含高浓度乙醇胺的电厂水中ppt级Na+的测定

含高浓度乙醇胺的电厂水中ppt级Na的测定 摘要具有腐蚀性的痕量杂质Na会在电厂的水装置中积聚，累积到肯定程度时会腐蚀生产设备，造成产品不合格，甚至停产的重大经济损失。本文选用羧酸型阳离子交换柱，在离子色谱上以等浓度淋洗测定高浓度乙醇胺存在下的超痕量Na。在此方法下，浓度差别很大的Na和乙醇胺实现了很好的分别，并且得到了较好的峰形。由于采纳了在线浓缩富集， Na的检测限可降低至-ng/L级，线性良好，方法牢靠，为今后电厂监控生产流路中的微量杂质离子供应了有效方法。 关键词离子色谱， Na，乙醇胺，痕量 前言 低ppb级杂质在进入浓缩装置时会在蒸汽发生器或涡轮中积聚。因此在电厂工业中检测冷却水、出炉水、进口水以及蒸汽冷却水中的杂质离子特别重要。这些杂质可能会腐蚀涡轮、蒸汽发生器管路以及其它电厂的设备。这种腐蚀会最终导致产品不合格，甚至工厂停产，这样就会有很大的经济损失。我们可以通过适当的措施来限制或降低具有腐蚀性的Na、Cl-、SO42-的浓度。 超痕量Na的测定以及这项测定的趋势为防止腐蚀条件的形成、杂质浓度的提高以及其它沉积条件的形成供应了很有价值的信息。锅炉系统中Na的测定可以用来检测冷凝器的泄漏、阳离子交换器穿透、冷凝抛水机故障、用于汽轮机中水汽的纯度等问题，还可以确定该过程没有过多的转移。经处理后的水和含冷凝物的添加剂中的Na的浓度也可以被检测，添加剂是用来调整pH值和限制氧含量的。 过去，在电厂水中常用吗啉作添加剂，其缘由是经全挥发处理后它比通常所运用的氨水挥发的少。来自汽轮机循环的蒸汽冷凝物的pH值会增加到一个会显著减小由于吗啉挥发少所引起腐蚀的值。但是，吗啉的热分解仍旧会产生氨。具有碱性基团且挥发少的胺例如乙醇胺最终会代替吗啉。 因为在电厂中杂质离子的浓度是有限定的，所以急迫须要建立一种检测手段来确定水的质量是否在可接受的范围内。精确牢靠的测定乙醇胺中低μg/L级的Na是很具挑战性的一个问题。在线Na分析器分析低μg/L级的Na不是很牢靠，所以不能得到电厂工作者的认同1。而且Na分析器也不能测出工业中所须要测定的浓度，检测该浓度的Na可以防止腐蚀性的污染4。因为离子色谱可以测定电厂水中低-μg/L级的离子杂质，所以它成为解决此类问题的必需的技术1-8。 离子色谱经过20多年的进步已经可以测定低-μg/L到亚-μg/L级的阳离子。最近几年它在阳离子方面的测定有了更大的发展，甚至能够测定高浓度其它阳离子存在下的痕量阳离子。第一次改善就是IoPac CS16阳离子柱的发展，它具有亲水性强、容量高的特点，具有羧酸型功能基这样就可以很好的分别常规的无机阳离子和胺。可以选用IonPac CS16作为分析柱以甲烷磺酸为淋洗液等浓度或梯度淋洗，抑制型电导测定痕量的阳离子。离子色谱的另一发展是在线产生MSA的淋洗液在线发生器EG50的出现10。该装置可以连续在线产生无污染的淋洗液。 与手动配制淋洗液相比，EG50产生的淋洗液降低了痕量分析中的污染。前面所说的优点对电厂这样须要连续操作的系统来说极为重要。Atlas电抑制器的引入是离子色谱的又一发展。运用该抑制器可以获得较低的基线噪音和较短的平衡时间从而改善痕量阳离子的测定。离子色谱最新的一个发展是CR-CTC连续再生阳离子捕获柱的出现。CR-CTC可以通过进一步纯化淋洗液以及降低背景电导来改善痕量离子的分析。