離子色譜測試技術(shù)在電力行業(yè)化學(xué)分析中的綜合運(yùn)用

趙琳

摘要：離子色譜測試技術(shù)具有快速、方便、選擇性好、靈敏度高且能實(shí)現(xiàn)多組不同成分同步分離的優(yōu)勢，已成為當(dāng)今電力行業(yè)化學(xué)分析的主要途徑，也是目前發(fā)展最快的分析方法之一。本文就離子色譜測試技術(shù)在電力行業(yè)化學(xué)分析中的具體運(yùn)用情況座研究，以供同行工作參考。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè)；離子色譜測試技術(shù)；化學(xué)分析；應(yīng)用

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電廠機(jī)組不斷朝著大型化、大容量、高參數(shù)方向邁進(jìn)，為了更好預(yù)防電力機(jī)組內(nèi)部產(chǎn)生積鹽、結(jié)垢以及腐蝕現(xiàn)象，確保機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，電力機(jī)組在運(yùn)行中對水汽、油等物質(zhì)的品質(zhì)要求越來越高，電力行業(yè)化學(xué)分析方法研究已成為擺在工作人員面前的重點(diǎn)工作。經(jīng)過幾年的工作時(shí)間發(fā)現(xiàn)，離子色譜測試技術(shù)在這些方面有著良好的應(yīng)用效果，不僅確保了電力機(jī)組內(nèi)部物質(zhì)的質(zhì)量，而且為電力機(jī)組的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1、離子色譜測試技術(shù)概述

離子色譜測試技術(shù)最早出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)七十年代，它自問世以后便得到迅速發(fā)展。在上個(gè)世紀(jì)八十年代的時(shí)候，離子色譜測試技術(shù)還僅僅局限于利用離子交換分離技術(shù)和導(dǎo)電檢測技術(shù)來分析物質(zhì)中的陰、陽離子。而在這近四十年的發(fā)展歷程中，其取得了無與倫比的成績，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生物等多個(gè)方面，其檢測方法也由原來單一的化學(xué)抑制型電導(dǎo)法發(fā)展成為當(dāng)今以電化學(xué)、光化學(xué)、生物學(xué)等多種不同學(xué)科綜合構(gòu)成的分析儀器聯(lián)用技術(shù)。經(jīng)過工作實(shí)踐證明，這一技術(shù)是一種操作簡單、選擇性強(qiáng)、靈敏度高且快速有效的分離技術(shù)，能在具體應(yīng)用中同時(shí)實(shí)現(xiàn)多組同步分離的要求。

在過去的電力行業(yè)化學(xué)分析工作中，常采用的方法主要包含了容量法、重量法以及光度法等，這些方法因?yàn)楸旧砭_度不高且效率低下的特征，早已無法滿足當(dāng)今日益發(fā)展的時(shí)代要求。而離子色譜測試技術(shù)的應(yīng)用則有效的滿足了當(dāng)前電廠水汽檢測、化學(xué)試劑檢測以及優(yōu)質(zhì)雜質(zhì)檢測等要求，同時(shí)更是為這些檢測方法的利用開辟了新的途徑，成為電力化學(xué)中分析F-、NO3-、NO2-、Cl-、SO42-、P043-、甲酸、乙酸等陰離子和Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NH4+等陽離子及硅和過渡金屬元素等組分測定的理想方法。

2離子色譜技術(shù)在電廠水汽檢測中的運(yùn)用

2.1腐蝕性離子的檢測應(yīng)用

電廠在正常運(yùn)行的過程中，離子色譜的測試結(jié)果往往都可以直接斷定水汽之中是否存在腐蝕物質(zhì)，并且對這些物質(zhì)的腐蝕強(qiáng)烈程度進(jìn)行判斷，鑒別腐蝕性離子的來源。根據(jù)分析，目前的電廠機(jī)組水汽中所含有的無機(jī)陰陽離和有機(jī)酸陰離子是造成設(shè)備腐蝕的主要原因，對于機(jī)組運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性存在著很大的影響。因此，在具體的工作中我們可以從以下方法入手對這些問題進(jìn)行檢測，具體的檢測方法如下：

采用LPT時(shí)，按照DL/T805.2-2004的規(guī)定：鍋爐汽包壓力在12.7-15.8MPa，氯離子含量≤2mg/L；鍋爐汽包壓力在15.9-19.3MPa，氯離子含量≤0.5mg/L。

時(shí)至今日，我國仍然未曾形成一套系統(tǒng)、完善的電廠機(jī)組蒸汽、水汽氯離子檢測標(biāo)準(zhǔn)，大多檢測工作的開展仍然是以美國電力機(jī)組檢測標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的。但是由于美國同我國本身就處于兩個(gè)不同地區(qū)的國家，且無論是氣候、環(huán)境還是文化都有很大的差異，這也是造成我國電力機(jī)組水汽檢測問題的關(guān)鍵。面對當(dāng)前的檢測標(biāo)準(zhǔn)而言，目前我國電力機(jī)組中蒸汽、補(bǔ)給水中的氯離子海量不能超過3μg/L。且在這些水進(jìn)行填入的時(shí)候還需要重視水中的硫酸根、甲酸、乙酸等含量，要嚴(yán)格控制這些酸性物質(zhì)中的含量，從而避免熱腐蝕性的產(chǎn)生。

