工業(yè)循環(huán)水中微量聚馬來酸檢測方法的改進

奚俊俊，龍海麗，何海峰，寧秀梅，肖志強

（安徽省藍天能源環(huán)?？萍加邢薰?，安徽合肥231603）

工業(yè)循環(huán)水中微量聚馬來酸檢測方法的改進

奚俊俊，龍海麗，何海峰，寧秀梅，肖志強

（安徽省藍天能源環(huán)?？萍加邢薰?，安徽合肥231603）

工業(yè)循環(huán)水中聚馬來酸檢測主要依據(jù)HGT3528-1985，但這一標準在實際分析過程中存在一些問題，經(jīng)過多次實驗，改進了原有的測定方法，提高了檢測結(jié)果的準確性，保證循環(huán)水系統(tǒng)的正常運行。

聚馬來酸；測定方法；改進；正常運行

工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)在運行過程中隨著水的不斷蒸發(fā)與損耗，循環(huán)水的濃縮倍數(shù)逐漸提高，從而使得循環(huán)水中各種離子濃度不斷增大，當循環(huán)水中某種鹽類的濃度超過其溶解度時，結(jié)晶就會從循環(huán)水中析出附著在設備上，嚴重影響設備的換熱效率，同時加快設備的腐蝕速度。為了阻止垢的形成與附著，工業(yè)上常用的方法是在循環(huán)水中加入阻垢緩蝕劑。

阻垢緩蝕劑的種類很多，隨著環(huán)保要求的不斷提高，無磷環(huán)保阻垢緩蝕劑逐步成為主流，其中聚馬來酸酐（HPMA）系列阻垢緩蝕劑性能優(yōu)異[1]。聚馬來酸酐屬于極性較強的聚合物。按照溶解的相似相溶原則，聚馬來酸酐可以溶解于中等極性和強極性的溶劑中[2]，所以其在水中可以溶解且具有很好的分散功能[3]。作為一種性能優(yōu)良的阻垢分散劑，聚馬來酸酐廣泛應用于循環(huán)冷卻水、油田注水、原油脫水和鍋爐水處理，具有良好的抑制水垢生成和剝離老垢作用[4]。聚馬來酸在循環(huán)水中含量較低，一般在2～30 mg/kg，它的檢測主要依據(jù)標準HGT3528-1985[5]。此標準方法適用于測定循環(huán)冷卻水和天然水中的聚馬來酸等聚羧酸類電解質(zhì)，其含量大于1mg/kg。此標準中聚馬來酸基準為平均分子量300（數(shù)均）含量99%，而目前市售的聚馬來酸分子量大多高于300。運用上述標準，在實際分析過程中發(fā)現(xiàn)，平均分子量為2000的固體聚馬來酸作為基準制備標準溶液，以聚馬來酸毫克數(shù)為橫坐標，吸光度為縱坐標，兩者不存在線性關(guān)系。針對這一問題，我們經(jīng)過多次實驗，改進了標準中的測定方法，提高了檢測結(jié)果的準確性，以此來監(jiān)測循環(huán)水中聚馬來酸酐的運行狀況并指導藥劑的投加量，最終保證設備的正常運行。

1 實驗原理

在pH=8時，十二烷基二甲基芐基氯化銨與聚羧酸類電解質(zhì)產(chǎn)生沉淀，用比濁法測定水中微量聚羧酸類物質(zhì)含量。

2 實驗方法

2.1 儀器與試劑

722分光光度計；1cm石英比色皿；50mL具塞玻璃比色管；恒溫水浴鍋；移液管。

3%檸檬酸三鈉水溶液；0.01MEDTA溶液；0.2%潔爾滅（十二烷基二甲基芐基氯化銨）化學純；固體聚馬來酸酐（安徽省藍天能源環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)）。

2.2 準備工作

2.2.1 聚馬來酸貯備溶液

用傾出法迅速準確稱取基準固體聚馬來酸0.2g于干燥的250mL燒杯中。加300mL水溶解聚馬來酸后，在80℃水浴水解24h，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻，此溶液含聚馬來酸0.2mg/mL。

2.2.2 聚馬來酸標準溶液

吸取上述聚馬來酸貯備液10mL于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液含聚馬來酸0.02mg/mL，現(xiàn)配現(xiàn)用。

2.2.3 聚馬來酸標準曲線的繪制

準確吸取聚馬來酸標準溶液0、1、3、5、7mL于50mL比色管中，依次加入0.01MEDTA溶液、3%檸檬酸三鈉溶液、0.2%潔爾滅溶液，用水稀至刻度，搖勻，放入25℃～30℃恒溫水浴中30min。在420nm處用1cm比色皿，以試劑空白為對照測定其吸光度，并以吸光度為縱坐標，聚馬來酸毫克數(shù)為橫坐標繪制標準曲線。

