TB T 1139-1983 铁路机车用天然水分析方法.pdf
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1、B 中华人民共和国铁道部部标准TB 11 3 9 -8 3 铁路机车用天然水分析方法1983-11-22发布1984 07 n实施中华人民共和国铁道部批准目录l一般规定. ( 1 ) 2 取样方法. ( 1 ) 3 pH值的测定. ( 2 ) 4 浑浊度的测定. . . . . . .,. ( 2 ) 5 悬浮物的测定. ( 3 ) 6 溶解性蒸发残渣的测定. ( 3 ) 7游离二氧化碳的测定. ( 6 ) 8溶解氧的测定. . . . . . . . ( 6 ) 9 化学耗氧量的测定. . . . . . .,. .,. . . ( 7 ) 10 总碱度的测定. ( 8 ) 11 总硬度的测
2、定. ( 9 ) 12 非碳酸盐硬度的测定. . 们的13 钙、镶离子的测定. (11) 14 硫酸盐的测定. (12) 15 氯化物的测定. . . . . . . . . . . . . . . . (16) 16 亚硝酸盐的测定. ( 17) 17 硝酸盐的测定. . . . . . . . . . . . . . (18) 18 二氧化硅的测定. u 19 铁离子的测定. (20) 20 铝离子的测定. (22) 21 离子交换法测定押纳总量、矿酸盐、总溶解盐、浓缩性盐、硫酸盐. . (24) 22 押、铀离子的测定. (2日23 水质全分析结果的审查. (26) 附录A指示剂溶液的配
3、制. (28) 附录B一般溶液的配制. (29) 附录C标准溶被的配制及标定. (31) 中华人民共和国铁道部部标准TB 1139 -8 3 铁路机车用天然水分析方法代替TB1139-75 本标准适用于铁路机车和固定锅炉用天然水的水质分析。生活用水分析,也可采用本标准。1 一般规定1. 1 天然水的分析项目包括:pH值.浑浊度.悬浮物,溶解性蒸发残渣,游离二氧化碳.溶解氧,耗氧量,总碱度,总硬度.钙、镇离子,硫酸盐,氧化物,亚硝酸盐,硝酸盐,二氧化硅,铁离子,铝离子,押铀总量,饵、铀离子和分析结果审核等项目。日常分析项目可根据本地区水质情况酌情选择。主要分析:总碱度、总硬度、钙离子、镇离于、硫
4、酸根、氯根、二氧化硅、溶解性蒸发残渣、游离二氧化碳等。含铁的水质和对锅炉有明显腐蚀的水质应增加分析铁离子、溶解氧、耗氧量。1. 2 所用试剂除特别注明者外,均采用化学纯及以上。1.3配制溶液用的水,在没有注明其他要求时,系指蒸榴水或去离子水。其电导率应小于2微西/厘米(25C)。1. 4 基准试剂称量应准确到0.0002克。1. 5 溶液浓度表示方法1.5.1 百分比浓度(C/V):每100毫升溶液中含有溶质的克数。1. 5.2 体积比浓度(A+) .由A体积溶质与H体积的溶剂相混合而成。1. 5.3 当量浓度(N):每1000毫升榕j夜中所含有溶质的克当量数。1. 5.4 克分子放度(M):
5、每1000毫升榕被中所含有溶质的克分子数。1. 6 测定误差1. 6.1 滴定分析平行滴定允许绝对误差:M P-M M=O P 也P一一以团结献作指示剂时滴定所消耗酸的量,毫列zM一一以甲基橙作指示剂时滴定所消耗酸的重,毫升。10.2 试剂8 毫升CO; HC03 。M zp 。zP M-P 2M 。TB 1139-83 10.2.1 酣献指示剂溶液:1 %,配制方法见A1.1010.2.2 甲基橙指示剂溶液:0.1 %,配制方法见A.2。10.2.3 硫酸标准溶被:0.05 N ,配制方法见C.9.2 (或盐酸标准溶被:0.05 N ,配制方法见C .8.2)。10.3 测定方法取水样100
