電廠、化工化學基礎知識

1、第一部分 化學基礎知識第一章 概述分析化學是人們獲得物質化學組成和結構信息的科學， 它的任務是研究確定物質組成的分析方法和有關原理。 它所要解決的問題是： 物質中含有哪些組分， 各個組分的含量是多少， 以及這些組分是以怎樣的狀態(tài)構成物質的。 要解決這些問題， 就要根據(jù)物質的運動變化規(guī)律研制儀器設備， 制訂分析方法， 因此分析化學是化學分析工作最根本的基礎。化學分析根據(jù)試樣用量的不同分為：常量組分分析、半微量組分分析、微量組分分析和痕量組分分析。前三種用滴定分析可測，后一種用儀器進行分析。分析方法按測定原理和使用儀器的不同一般分為兩大類， 即化學分析方法與儀器分析方法。一、化學分析法1、以化學反

2、應為基礎的分析方法，稱為化學分析法。 分析法、滴定分析法和氣體分析法。1） 重量分析法：通過化學反應及一系列操作步驟使試樣中的待測組分轉化為另一種純粹的、 固定化學組成的化合物， 再稱量該化合物的重量， 從而計算出待測組分的含量或質量分數(shù)，這樣的分析方法稱為重量分析法。? 根據(jù)分離的方法不同，重量分析法又可分為沉淀法、揮發(fā)法和萃取法等。? 重量分析法應該注意以下幾點：1、加入沉淀劑時要緩慢，使生成較大顆粒。2、沉淀的過濾和洗滌，采用傾注法。傾注時應沿玻璃棒進行。沉淀物可采用洗滌液少量多次洗滌。2） 滴定分析法：將已知濃度的試劑溶液，滴加到待測物質溶液中，使其與待測組分發(fā)生反應， 而加入的試劑量

3、恰好為完成反應所必需的， 根據(jù)試劑的濃度和加入的準確體積，計算出待測組分的含量的分析方法稱為滴定分析法。這種已知準確濃度的試劑溶液稱為滴定液。 將滴定液從滴定管中加到被測物質溶液中的過程叫做滴定。 當加入滴定液中物質的量與被測物質的量按化學計量定量反應完成時，反應達到了計量點。 （化學計量點是根據(jù)化學反應的計量關系求得的理論值）在滴定過程中，指示劑發(fā)生顏色變化的轉變點稱為滴定終點。滴定分析法包括：酸堿滴定、絡合滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定。3） 儀器分析方法：是以物質的物理和物理化學性質為基礎并借用較精密的儀器測定被測物質含量的分析方法。儀器分析方法包括：光學分析法（分光光度法、原子吸收法、發(fā)

4、射光譜法等）電化學分析法（電位法、電導法、電解法、極譜法和庫侖分析法） 、色譜分析法（氣相色譜分析法、液相色譜分析法）特點：快速、靈敏、能測量含量很低的雜質含量。但精密儀器價格昂貴，不能普及。二、誤差的分類1、系統(tǒng)誤差又稱可測誤差，是由分析操作過程中的某些經(jīng)常原因造成的。引起系統(tǒng)誤差的原因：儀器誤差；方法誤差；試劑誤差；操作誤差檢驗和消除系統(tǒng)誤差的方法：對照實驗，不同方法或同一方法不同環(huán)境空白試驗1)a.在一般測定中，為提高分析結果的準確度，以空白水代替水樣，用測定水樣的方法和步驟進行測定，其測定值稱為空白值。然后對水樣測定結果進行空白值校正。b.在微量成分比色分析中，為校正空白水中待測成分含

5、量，需要進行單倍試劑的空白試驗。 單倍試劑空白試驗， 與一般空白試驗相同。 雙倍試劑空白試驗是指試劑加入量為測定水樣所用試劑量的兩倍，測定方法和步驟均與測定水樣相同。根據(jù)單、 雙倍試劑空白試驗結果可求出空白水中待測成分的含量， 對水樣測定結果進行空白值校正。校準儀器和量器改進分析方法或采用輔助方法校正測定結果2、偶然誤差：指測定值受各種因素的隨機變動而引起的誤差。它是客觀存在的，不可避免的。三、滴定分析法1、概念化學計量點： 當加入的標準溶液與測定的物質按照一定的化學反應式定量反應完全時，即反應達到了化學計量點。滴定終點：在滴定過程中，指示劑正好發(fā)生顏色變化的轉折點。滴定誤差：滴定終點和化學計

6、量點不一定恰好符合，它們之間存在著很小的差別，由此引起的測量結果的誤差叫滴定誤差2、常用的滴定方法直接滴定；反滴定法；置換滴定；間接滴定3、酸堿滴定法1) 、酸堿滴定法是利用酸堿間的反應來測定物質含量的方法，也叫中和法。2) 、酸堿指示劑常用的有酚酞指示劑、甲基橙指示劑4、絡合滴定法1)絡合滴定法是指利用形成配合物反應為基礎的滴定分析方法。提供配位原子的物質稱為配位體，即絡合體。硬度、鈣、鎂的測定均屬于絡合滴定法。2) EDTA,乙二胺四乙酸的簡稱用H4Y表示。分析工作中常用的是乙二胺四乙 酸二鈉鹽。是一種白色結晶狀粉末，無臭無味，無毒，易精制，穩(wěn)定。3）絡合滴定指示劑常用的有：絡黑T （PH

