GBT 14427—93 锅炉用水和冷却水分析方法 铁的测定.doc

中华人民共和国国家标准 锅炉用水和冷却水分析方法 铁 的 测 定 GB/T 1442793 Analysis of water used in boiler and cooling system -Determination of iron 国家技术监督局1993-04-24批准                       1994-01-01实施 1 主题内容与适用范围     本标准规定了全铁(包括高价铁，低价铁等各种形态的铁)的测定方法。     本标准适用于锅炉给水、凝结水、蒸汽、水内冷发电机冷却水和炉水的测 定。 2 引用标准     GB 6903 锅炉用水和冷却水分析方法 通则 3 1, 10-菲罗啉分光光度法 3.1 方法概要     水样先用酸煮沸，使各种状态的铁完全溶解成离子态，然后将高铁用盐酸羟胺 还原成亚铁，在pH为45的条件下，亚铁和1，10-菲罗啉反应生成浅红色络 合物，此络合物的最大吸收波长为510nm。     本方法测定范围为5200gFe/L。     大量的磷酸盐存在对测定产生干扰，可加柠檬酸盐和对苯二酚加以消除。     用溶剂萃取法可消除所有金属离子或可能络合铁的阴离子所造成的干扰。 3.2 试剂 3.2.1 浓盐酸(G.R.级)。 3.2.2 浓氨水(G.R.级)。 3.2.3 10%(m/V)盐酸羟胺溶液。 3.2.4 0.1%(m/V)1，10-菲罗啉溶液：称取1g1，10-菲罗啉溶于100mL无水乙醇 中，用级试剂水稀释至1L，摇匀，贮于棕色瓶中，并在暗处保存。 3.2.5 乙酸-乙酸铵缓冲液：称取100g乙酸铵溶于级试剂水中，加入200mL冰乙 酸，用级试剂水稀释至1L，摇匀后贮存。 3.2.6 铁标准溶液。 3.2.6.1 铁贮备溶液(1mL含100gFe)：称取0.1000g纯铁丝(含铁99.99%以上)于 80100mL1mol/L盐酸中，缓缓加热待全部溶解后，加入少量过硫酸铵，煮沸数 分钟，冷却至室温，移入1L容量瓶中，用级试剂水稀释至刻度。 3.2.6.2 铁工作溶液(1mL含1gFe)：吸取上述铁贮备液10.00mL，注入1L容量 瓶中，加入10mL1mol/L盐酸溶液，用级试剂水衡释至刻度(使用时配制)。 3.3 仪器 3.3.1 分光光度计，并附有100mm比色皿。 3.3.2 所用玻璃器皿，均需用盐酸溶液(1+1)浸泡，然后用级试剂水充分冲洗干 净。 3.4 分析步骤 3.4.1 工作曲线的绘制： 3.4.1.1 按表1取一系列铁工作液于一组50mL容量瓶中，并用级试剂水稀释至刻 度。 表 1 铁标准溶液的配制  3.4.1.2 将配制好的标准溶液分别移入一组编号相对应的125mL锥形瓶中，各加 入2mL盐酸(1+1)，加热浓缩至体积略小于25mL。冷却至30后，加盐酸羟胺 溶液1mL，摇匀，静止5min，加0.1%1，10-菲罗啉溶液5mL，摇匀后每个锥 形瓶中各加一小块刚果红试纸，慢慢滴加氨水，使刚果红试纸恰由蓝色转变为红 紫色，此时pH为3.84.1，然后各加乙酸-乙酸铵缓冲液5mL，摇匀后移入原 50mL容量瓶中，用级试剂水稀释至刻度。在分光光度计上，用波长510nm， 100mm长比色皿，以级试剂水为参比测定吸光度。     注：为了避免氨水在调整过程中过量(即刚果红试纸变成红色)，一般可先加入 约0.8mL浓氨水，然后用氨水(1+1)逐滴调节。 3.4.1.3 将各所测吸光度减去编号为“0”的空白值(包括水空白和试剂空白)和相应 铁含量用最小二乘法进行回归计算，得回归方程后绘制回归曲线，此即为标准工作 曲线。 3.4.2 水样的测定 3.4.2.1 用盐酸溶液(1+1)将取样瓶洗涤后，用级试剂水清洗干净，然后加入浓盐 酸直接取样(每500mL水样加浓盐酸2mL)。 3.4.2.2 取50mL水样于125mL锥形瓶中，加入2mL盐酸(1+1)，然后按绘制工作曲 线的同样手续浓缩，发色后在分光计上测定吸光度。 3.4.2.3 同时作单倍试剂和双倍试剂空白试验，双倍试剂减去单倍试剂空白值即为 试剂空白值。 3.4.2.4 测得水样吸光度值减去试剂空白值后，查标准工作曲线或由回归方程计算 即得水样含铁量。 3.5 分析结果的计算     水中铁含量X,g/L按式(1)或式(2)计算：                          (1) 式中C从标准工作曲线上查得的铁含量，g/L；       V所取水样的体积，mL。 或                                                 (2) 式中 Y水样吸光度减去试剂空白值；      a回归曲线斜率；      b回归曲线截距。 3.6 精密度     铁含量小于10g/L时，为10%30%；     10200g/L时，为10%以内。 4  4, 7-二苯基-1，10-菲罗啉光度法 4.1 方法概要     水样先用酸煮沸使各种形态的铁处理成离子态，然后用盐酸羟胺还原，在pH 为34条件下和4，7-二苯基-1，10-菲罗啉作用生成红色的二价铁络合物，用 异戊醇或正丁醇从水溶液中萃取出来，测定其吸光度进行定量。