2.2無機(jī)陽離子檢測

無機(jī)陽離子的檢測和陰離子檢測的原理類似，所小同的是采用了磺酸基陽離子交換柱，如Metrosep C1，C2- 150等，常用的淋洗液系統(tǒng)如酒石酸/二甲基吡啶酸系統(tǒng)，u}一有效分析水相樣品中的Li+，Na+，NHa4+，K+，Ca2+，M2+等離子。

2.3、腐蝕性物質(zhì)產(chǎn)生原因

在具體工作中，通常需要檢查其生水及除鹽水CODCr，結(jié)果在10mg/L以下，檢查水處理設(shè)備、加藥設(shè)備和樹脂理化性能，均未發(fā)現(xiàn)特殊異常，將補(bǔ)給水帶入有機(jī)物或樹脂破碎顆粒進(jìn)入系統(tǒng)的可能性也一并排除。經(jīng)過系統(tǒng)恢復(fù)及反復(fù)排污、換水，其氫電導(dǎo)率和小分子有機(jī)酸含量逐步恢復(fù)正常。詳細(xì)數(shù)據(jù)列于表1。

表1 某600MW機(jī)組水汽系統(tǒng)小分子有機(jī)酸測試結(jié)果（ug/l）

2.4、常規(guī)水質(zhì)分析中的運(yùn)用

在火電廠水質(zhì)分析中，傳統(tǒng)方法不但費(fèi)時(shí)，而且對痕量組分或存在較多干擾物質(zhì)的水樣的測定更是無能為力。離子色譜技術(shù)在地表水水質(zhì)全分析、高純水中痕量陰陽離子測試，基建過程水壓試驗(yàn)中氯離子、氨含量測試，凝結(jié)水和給水氨含量等項(xiàng)目的分析檢測中，成為常規(guī)分析方法的有力補(bǔ)充。

3離子色譜技術(shù)在化學(xué)試劑和油中雜質(zhì)測定中分析運(yùn)用

3.1化學(xué)試劑雜質(zhì)分析中運(yùn)用

對于電廠使用的化學(xué)試劑中痕量無機(jī)陰、陽離子的測定，離子色譜分析是一種十分理想的分析手段。在實(shí)際分析過程中，對于不同的分析對象，需采用不同的前處理方式。如果待測對象本身為水溶性化合物，且產(chǎn)品本身對離子色譜的測定影響不大，只要將樣品經(jīng)過合適的稀釋即可進(jìn)行直接測定。例如，高純堿中氯化鈉的含量測定等。

3.2油中雜質(zhì)測定中分析運(yùn)用

如果待測對象本身（如油）不能直接進(jìn)行離子色譜測試，可將待測樣品進(jìn)行特殊處理并用適當(dāng)?shù)乃芤何蘸笤龠M(jìn)行檢測。例如，測定磷酸酯抗燃油中氯離子含量，傳統(tǒng)方法為：將適量油樣通過氧彈燃燒并用堿性過氧化氫溶液吸收后，用硝酸汞進(jìn)行滴定分析。但在實(shí)際操作過程中，由于氯離子含量低，干擾離子多，終點(diǎn)顏色難以辨認(rèn)，導(dǎo)致試驗(yàn)誤差大，結(jié)果不準(zhǔn)確。我們試用氧彈燃燒-離子色譜法測定磷酸酯抗燃油中氯離子含量，則取得了較為滿意的結(jié)果。

4離子色譜技術(shù)在固體樣品成分分析中的運(yùn)用、

4.1電廠垢和腐蝕產(chǎn)物分析中的運(yùn)用

對于電廠垢和腐蝕產(chǎn)物中Cl-、SO42-、P043-、甲酸、乙酸、Na+、Mg2+、Ca2+等成分的含量測試，我們也可以采用先將樣品充分粉碎、磨細(xì)后稱取一定量，制備成水溶液后，以0.2μm濾膜過濾定容后進(jìn)行直接測定。采用此方法與傳統(tǒng)垢樣分析方法相比，可做到多組分同時(shí)快速測定，并可以避免在酸、堿溶樣過程中引入的誤差及離子間的相互干擾。

4.2電廠燃煤成分分析中的運(yùn)用

對于煤及煤灰中成分的測定：例如氯、硫、氟等元素的測定，則將煤樣經(jīng)過高溫爐培燒，焙燒后選擇合適的吸收液，進(jìn)行溶解過濾定容后再進(jìn)行離子色譜測定。

5結(jié)論

離子色譜法在快速和微量分析方面有著強(qiáng)大的優(yōu)勢，目前我們將其應(yīng)用在電力行業(yè)化學(xué)分析工作中，已經(jīng)取得了明顯的效果，今后還將開展更多的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)提供更多服務(wù)。

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