7、=10）、鈣指示劑（PH=1213）、微硬指示劑5、氧化還原滴定法氧化還原滴定法是以氧化還原反應為基礎的滴定分析法。 它是以氧化劑或還原劑為標準溶液來測定還原性或氧化性物質含量的方法。氧化還原滴定法分為：高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法和溴酸鉀法標準溶液自身作為指示劑。如高錳酸鉀標準溶液具有深紫色，當?shù)竭_理論終點時稍過量的半滴高錳酸鉀標準溶液，就足以使溶液變?yōu)榈凵?。四、濃度的表示方法溶液的濃度是表示一定量的溶液所含液質的量。實際應用上，都是根據(jù)需要來配制各種濃度的溶液。根據(jù)我國法定計量單位規(guī)定，可用（物質的）質量分數(shù)、（物質的）體積分數(shù)和（物質的）濃度（即物質的量濃度）等來表示。1、質量分數(shù)以

8、前稱為重量百分濃度.它表示物質B（溶質B）的質量與溶液的質量比，用符號 （WB） 表示。即WB二物質B的質量=溶質B的質量 混合物的質量溶液的質量習慣上為方便起見也可用百分數(shù)（%）表示。2、體積分數(shù)（質量濃度）表示物質B （溶質B）的質量除以混合物（WB）的體積用符號pB表示，即p B溶質B的質量 溶液的體積單位可用百分數(shù)表示，也可用克每升（ g/L ） ，或毫克每升（ mg/L） ，或微克每升（聞/L）。若溶液用百分數(shù)表示，以指示劑稱呼者，其濃度則不標注（體積分數(shù)） 。3、體積比濃度體積比濃度是指液體試劑與溶劑按x+y 的體積關系配制溶液，符號（ x+y ） 。如硫酸溶液（1+3）是指1 體

9、積的濃硫酸與3 體積的水混合而成的硫酸溶液。4、滴定度滴定度是指1mL 溶液中所含相當于待測成分的質量即每mL 標準溶液相當于被測物質的量，用符號T表示。單位為毫克每毫升（mg/mL）,或微克每毫升（聞/mL）。如 TKMnO4/Fe=0.55g/ml 表示 1mlKMnO4 溶液可以和 0.55gFe反應5、物質的量濃度物質的量濃度簡稱濃度，以前稱為（體積）摩爾濃度和當量濃度。它是用物質B （溶質B）的物質的量除以混合物（溶液）的體積，用符號 CB表示，在化學也表示成B。即B二溶質B的物質的量 溶液的體積V單位為摩爾每升（mol/L）或毫摩（爾）每升（mmol/L）或微摩爾每升（jmol/L

10、。根據(jù)摩爾的定義，在使用摩爾這一單位時，必須指明基本單元。規(guī)定在使用物質的量濃度B 時，也必須標明 B 是什么粒子?；締卧嵌嗌佟?、市售試劑的濃度：測定中使用的市售試劑均稱為濃某酸，濃氨水?；瘜W試劑主要分優(yōu)級純、分析純和化學純?nèi)N表 1-1-1 水質分析項目、代表符號、單位Ppm:10-6ppb:10-9ppt:10-121mg/L=1ppm=1000ppb第二章 常用玻璃儀器化驗工作中大量使用玻璃儀器，是因為玻璃具有一系列優(yōu)良性質，它有很高的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，有很好的透明度、一定的機械強度和良好的絕緣性能。玻璃的化學穩(wěn)定性好并不是絕對的不受侵蝕，使用時我們應注意的問題有：氫氟酸對玻璃

11、有很強烈的腐蝕性， 故不能用玻璃儀器進行含有氫氟酸的實驗。 堿液特別是濃的或者熱的堿液對玻璃有明顯地腐蝕， 儲存堿液的玻璃儀器如果是磨口儀器還會使磨口粘在一起無法打開。因此，玻璃容器不能長時間存放堿液。一、常用的玻璃儀器下面我們開始介紹常用的玻璃儀器：1、 燒杯：燒杯用做常溫或加熱情況下配制溶液、溶解物質和較大量物質的反應容器。配制溶液、 溶解樣品等加熱時應置于石棉網(wǎng)上， 使其受熱均勻， 一般不可燒干； 盛液體加熱時，不要超過燒杯容積的 2/3，一般以燒杯容積的 1/2 為宜。 用于溶解時，液體的量以不超過燒杯容積的 1/3 為宜。2、 錐形瓶：加熱處理試樣和容量分析滴定，磨口錐形瓶加熱時要打

