2CC，则式(7)可简化为：，0058 log=坚一,xE (8)aN8+0058(pNapNa7)一xE (9)pNa_pNa7+羔 (10)式中：E标准溶液的电位与样品溶液电位之差，单位为伏(V)；(1tNa+标准溶液的钠离子活

20、度，单位为摩尔每升(toolL)；a。一样品溶液的钠离子活度，单位为摩尔每升(toolL)；pNa标准溶液钠离子浓度所对应的pNa值；pNa一样品溶液钠离子浓度所对应的pNa值。为了减少温度的影响，定位溶液温度和水样温度相差不宜超过5。氢离子和钾离子对测定水样中钠离子浓度有干扰，前者可以通过加入碱化剂，使被测溶液的pH大于lo来消除，后者必须严格控制CNa+：CK+至少为10：1。522试剂和材料5221水：符合GBT 6682一级水规格。5GBT 14640-20085222氯化钠标准溶液的配制52221 pNa2标准贮备液(10 molL)：精确称取1169 0 g经250。C350C烘干

21、1 h2 h的氯化钠基准试剂溶于水中，然后转入2 L的容量瓶中并稀释至刻度，摇匀。52222 pNa4标准溶液(10一molL)：取pNa2贮备液，准确稀释100倍。52223 pNa5标准溶液(10一molL)：取pNa4标准溶液，准确稀释10倍。5223碱化剂二异丙胺母液-(CH。)：CHNHCH(CH。)。的含量，应不少于98，贮存于塑料瓶中。523仪器5231 离子计或性能类似的其他表计。仪器精度应达001 pNa，具有斜率校正功能。5232钠离子选择电极(钠功能玻璃电极)电极长时间不用，以干放为宜，干放前应用水清洗干净。当电极定位时间过长，测定时反应迟钝，线性变差都是电极衰老或变坏的

22、表示，应更换新电极。当使用无斜率标准功能的钠度计时，要求pNa电极的实际斜率不低于理论斜率的98，新的久置不用的pNa电极，应用沾有四氯化碳或乙醚的棉花擦净电极的头部，然后用水清洗，浸泡在3的盐酸溶液中5 min10 min用棉花擦净再用水洗干净。并将电极浸泡在碱化后的pNa4标准溶液中1 h后使用。电极导线有机玻璃引出部分切勿受潮。5233甘汞电极(氯化钾浓度为01 toolL)甘汞电极用完后应浸泡在与内充液浓度相同的氯化钾溶液中，不能长时间浸泡在纯水中。长期不用时应干放保存，并套上专用的橡皮套，防止内部变干而损坏电极，重新使用前，先在与内充液浓度相同的氯化钾溶液中浸泡数小时。测定中如发现读

23、数不稳，可检查甘汞电极的接线是否牢固，有无接触不良现象，陶瓷塞是否破裂或堵塞，有以上现象可更换电极。5234试剂瓶(聚乙烯塑料制品)所用试剂瓶以及取样瓶都应用聚乙烯塑料制品，塑料容器用洗涤剂清洗后用1：1的热盐酸浸泡半天，然后用水冲洗干净后才能使用。各取样及定位用塑料容器都应专用，不宜更换不同浓度的定位溶液或互相混淆。524分析步骤5241仪器开启半小时后，按仪器说明书进行校正。5242向分析中需使用的pNa4、pNa5标准溶液，水和水样中滴加二异丙胺溶液，进行碱化，调整pH大于10。5243以pNa5标准溶液定位，将碱化后的标准溶液摇匀。冲洗电极杯数次，将pNa电极和甘汞电极同时浸入该标准溶

24、液进行定位。定位应重复核对1、2次，直至重复定位误差不超过pNa5土002，然后以碱化后的pNa5标准溶液冲洗电极和电极杯数次，再将pNa电极和甘汞电极同时浸入pNa5标准溶液中，待仪器稳定后旋动斜率校正旋钮使仪器指示pNa5(o02o03)，则说明仪器及电极均正常，可进行水样测定。5244水样测定：用碱化后的水冲洗电极和电极杯，使pNa计的读数在pNa65以上。再以碱化后的被测水样冲洗电极和电极杯2次以上。最后重新取碱化后的被测水样。摇匀，将电极浸入被测水样中，摇匀，按下仪表读数开关，待仪表指示稳定后，记录读数，若水样钠离子浓度大于10 molL，则用水稀释后滴加二异丙胺使pH大于10，然后

25、进行测定。5245经常使用的pNa电极，在测定完毕后应将电极放在碱化后的pNa4标准溶液中备用。5246不用的pNa电极以干放为宜，但在干放前应用水清洗干净，以防溶液浸蚀敏感薄膜。电极一般不宜放置过久。5247 01 molL甘汞电极在测试完后，应浸泡在01 molL氯化钾溶液中，不能长时间的浸泡在纯水中，以防盐桥微孔中氯化钾被稀释，对测定结果有影响。附录A(资料性附录)水中共存元素及水处理药剂对钾的干扰GBT 14640-2008钾是碱金属，其电离电位很低，在火焰中容易产生电离干扰。在循环冷却水中存在着一些共存的无机离子和加入的水处理药剂，当水中含有Ca“、Na+、SiO。、PO；”，使钾的

26、测定产生正干扰，吸光值增高，加入氯化铯电离缓冲剂后，增高了自由电子浓度，使氯化铯在火焰中先电离，从而抑制了钾元素的电离。以下离子和药剂在给定范围内不干扰测定。A1水中无机离子Ca2+100 mgL r C1一】00 mgL；Na+300 mgL；A13+50 mgL；Si0210 mgL Fe2+50 mgL；Cu2+20 mgL；S04 2 40 mgL；P04 3 15 mgL；M92+40 mgL。A2水处理药剂六偏磷酸钠10 mgL；多元醇磷酸酯10 mgL；聚丙烯酸10 mgL；聚丙烯酸钠10 ragL；三聚磷酸钠10 mgL；HEDP 10 mgL；ATMP 10 ragL；EDT

27、MP 10 mgL；巯基苯骈噻唑小于或等于3 mgL；苯骈三氮唑小于或等于3 mgL；聚季铵盐小于或等于100 mgL。GBT 14640-2008附录B(资料性附录)水中共存元素及水处理药剂对钠的干扰钠在自然界分布极广，几乎所有的天然水中都有钠。钠在水中溶解性很大，虽然不能形成沉淀析出，但能产生高的电导，使铝材和不锈钢等材质产生点蚀。在循环冷却水中，通常存在着一些无机离子和加入的水处理药剂，在以下给定范围内不干扰测定。B，1水中无机离子SO。2 100 mgL；M92+40 nagL；Zn2+20 mgL；Ca2+500 mgL；PO,360 mgL；Fe2+100 mgLCu”20 mgL；K+50 ragL；A13+30 mgL；CI 500 ragL；Si0240 mgL。B，2水处理药剂聚丙烯酸10 nagL；HEDP 10 ragL；ATMP 10 nagL；聚季铵盐100 mgL；苯骈三氮唑3 mgL。