与常规的捕获柱所不一样的是CR-CTC可以连续在线再生。这种优点对于痕量分析是很重要的，因为这样可以省去换捕获柱的时间。此外，这种在线再生的柱子可以削减离线再生时化学试剂所引入的污染。 在该应用注解中描述了一种测定电厂水中痕量钠离子的离子色谱法，该方法运用了最近发展的一些设备。该方法中为了定量ng/L级的Na运用了样品预浓缩柱。选用高容量的阳离子交换柱作为分别柱，同时选用在线产生的MSA作为淋洗液，用抑制型电导进行检测。利用分析含有高浓度乙醇胺的综合性样品来评价该方法的性能，在电厂工业中这些样品有肯定的代表性。 仪器设备 Dionex ICS-2500离子色谱系统带有真空脱气的GP50梯度泵；ED50A电化学检测器； LC30；EG50淋洗液在线发生器；EGC-MSA罐；CR-CTC；DXP单柱塞泵Chromeleon色谱工作站 试剂和标准 去离子水（18MΩ4 -cm）；试剂级的NaCl（J. T. Baker, Inc.）；99试剂级的乙醇胺（Aldrich Chemical Co.）。 色谱条件 分别柱IonPac CS16（3250mm）＋CG16（350mm） 淋洗液20mM MSA 淋洗液来源EG50在线产生 淋洗液流速0.5mL/min 柱温60℃ DXP流速2 mL/min 样品定量环10 mL 浓缩柱IonPac CG16，5 50mm 检测器抑制型电导检测 期望背景电导0.3μS 期望噪音值～0.5nS 期望系统压力2400-2600psi 运行时间20min 溶液和试剂的打算 1000mg/L Na＋标准溶液 将2.541g NaCl溶解在1000mL去离子水中。用1000mg/L标准溶液依次稀释得标准工作溶液。低于1mg/L的标准溶液每2-3天需重新稀释，低于1μg/L的溶液需每天配制并且须要马上测定。 1000mg/L乙醇胺标准溶液 将0.100mL乙醇胺溶液溶在100mL去离子水中。 基体的打算 在本探讨中需打算三种含有不同浓度（3、5、10ppm）的乙醇胺基体，每一种基体中加标量为～0.025μg/L Na。 系统打算及安装 如图1所示为该方法的离子色谱系统装置图。 图2为预浓缩装置图。 结果与探讨 一般需留意的地方 在痕量分析中最关注的事情是污染状况。因此，在整个分析过程中应当留意消退或削减潜在的污染。操作离子色谱仪、标准、样品或空白进样时须要带一次性的无粉PVC手套。因为甚至手套都有可能溶出离子，所以须要额外留意尽量避开接触全部溶液。在测定之前首先应当了解离子色谱系统之前分析了什么样品，因为假如之前分析的是高浓度的阴离子和阳离子那么就须要时间来去除残余的离子从而得到无污染的系统。即使如此，色谱装置的整个流路（包括为EG50供应去离子水的淋洗液瓶、管路、进样阀、柱子、抑制器和电导池）都是潜在的污染源。CR-CTC可以有效的去除以上几个污染源所引入系统的阳离子污染物。 空白和标准的容器 最好的容器是带有塞子的聚苯乙烯瓶。用超纯水清洗每一个瓶子和塞子三到四次，然后将瓶子装满水盖好盖子浸泡过夜。重复上述过程直到有可以接受的空白为止。检查盖子的螺纹必需是好的，而且不要拧得太紧以免损坏。这些容器用来盛空白、Na浓度低于1mg/L的标准溶液以及模拟基体溶液。在用浸泡并洗好的瓶子盛标准溶液之前，必需测试其空白溶液中是否