[发明专利]电厂水汽中氯离子检测用工作液及检测方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及电厂水汽的检测，具体的说，涉及一种电厂水汽中氯离子检测用工作液及检测方法与应用。

背景技术

近年来，随着高参数大容量的火电机组的不断投入运行，对机组热力系统水汽品质要求越来越严格。氯离子是水汽系统中危害最大的阴离子，水汽中含有μg/L级的氯离子就足以破坏金属表面氧化物保护膜的完整性。因此，对电厂水汽中痕量氯离子含量进行准确检测是十分必要的。美国电力研究所(EPRI)蒸汽纯度导则中规定蒸汽及补给水中氯离子含量应小于3.0μg/L。国内标准《GB-T12145-2008火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中设定了氢电导率控制指标，通过氢电导率的在线监测间接地控制水汽中的阴离子含量，而对氯离子含量未作规定，原因是国内目前尚缺乏准确测定痕量氯离子的有效方法。

目前，国内外传统的检测痕量氯离子较准确的方法只有离子色谱法。但因离子色谱仪价格昂贵、维护费用高并且维护工作量比较大，对运行环境要求比较高，目前广泛应用于科研院所的实验室分析测试及研究，但在电厂的应用很少。所以，开发一种低成本、快速准确、易于实现在线化检测的工业纯水系统(如电厂水汽系统)中痕量氯离子的检测方法具有非常重要的研究意义及实用价值。

采用流动注射分析技术(FlowInjectionAnalysis，简称FIA)测定水中微量氯离子已有研究成果，已成功用于火电厂炉水中微量氯离子的测定。将FIA与分光光度法相结合测定电厂炉水中微量氯离子的含量，该方法的检出限为20μg/L,RSD小于0.89％，回收率为100％-105％，分析速度为60-120样/h。

将FIA技术与样品的离子交换预富集法相结合，在痕量分析化学中的发展已占相当大比重，而且很多方面已成为FIA技术发展的前沿。FIA-在线离子交换预富集-分光光度法在痕量氯离子分析检测方面尚未有相关文献及成果报导，该方法的关键技术条件之一显色试剂，是决定该方法在检测水中痕量氯离子含量(小于5.0μg/L)可行性的关键因素之一。

目前，采用分光光度法测定水中氯离子的化学反应原理为：在酸性介质中，氯离子与硫氰酸汞发生化学反应，形成氯化汞并释放出硫氰酸根，此时在溶液中加入三价铁，三价铁与硫氰酸根生成橘红色络合物，其显色强度与氯离子含量有关，浓度与吸光度呈线性关系。

用于检测水中痕量氯离子含量的显色试剂根据分析方式的不同，目前有三种常用的显色试剂：

第一种显色试剂是《DL/T1203-2013火电厂水汽中氯离子含量测定方法》公开的常用于实验室硫氰酸汞分光光度法测定水中氯离子的显色试剂；该显色试剂包括硝酸：5mol/L；硫酸铁铵溶液：称取60gFeNH₄(SO₄)₂·12H₂O溶入1L硝酸溶液中，装入棕色瓶保存；如有浑浊需过滤；硫氰酸汞乙醇溶液：称取1.5g硫氰酸汞溶入500mL乙醇中，装入棕色瓶保存。测定时，加10mL硫酸铁铵溶液，摇匀，再加5mL硫氰酸汞乙醇溶液，摇匀，在20℃-30℃放置约10分钟。以试剂空白为参比，在波长460nm处，用100mm比色皿测定吸光度。

总之，硫氰酸汞分光光度法测定氯离子含量时，其显色试剂成分为：硫氰酸汞甲醇或乙醇溶液，硫氰酸汞浓度为3-4g/L，硝酸铁或硫酸铁胺浓度为5.0％-6.0％，用硝酸调整酸度，在酸性条件下反应。

第二种显色试剂为专利CN104034678A中公开的一种用于水中痕量氯离子测定的药剂配方，该配方也是针对实验室硫氰酸汞分光光度法；该显色试剂包括浓度比为10％-60％的碳酸钠，20％-60％的硫酸铵，10％-30％的硫氰酸汞以及5％-10％的硝酸铵。该显色试剂可直接溶解于水中(原来的药剂必须用甲醇等有机溶剂溶解)，毒性低，并且测量的灵敏度大幅度提高，其检出下线由20μg/L降低至5.0μg/L。

第三种显色试剂是FIA-分光光度法测定电厂炉水中微量氯离子的显色试剂，用于FIA-分光光度法测定电厂炉水中微量氯离子含量；

在该方法所用的显色试剂中，硫氰酸汞浓度为0.0626％，硝酸铁浓度为3.03％。该方法的检测极限为20μg/L，相对标准偏差为0.89、回收率为100％-105％、分析速度为60-120样/h，适用于火电厂炉水中微量氯离子的测定，其检测范围为：0.1-10mg/L，所用硫氰酸汞和硝酸铁的浓度均有所降低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电厂水汽中氯离子检测用工作液。