6、毫升,注人250毫升雏形瓶中,加酣献指示液2-3滴,在不断振荡下,用O.OSN碗酸(或盐酸标准溶液滴定至粉红色消失,记下消耗硫酸(或盐酸)标准溶液的毫升数为P(若加酣献指示液不显红色,说明水中不含Coi或OH)。然后在该溶液中再加甲基橙指示液1-2滴若碱度很小时,全碱度测定用甲基红-亚甲基蓝作指示液,溶液由绿色变为紫色),用O.OSN硫酸(或盐酸标准溶液继续滴定至溶液变为橙红色为止,记下消耗硫酸标准溶被的毫升数Mo10.4 计算总碱度AO(毫克当量升按式(10)计算zAO= N(P + M) = x 1000 .(10) 100 式中:100-一一所取水样的体积,毫升pN一一-硫酸(或盐酸标准
7、溶液的当量浓度z(P少M)一-P、M分别表示以酣散和甲基橙为指示剂逐次滴定所消耗硫酸(或盐酸标准溶液的量,毫升。(P+M)即消耗硫酸(或盐酸标准溶液的总量,毫升。11 总硬度的测定11.1 概述硬度主要是指水中钙、锋的碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硝酸盐等。硬度分为碳酸盐硬度(是指水中钙、模的重碳酸盐与碳酸盐的含量)和非碳酸盐硬度(是指水中钙、模的其他盐类的含量),两者之总和称为总硬度。水中的碱度大于硬度时,即部分碳酸根、重碳酸根及氢氧根离子与碱金属(K+Na+)结合,这部分碱金属的碳酸盐、重碳酸盐及氢氧根离子则称为铀、神碱度。20C时,钙、模与EDTA络合物的稳定常数分别为logKca2
8、+: 10.59; logKMg2+ : 8.690若调节水样在pH10左右,加人格黑T指示剂,用EDTA溶被滴定,EDTA二铀首先与钙离子络合,在滴定到镇离子终点时,此时钙离子全部被络合,钙和锚黑T(CaIn)并不显酒红色,也没有明显的滴定终点,而且溶液中有一定楼离子存在(或者在缓冲液中加人少量呈络合性的EDTA中性镇盐),滴定结果即可求出钙、楼总量。化学反应式如下:Mg2 + Hln2-兰Mgln+H+蓝色润红色MgJn+ H2 yZ-垂MgY+ HIn2- + H 洒红色浅蓝色Hln2 -表示恪黑T指示剂离-f;H2 y2一表示EDTA离子。本方法适宜测定硬度在0.5-5毫克当量/升的水
9、样,7120.01 10 0.025 11.4 计算总硬度fO(毫克当量/升)按式(11)计算zMV, fjo=7丰x2000 式中:M-EDTA二铀标准溶液的克分子浓度;V1一一消在EDTA二铀标准榕iI/ip体积,毫升zy一一所取水样的体积,毫升。碳酸盐硬度,非碳酸盐硬度,铀、专甲碱度与fO,AO的关系,按表4规定z总硬度(HO)和总碱度(AO)的关系AOH。AO =H。AO 100 毫克/升14.1.3.2 定量测定:取/15毫克当量/升时,多加1毫升(1 + 9 )盐酸溶液,可同时消除氨化物、亚硝酸盐干扰,使多磷酸盐转成磷酸盐),再加人铁试剂溶被1毫升(测定低铁时不加铁试剂、0.1%邻
10、二氮菲溶液2毫升及20%乙酸铀3毫升。此时用刚果红试纸试,溶液呈粉红色,摇匀,用10毫米比色皿510纳米波长测定吸光度,以总铁含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。19.2.3.2 71 5毫克当量/升时,多加1毫升(1 + 9 )盐酸溶液),再加人铁试剂1毫升(测定低铁时不加铁试剂),加人0.1%邻二氮菲溶液2毫升及20%乙酸铀3毫升。此时用刚果红试纸试,溶被呈21 TB 1139-83 粉红色,摇匀,用10毫米比色皿510纳米波长测定吸光度,在标准曲线上查出总铁含量。19.2.4 邻二氮菲法计算总铁含量(毫克/升按式(27)计算z0. Ol Ax1000 总铁=y . (27) 式中:
11、A一一相当于硫酸亚铁按标准溶液的体积,毫升,Y一一所取71;+2H+AP+ + 3 HCAS3- = Al (CAS) - + 3 I-f 为提高反应的灵敏度和消除水样碱度的影响,显色液酸度控制在pH6.5。水中铁和链的干扰,可用抗坏血酸消除,氟化物可使测定结果偏低。本方法测定范围约为10-280微克/升。20. 1.2 仪器试剂20. 1.2.1 72型分光光度计。20. 1.2.2 磺酸溶液:O.02N,配制方法见B.29。20.1.2.3 抗坏血酸溶液:0.1%,用时现配,配制方法见B.30。20. 1.2.4 六次甲基四肢溶液:15 %,配制方法见B.31。20.1.2.5 甲基橙指示