3 結(jié)果與討論

3.1 EDTA、檸檬酸三鈉、潔爾滅投加量的影響

按標準中三種物質(zhì)的投加量（表1）進行實驗發(fā)現(xiàn)，以聚馬來酸毫克數(shù)為橫坐標，吸光度為縱坐標，兩者不存在線性關(guān)系。鑒于本實驗采用的基準聚馬來酸的分子量大于標準適用的聚馬來酸分子量，所以改變?nèi)N物質(zhì)的投加量進行實驗。

表1 EDTA溶液、檸檬酸三鈉溶液、潔爾滅溶液不同投加量

圖1 吸光度與聚馬來酸量對應曲線圖

從圖1可以看出，系列3的曲線相對平滑，但還需要進一步的篩選。

表2 EDTA溶液、檸檬酸三鈉溶液、潔爾滅溶液不同投加量

圖2 吸光度與聚馬來酸量對應曲線圖

根據(jù)表2中的優(yōu)化數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果用圖2曲線來描繪，表明系列3所對應的吸光度與聚馬來酸的量的線性關(guān)系最適宜。

3.2 反應溫度的影響

根據(jù)上述系列3中投加量，改變反應溫度，對吸光度幾乎無影響（表3）。由此，本實驗采用27℃為最適反應溫度。

表3 不同溫度條件下吸光度的影響

4 檢測聚馬來酸標準曲線繪制

根據(jù)實驗結(jié)果，做了穩(wěn)定性及重現(xiàn)性實驗，聚馬來酸標準曲線如圖3。

圖3 聚馬來酸標準曲線圖

由圖3可知，聚馬來酸參考標準曲線為y=0.2409x +0.0006，R2=0.9988。

需要注意的是：聚馬來酸標準曲線在更換分光光度計、鎢燈等時需要重新標定，每個分光光度計每月需重新標定一次。

5 馬來酸檢測應用實例

2014年8月份現(xiàn)場監(jiān)測某電廠4個機組循環(huán)水中藥劑含量，每天取樣時間為上午9∶00～9∶30，每天加藥時間為下午4∶30～5∶00，檢測指標如表4。

表4 現(xiàn)場監(jiān)測電廠機組循環(huán)水中藥劑含量（mg/kg）

根據(jù)檢測的指標，計算出第二天系統(tǒng)加藥量，維持藥劑濃度在2～5mg/kg。2014年9月至10月4個機組檢修，觀察期凝汽器與換熱系統(tǒng)管道均未明顯結(jié)垢，設備運行正常。由此證明，此檢測方法可以準確檢測出循環(huán)水中阻垢緩蝕劑的濃度，從而指導現(xiàn)場阻垢緩蝕劑的加藥量，保證了設備的正常運行。

6 結(jié)論與建議

以平均分子量2000含量99%的固體聚馬來酸作為檢測對象，依據(jù)HGT3528-1985《工業(yè)循環(huán)冷卻水中微量聚丙烯酸和聚馬來酸測定方法》，對電廠水質(zhì)經(jīng)過多次實驗，研究出一種具體、準確、實用的檢測方法。應用結(jié)果表明，此方法在實踐中具有指導性的價值，為設備的正常運行提供了有效保障。本方法只適用于以聚馬來酸酐為主要成分的阻垢緩蝕劑的檢測，若水質(zhì)中含有聚丙烯酸的藥劑，本方法將不適用。

[1]唐飛，鄭愛萍，宋昭崢.工業(yè)循環(huán)冷卻水阻垢劑的應用和研究進展[J].化工科技，2010，18（3）：70-74.

[2]董雪茹，劉大壯，楊勛蘭，等.聚馬來酸酐的溶解性及與其它樹脂相容性研究[J].粘接，2004，25（1）：1-3.

[3]馬瑞廷，姜承志，丁保宏.水解聚馬來酸酐緩蝕分散性能的研究[J].腐蝕科學與防護技術(shù)，2004，16（2）：27-28，49.

[4]朱城臨，邱靖，鮑其鼐.水解聚馬來酸酐生產(chǎn)新工藝研究[J].工業(yè)水處理，1997，17（2）：13-14，46.

[5]HGT 3528-1985，工業(yè)循環(huán)冷卻水中微量聚丙烯酸和聚馬來酸測定方法[S].□

Detection Research of Trace Polymaleic Acid in Industrial Circulating Water

XI Jun-jun，LONG Hai-li，HE Hai-feng，NING Xiu-mei，XIAO Zhi-qiang
（Anhui Lantian Energy Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Anhui 231603，China）

Poly maleic anhydride as the main active ingredient of phosphorus scale，it has become an important part of the corrosion inhibitor for industrial circulating water.Disclosing the effective ingredient of inhibitor，which is an important basis to monitor the pharmaceutical operational status and control dosage in the circulating water.Researching the methods to detecte trace polymaleic acid in industrial circulating water.It has practical significance in the use ofthese corrosion Inhibitor.

polymaleic acid；determination method；improvement；normal operation

10.3969/j.issn.1008-553X.2016.01.026

TQ085

A

1008-553X（2016）01-0091-03

2015-08-10

奚俊?。?989-），女，畢業(yè)于安徽師范大學，碩士，研究方向：無機納米材料，從事循環(huán)水處理工作，17756066159，243256035@qq.com。