此络合物的最大 吸收波长为533nm。     本方法测定范围为150gFe/L。     铜、锰、铝、锌、镁、钠以及硅酸盐、磷酸盐含量小于1mg/L时，不干扰铁 的测定。 4.2 试剂 4.2.1 浓盐酸(高纯)。 4.2.2 氨水(1+1)(优级级)。 4.2.3 异戊醇或正丁醇(优级纯)。 4.2.4 95%乙醇。 4.2.5 4，7-二苯基-1，10-菲罗啉溶液，称取0.4175g4，7-二苯基-1，10-菲罗 啉(C6H5)2C12H6N2溶于500mL95%乙醇中，摇匀，贮于棕色瓶中，并在暗处 保存。 4.2.6 10%(m/V)盐酸羟胺溶液：需要提纯后使用。     提纯方法如下：取100mL盐酸羟胺溶液，滴加氨水(1+1)或盐酸(1+9)调节溶液 的pH至3.5(用pH计测定)，转移入分液漏斗，加入6mL4，7-二苯基-1，10-菲罗 啉溶液，混匀后，放置1min，然后加入异戊醇或正丁醇20mL，振荡1min，静止 分层，移去水层，并弃去醇层，再加入3mL4，7-二苯基-1，10-菲罗啉和20mL 异戊醇或正丁醇重复萃取，并静止足够长时间，使之充分分离，最后弃去醇层。 4.2.7 铁标准溶液 4.2.7.1 铁贮备溶液(1mL含0.1mgFe)：称取0.1000g纯铁丝(含铁99.99%以上)于 1mol/L盐酸80100mL中，缓缓加热，待全部溶解后，加少量过硫酸铵，煮沸数 分钟，冷却至室温，移入1L容量瓶中，用级试剂水稀释至刻度。 4.2.7.2 铁工作溶液(1mL含0.5gFe)     吸取上述铁贮备液1.00mL，注入200mL容量瓶中，加入1mol/L盐酸溶液 2.00mL，用级试剂水稀释至刻度(使用时配制)。 4.3 仪器 4.3.1 分光光度计，并附有30mm比色皿。 4.3.2 150mL分液漏斗(活塞必须用硅酯润滑)。 4.3.3 所用玻璃器皿，均需用盐酸溶液(1+1)浸泡，然后用级试剂水充分冲洗干 净。 4.4 分析步骤 4.4.1 绘制工作曲线： 4.4.1.1 按表2取一系列铁工作溶液于一组50mL容量瓶中，并用级试剂水稀释至 刻度。 表 2 铁标准溶液的配制  4.4.1.2 将配制好的标准溶液分别转移到150mL分液漏斗中，加入2.0mL盐酸羟胺 溶液，摇匀，静置5min，再加入3.0mL4，7-二苯基-1，10-菲罗啉溶液，摇动 0.5min。然后一面摇动，一面滴加氨水(1+1)至显著混浊状态，再滴加盐酸(1+9)至 一滴改变至透明溶液为止。此时pH值为3.5，停留1min。 4.4.1.3 加15mL异戊醇，剧烈摇动1min，然后停留至少15min使之完全分离，排 走水层并弃去，抖动出漏斗管中的水，再将醇层转入一个25mL的容量瓶中，并用乙 醇冲洗分液漏斗内表面(旋转冲洗)于容量瓶中，最后用乙醇稀释至刻度并混匀。 4.4.1.4 在分光光度计上，用533nm波长，30mm长比色皿，以异戊醇和乙醇混合 液(15+10)作参比，测定吸光度。 4.4.1.5 将所测各吸光度减去编号为“0”的空白值(包括水空白和试剂空白)和相应 水中铁含量，用最小二乘法进行回归计算得回归方程，然后绘制回归曲线，即标准 工作曲线。 4.4.2 水样的测定 4.4.2.1 取样前将取样瓶用盐酸(1+1)洗涤，再用级试剂水充分清洗干净，然后加 入浓盐酸(每500mL水样加浓盐酸2mL)直接采取水样，取样后将水样摇匀。 4.4.2.2 取50mL水样(铁含量在50g/L以上时，适当减少取样量，用级试剂水 稀释至50mL)于125mL锥形瓶中，加入2mL盐酸(1+1)，煮沸浓缩至体积略小于 25mL，冷却至30左右，然后转入50mL容量瓶，用级试剂水稀释至刻度。 4.4.2.3 将水样转入到150mL分液漏斗中，然后按4.4.1.24.4.1.4步骤发色，萃取， 测定吸光度。 4.4.2.4 同时作单倍试剂和双倍试剂空白试验，双倍试剂减去单倍试剂空白值即得 试剂空白值。 4.4.2.5 水样吸光度值减去试剂空白值后，查标准工作曲线或由回归方程计算即得 水样含铁量。 4.5 分析结果的计算     水中铁含量X,g/L按式(3)或式(4)计算：                            (3) 式中C从标准工作曲线上查得的铁含量，g/L；   V取水样的体积，mL。 或                                                    (4) 式中 Y水样吸光度减去试剂空白值；      a回归曲线斜率；      b回归曲线截距。 4.6 精密度     本方法的单一操作精密度和总精密度由式(5)、式(6)表示                        (5)                        (6) 式中 SO单一操作者的精密度，g/L；      ST总精密度，g/L；      X测定浓度，g/L。  _      附加说明：     本标准由中华人民共和国能源部提出。     本标准由能源部西安热工研究所技术归口。     本标准由华北电力试验研究所负责起草。     本标准主要起草人陈倩。     本标准等效采用美国ASTM D106877水中铁的标准测定方法。