12、剂l溶液:0.1 %,配制方法见A.2。20.1.2.6 EDT A二铀标准溶液:0.01M,配制方法见C.10.1。20. 1.2.7 锚天菁S溶液:0.05 %,配制方法见A.12。细.1.2.8铝储备液:1毫升含0.5毫克铝离子,配制方法见C.23.1。20. 1.2.9 铝标准溶液:1毫升含5微克铝离子,配制方法见C.24.1。20. 1.3 测定方法20. 1.3.1 标准曲线的绘制取5个50毫升比色管(或容量瓶),各加人重新蒸锢过的蒸榴水约25毫升、0.02N硫酸溶液1毫升,用微量吸液管分别加人铝标准溶液(每毫升含铝5微克)0.0、0.2、0.6、1.0、1.4毫升,再各加人0.1
13、%抗坏血酸溶液1毫升,准确加人0.05%锚天菁S溶液2毫升,加人15%六次甲基12肢溶液3毫升,在每加一种试剂时,均应充分混匀,最后以蒸榴水稀释至刻度。用20毫米比色皿、540饷米波长,在5-15分钟内测定吸光度,以铝离子含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。此时纯铝含量为0.0、1.0、3.0、5.0、7.0微克。若25毫升水样中铝的含量小于1微克,可将铝标准溶液稀释至1毫升含1-2微克铝离子,而纯铝的加人量为0.0、0.5、1.0、1.5、2.0微克,以上述方法重新绘制标准曲线,以减少测定误差。20 .1.3.2 7l样的测定吸取25毫升水样若水样内铝含量高,应少取水样,以蒸锢水稀释
14、至25毫升)于50毫升比色营中,22 TB 1139-83 加0.1%甲基橙指示剂溶液1滴,用0.02N脐战溶液滴定至浅粉红色,记下所消耗的硫酸溶液的毫升数,弃去此水样。另外吸取两份25毫升水样,分别加人50毫开比色管中,各加人0.02N硫酸溶液,其加人量比上述滴定消耗量多l毫开。于其中一份水样加人O.OlMEDTA二铀标准溶液1毫开(此水样中所含的铝离子已被络合,可做空白、补偿颜色、烛度用)。在空白和另一份水样内,各加入0.1%抗坏血酸溶液l毫升,摇匀,准确加人0.05%锚天菁S溶液2毫升,加人15%六次甲基四肢溶液3毫升(溶液的pH值升高,铝容易水解,pH为3左右时加人格天菁s,然后再加人
15、缓冲剂调节pH直),每加一种试剂均应充分摇动,加蒸锢水稀释至刻度。用20毫米比色皿540纳米波长,以空白和水样对照,在5 -15分钟内测定吸光度,在标准曲线k查出铝离子含量。20.1.4 锚天菁S法计算铝离子(AP+)含量(微克/升)按式(28)计算zA x 1000 A13+ = v一-. (28) 式中:A一一-相当于铝标准溶液的重量,微克zY一一所取水样的体积,毫升。20.2 铅菁R法20.2.1 概述铝与锚菁R在pH为6左右,反应生成红色络合物,然后进行比色测定。本方法测定范围在20-300微克/升。20.2.2 仪器和试剂20.2.2.1 72型分光光度计。20.2.2.2 铝标准溶
16、液:1毫升含0.5毫克铝离子戒1毫升含5微克铝离子,配制方法见C.23.1 , C .24.2。20.2.2.3乙酸盐缓冲溶液z配制方法见B.25.2020.2.2.4 乙酸溶液:1 N,配制方法见B.34。20.2.2.5 硫酸标准溶液:0.05N,配制方法见C.9.2。20.2.2.6 锚菁R溶液:0.03%,配制方法见A.6。20.2.2.7 甲基红指示剂溶液:0.1%,配制方法详见A.3.2o20.2.3 测定方法20.2.3.1 标准曲线的绘制取铝标准溶液0.0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8毫升(视水样中含铝量而定),分别加人6个50毫升比色管中,用蒸锢水稀释至25毫升(或
