水中氯离子含量的准确测定

水中氯离子含量的准确测定

(哈尔滨市劳动局锅炉检验所) 关世杰崔文祺乔淑彬关键词锅炉用水氯离子含量测定

中图分类法TK2231TQ 0. 31

氯离子是水中普遍存在的一种阴离子, 由于它

具有较高的克离子极化度, 极化后的离子极性和穿

透性增强, 能明显加速腐蚀反应速度, 因此“蒸汽锅

炉安全技术监察规程”和“压力容器安全技术监察规

程”都规定:“奥氏体受压元件水压试验时, 应控制水

中的氯离子质量浓度不超过25 m göL ⋯⋯”; 在

GB1576 - 96“低压锅炉水质标准中”也规定:“如测

定溶解固形物有困难时, 可采用测定氯离子的方法

来间接控制⋯.”, 用以确定锅炉合理排污率, 从而

节约大量能源。除此之外水中氯离子含量不但是评

价锅炉给水、锅水、循环水、蒸汽品质的主要指标, 而

且是防止锅炉汽水共腾和金属腐蚀的重要依据。由

此可见, 准确测定水中氯离子含量是有其重要意义

的。

用莫尔法准确测定氯离子含量应抓住的关键问

题:

1控制被测溶液的pH 值

111被测溶液的pH 值过低(酸性溶液中) 加入的

铬酸钾(K2CrO 4) 指示剂以HCrO -

4 形式微弱离解:

HCrO -

4

W CrO 4

2- + H+

因此CrO 4

2- 的浓度大量减少。另外CrO 4

2- 和CrO 7

2-

存在如下平衡:

2CrO 4

2- + 2H+ W 2HCrO 4

- W Cr2O 7

2- + H2O

当溶液显酸性时, 促使平衡右移, CrO 4

2- 浓度也会减

少。因而就必须加入过量的A g+ 才能产生A g2CrO 4

砖红色沉淀, 这样就会造成较大误差, 这就是滴定不

能在酸性溶液中的原因所在。

112 当溶液pH 值过高(被测溶液碱度过大时) 会

生成氧化银(A g2O ) 棕黑色沉淀, 而干扰滴定终点观

察。其反应如下:

2A g+ + 2OH- W 2A gOH↓WA g2O ↓ + H2O

113 当溶pH 值在615～ 1015 范围(呈中性或弱碱性

溶液中) 加入铬酸钾指示剂时, 溶液中主要以铬酸根

(CrO 4

2- ) 离子形式存在, 此时是满足滴定的最佳条

件。因此在测定酸性或强碱性试样时必须将其预先

中和。

2 保证被测溶液中指示剂的添加量

指示剂铬酸[CrO 4

2- ] 在被测溶液中过高或过低

都会造成氯离子测定结果的偏差。人所共知, 判断混

合离子在溶液中沉淀反应的先后顺序的基本原则

是:“离子浓度乘积最先达到溶度积的先沉淀, 后到

达的后沉淀。”为了保证测定溶液中指示剂的浓度,

我们必须把握住指示剂准确加入量这个关键环节。

根据溶度积原理, 等量点时溶液中A g+ 和Cl-

的浓度为:

[A g+ ] = [Cl- ] = k spA gCl

= 118 × 10- 10 = 113 × 10- 5mo l.L

在等量点时, 要求刚析出A g2CrO 4 沉淀即指示终点,

此时溶液中CrO 4

2- 离子浓度如下:

[CrO 2-

4 ] =

k spA g2 CrO 4

[A g+ ]2 =

2 × 10- 12

[ 113 × 10- 5 ]2

= 111 × 10- 2mo l.L

在实际测定中, 每100 mL 被测液中加入1 mL 10%

的K2CrO 4 指示剂, 经计算, CrO 4

2- 浓度为5 × 10- 3

mo l.L , 显然此值低于A g2CrO 4 沉淀时CrO 2-

4 离子的

理论值(111 × 10- 2mo l.L )。这样做不仅克服了因

[CrO 4

2- ] 太浓, 颜色深, 妨碍A g2CrO 4 沉淀颜色的观察而造成较大误差, 同时让A g NO 3 微过量就会看到

A g2CrO 4 砖红色沉淀。

3 必须做空白试验

根据系统误差产生的原因, 可以采取一些措施,

对测定数据进行校正, 使系统误差接近消除。一般常

用的方法有: 对照试验、应用校正值、空白试验等。空

白试验主要是检查试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带

入的杂质所引起的误差。

测定水中氯离子做空白试验的原因:

其一是滴定前加入的指示剂CrO 4

2- 离子的浓

度低于铬酸银(A g2CrO 4) 砖红色沉淀时的CrO 4

2- 离

子浓度, 而使硝酸银(A gNO 3) 过量产生滴定误差。

其二是因该测定方法所限: 当A gNO 3 与氯化物

反应在生成A g2CrO 4 砖红色沉淀前已达等量点, 此

时A gNo3 已微过量。

基于上述原因, 必须用蒸馏水做空白试验, 测定

中不加被测组分, 在与测定时完全相同的条件下做

平行试验, 所得结果为空白值。最后将被测试样的分

析结果减去空白值, 就得到比较准确的结果。这样就

抵消了因加入指示剂CrO 4

2- 离子浓度的欠量和滴

定时硝酸银(A gNO 3) 微过量而多耗掉的这两部分

A gNO 3 所产生的误差。

4 结语

综上所述, 准确测定水中氯离子浓度必须严格

控制溶液的酸度、指示剂的浓度、空白试验等关键问

题, 这就不但保证了测定结果的准确性, 而且防止了

因分析结果不准所带来的种种弊端。

参考文献

1 GB1576 - 1996 低压锅炉水质及编制说明. 劳动部中国锅炉压力

容器安全杂志社, 1996.

2 蒸汽锅炉安全技术监察规程. 中国劳动出版社, 1996. 9.

3 压力容器安全技术监察规程. 中国劳动出版社, 1996, 9.

4 工业冷却水处理技术. 化学工业出版社, 1984. 8.

T F50 将驱动瑞典“YS2000”隐身艇

据“Ga s Tu rb ineWo rld”1997 年11 - 12 月号报道,A lliedSignal 公司正在研制TF40B 船舶燃气轮机的

加大功率型——TF50, 以便驱动瑞典海军的“YS2000”隐身巡逻艇。

在以船用柴油作为燃料时, TF50 在1126℃涡轮进口温度下的额定功率为3. 92MW , 热效率为30. 2%。

瑞典海军将于1998 年开始发动机的岸上试验。1998 年将交付生产型TF50, 供YS2000 安装用并在该年

下半年进行海上试验。

功率加大主要来源于修改的压气机。在前三级压气机上使用了改进的轴流叶片, 并且前三级使用了变几

何静叶(TF40ö50 是轴流一离心式设计)。在压气机的后面部分也使用了改进的叶轮, 使