HK-218硅酸根分析仪应用及故障处理

2022-10-21

在水汽循环系统中硅酸化合物是对装置有害的物质, 其在热负荷很高的炉管内易形成水垢, 水垢由于其热导率远比金属小, 致使影响过滤传热, 造成热量损失和燃料浪费, 同时也会使锅炉产生局部过热而损坏。另一方面, 水垢还会引起沉积物下面金属的腐蚀, 危机锅炉的安全运行, 因此脱盐水系统中二氧化硅的监测是判断水质是否失效的重要指标之一。我公司使用的是HK-218硅酸根分析仪, 对锅炉给水、脱盐水、工艺冷凝液用水的微量二氧化硅的含量进行监测。

一、HK一218型硅酸根测定仪简介

HK一218型硅酸根测定仪是北京华科仪电力仪表研究所生产的专用于测定二氧化硅的仪器。仪表利用光电比色原理进行测量, 以国标GB 12150—1989 (锅炉用水和冷却水分析方法》硅的测定 (硅钼蓝光度法) 为测定基础。

其测量原理为, 在p H为1.2~1.3条件下, 水中的活性硅与钼酸铵生成黄色硅钼黄, 用抗坏血酸还原剂, 把硅钼黄还原成硅钼蓝, 用硅酸根分析仪测定其硅含量。加入掩蔽剂 (酒石酸) , 可以防止水中磷酸盐和少量铁离子的干扰。

二、使用中注意事项

1. 无硅水的选择

配制校准溶液要用到无硅水。高纯无硅水系指Si O2含量低于1ug/l的高纯水, 高纯水系指Si O2含量低于5ug/l的去离子水。HK-218型硅酸根分析仪采用高纯水配制校准溶液而不是高纯无硅水。在实际工作中, 采用HK-218型硅酸根分析仪测定时需要加本底补偿, 不加本底补偿进行工作曲线的建立时, 会形成系统误差。

我实验室的无硅水是用从生产厂房直接用管线引入的脱盐水, 进行标定时, 本底补偿往往偏高, 不能直接用其作为标定用水, 为找到合适的标定水, 我们分别对混床出口水、外送水、实验室内引入的脱盐水二氧化硅含量进行对比, 结果见表1。

由表可知, 用混床出口水做标定水比较合适。原因分析实验室引入的脱盐水, 由于管线较长, 且生产不稳定的原因造成脱盐水硅含量较高;外送水水样的含硅量受到阴床出口水样含硅量的影响, 数值较高;混床出口水含硅量变化不大, 因此实验室调校硅表时, 使用现场取回的混床水。另外要注意, 试验室中无硅水随存放时间的延长, 硅含量会显著增加, 无硅水应随用随取。

2. 所用容器的影响

由于塑料制品量取准确性差, 配制药品量取时使用玻璃制品 (如容量瓶等) , 由于玻璃制品的主要成分为硅酸盐, 不可避免地析出二氧化硅, 影响标准溶液的准确度, 特别是对浓度低的标准溶液, 必须在配制完毕后尽可能短的时间内移至塑料瓶中。

微量硅的测量一定要注意容器的使用。实验过程中盛水样的同一塑料瓶用酸浸泡和不用酸浸泡对测定结果影响较大。这是由于塑料瓶吸附硅, 使用一段时间后挂色, 出现空白值增高, 使测量结果出现误差。所有塑料器皿在使用前都须用盐酸溶液 (1+1) 和氢氟酸溶液 (1+1) 混合液浸泡一段时间后, 用高纯水充分冲洗后备用。

3. 试剂放置时间影响

在标定硅酸根分析仪时, 应重新配制的钼酸铵和抗坏血酸, 尽量不采用岗位在用试剂, 以避免钼酸铵试剂的沉淀, 及抗坏血酸失效引起标定偏差。

硅酸根分析使用的化学试剂, 钼酸铵比较难以溶解, 溶解不充分, 试剂中就会存在固体颗粒, 随着使用, 试剂变质会产生沉淀、结晶, 试剂瓶在使用一段时间后瓶底会有试剂沉淀, 从而影响分析结果, 也会造成比色池污染。

三、常见故障及处理

1. 空白电压不稳

在空白校准时, 空白电压值不稳定, 空白电压值会在3000~4000MV之间波动。产生的原因是由于比色池被污染, 引起透光不均匀, 造成空白电压时高时低。而造成比色池污染的原因如下:

(1) 比色池进行内有黑色膜状物质附着在透光面上, 影响透光。这黑色膜状物是由包着的细菌形成的凝胶状薄膜。

(2) 由于锅炉水样往往带有细小的粘土和较多的铝、硅化合物, 在分析过程中有一部分杂质带入到比色池中, 由于比色池的特殊结构, 附着物难以清洗。

此时可将比色池拆卸下来, 用铬酸洗液对比色池浸泡5分钟。浸泡时可利用比色池的特殊结构, 将比色池架在50ML的小烧杯中, 将铬酸洗液加入比色池中浸泡。在浸泡过程中, 一定注意不要碰触比色池的的透光面, 以防刮花透光面。

摘要:针对HK-218硅酸根分析仪在使用过程中需要注意的事项, 无硅水的选择、水样是否稀释、所使用容器对分析结果的影响, 以及使用中出现空白电压不稳的原因进行分析, 并提出解决办法。

关键词:HK-218硅酸根分析仪,无硅水,空白电压不稳

参考文献

[1] 白旭.硅酸根分析仪校准与测量中常见问题分析[J].计量与测试技术2012年第39卷第8期.

[2] GB/T12149-20075工业循环冷却水和锅炉用水中硅的测定6.国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化管理委员会发布.北京:中国标准出版社, 2007年.

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