17、30毫升),然后在各管中加人0.05N硫酸标准溶液0.5毫升,摇匀。在各营中加人2毫升乙酸盐缓冲溶液,再摇匀,加显色剂。.03%铭菁R溶液2毫升,用水稀释至50毫升,摇匀后放置5-15分钟。用72型分光光度计,以30毫米比色皿、520纳米波长测定吸光度。以铝含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。20.2.3.2 7)(样的测定取水样25毫升于50毫升比色管中,加入0.1%甲基红指示剂溶液2滴,用0.05N硫酸标准溶液滴定至红色酸度对显色影响很大),记下消耗的0.05N硫酸标准榕被的毫升数,奔去水样。另取7k样25毫升,加人0.05N硫酸标准溶液(比滴定水样所消耗的量再过量0.5毫升),摇匀
18、,加人乙酸盐缓冲溶液2毫升,0.03%锚菁R溶液2毫升,用蒸榴水稀释至50毫升,摇匀,放置5-15分钟。用72型分光光度计,以30毫米比色皿、520纳米波长,并以空白溶液作对照测定吸光度,在标准曲线上查出铝含量。水样中含铜量较高时,可加人硫代硫酸铀一乙酸铀缓冲溶液代替乙酸盐缓冲溶液(配制方法见23 TB 1139 - 83 B .37)。使用此溶液时,应加人0.1N硫酸标准溶液配制方法见C.9.1)并过量1.5毫升,否则酸度达不到,影响显色。若水样中含铁量高时,对测定有影响,可加人抗坏血酸掩蔽。20.2.4 错菁R法计算铝离子(AP+)含量(毫克/升)按式(29)计算:Ax 0.5 AP+=-
19、v一一x1000 . (29) 式中:A一一从标准曲线上查出相当于铝的含量,毫克FY一一所取水样的体积,毫升$0.5一一铝标准溶液的浓度(1毫升含0.5毫克铝离子)。21 离子交换法测定拥铀总量、矿酸盐、总溶解盐、浓缩性盐、硫酸盐21.1 概述钢、纳和钙、镇是天然水中的主要阳离子,是水中总、溶解盐的主要组成部分。辑、铀总量的测定采用离子交换法时,水样通过氢型阳离子交换剂,水中所有阳离子都交换为氢离子,其中的矿酸盐产生等当量的矿酸,此矿酸加上水中的总碱度,再减去水中的总硬度即为饵铀总量,此矿酸加上水中总碱度即为总溶解盐;总溶解盐减去碳酸盐硬度即为进入锅炉后的浓缩性盐5若矿酸减去氯化物和硝酸盐即为
20、硫酸盐。21.2 仪器和试剂21 .2.1 氢离子交换柱的制备取直径为15-20毫米,长600-700毫米,一端抽细的玻璃管一根,营的下端用悔皮管套好,装上螺旋夹,用来调节液体流出的速度,将玻璃管垂直放在架上。在玻璃管的下部,放人高约30-40毫米的玻璃棉或筛取适当大小的碎玻璃,较大的装在下面,小的碎玻璃装在上面,并将15-20克横酸型阳离子交换树脂装人玻璃管中的玻璃棉上,使占玻璃管全高的50- 60 %,用蒸馆水自下而k反冲树脂层,以洗去细碎粉末和夹杂物,排除宅气泡,使交换柱空白保持中性。冲洗后,夹住下端出口,自t而下注人100-150毫升(1 + 4 )盐酸溶液,注意调节流量,使通过树脂层
21、的时间约为20-30分钟,此时阳离子交换剂已换成氢型,再用蒸榴水自上而下清洗树脂层,洗至滤液对甲基橙呈中性反应为止,保持树脂上部留有一定高度的被面。当通过交换柱水样的总含盐量达到该离子交换柱始漏容量的80%左右时,即应将交换剂再生交换剂的始漏容量与树脂的类型和装载高度等因素有关,一般估计如下:常用的苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂的全交换容量约为1.8毫克当量/毫升。湿树脂的始漏容量约为全交换容量的50%左右即为0.9毫克当量/毫升,若某交换柱装载湿树脂50毫升,则它的始漏容量为50x 0.9 = 45毫克当量/毫升。当它通过水样的总含盐量达到45x 80 % = 36毫克当量/毫升时,应将其再生
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