12、開塞，非標準磨口要保持原配塞（用塑料繩系以防丟失）；注入的液體試樣最好不超過其容積的 1/2，過多容易造成噴濺。錐形瓶洗瓶3、 洗瓶：裝純化水洗滌儀器或裝洗滌液如 （鉻酸洗液 ）洗滌沉淀；常用的有吹出型和擠壓型兩種。 吹出型由平底玻璃燒瓶和瓶口裝置一短吹氣管和長的出水管組成；擠壓型由塑料細口瓶和瓶口裝置出水管組成。4、 量筒、量杯：粗略地量取一定體積的液體用，不能加熱，能在其中配制溶液，不能在烘箱中烘烤，操作時要沿壁加入或倒出溶液；量筒越大，管徑越粗，其精確度越小，由視線的偏差所造成的讀數(shù)誤差也越大。 所以，實驗中應根據(jù)所取溶液的體積， 盡量選用能一次量取的最小規(guī)格的量筒。 注入液體后，等12

13、分 鐘，使附著在內(nèi)壁上的液體流下來，再讀出刻度值。5、 容量瓶：配制準確體積的標準溶液或被測溶液，非標準的磨口塞要 保持原配；使用容量瓶時應注意以下 幾點：(1)不能在容量瓶里進行溶質的溶解，應將溶質在燒杯中溶解后轉移到容量瓶里。(2)如果溶質在溶解過程中放熱，要待溶液冷卻后再進行轉移。(3)容量瓶只能用于配制溶液， 不能儲存溶液， 因為溶液可能會對瓶體進行腐蝕，從而使容量瓶的精度受到影響。(4)容量瓶用畢應及時洗滌干凈， 塞上瓶塞，并在塞子與瓶口之間夾一條紙條，防止瓶塞與瓶口粘連。6、定滴管( 25、50、100ml) ：容量分析滴定操作；滴定管分酸式滴定管、堿式滴定管活塞要原配；漏水的不能

14、使用；不能加熱；不能長期存放堿液；堿式管不能放與橡皮作用的滴定液 。裝入標微量滴定管準溶液前應先用該標準溶液淋洗滴定管23 次， 裝入標準溶液后轉動活塞或捏擠玻璃珠以排除下端存留氣體以防讀數(shù)不準。7、酸式、堿式滴定管的使用：8、 玻璃棒的作用： 1239、微量滴定管：主要規(guī)格有1、2、3、4、5、10ml,進行微量或半微量分析滴定操作，只有活塞式；10、 移液管與吸量管：可以準確地移取一定量的液體，不能加熱；上端和尖端不可磕破；使用完畢后，應立即用自來水及蒸餾水沖洗干凈置于移液管架上。11、 刻度吸管：準確地移取各種不同量的液體；觀察有無 “吹”字：若有，說明刻度到尖端，放液后需將尖端的溶液吹

15、出，否則不吹。12試劑瓶：分為細口瓶、廣口瓶、下口瓶；細口瓶用于存放液體試劑；廣口瓶用于裝固體試劑；棕色瓶用于存放見光易分解的試劑 不能加熱；不能在瓶內(nèi)配制在操作過程放出大量熱量的溶液；磨口塞要保持原配；放堿液的瓶子應使用橡皮塞， 以免日久打不開； 濃堿液不能存放在玻璃容器內(nèi)。13、 滴瓶： 裝需滴加的試劑 ,瓶口將裝好濾紙的漏斗安放在過濾用的漏斗架上， 在漏斗頸下放接納過濾液的燒杯或試管，并使漏斗頸尖端靠于接納容器的壁上。4） 向漏斗里注入需要過濾的液體時，右手持盛液燒杯，左手持玻璃棒，玻璃棒下端靠緊漏斗三層低一面上，使杯口緊貼玻璃棒，待濾液體沿杯口流出，再沿玻璃棒傾斜之勢，順勢流入漏斗內(nèi)，

16、 使漏斗尖端與燒杯壁貼牢， 流到漏斗里的液體， 液面不能超過漏斗中濾紙的高度。15、 分液漏斗：分別有滴液、球形、梨形、筒形，作用是分開 兩種互不相溶的液體；用于萃取分離和富集（多用梨形） ；制備反應中加液體（多用球形及滴液漏斗） 磨口旋塞必須原配，漏水的漏斗不能使用；16試管： 1）裝溶液時不超過試管容量的1/2，加熱時不超過試管的 1/3。2）加熱使用試管夾、試管口不能對著人。加熱盛有固體的試管時，管口稍向下，加熱液體時傾斜約45° ；試管夾應夾在距瓶口 1/3 處。17、 （納氏）比色管： 比色、 比濁分析 不可直火加熱； 非標準磨口塞必須原配；注意保持管壁透明， 不可用去污粉

17、刷洗更不能用硬毛刷刷洗， 以免磨傷管壁影響透光度 。? 凡士林：原油經(jīng)過常壓和減壓蒸餾后留下的渣油中脫出的蠟膏，可涂抹于干燥器蓋與干燥器體接觸面上以隔絕空氣，也可涂抹于酸式滴定管的活塞處，嚴格不漏水。讀取數(shù)據(jù)的正確方法：二玻璃儀器的洗滌1、用水洗根據(jù)儀器的種類,選擇合適的刷子,蘸水涮洗,洗去灰塵和可溶性物質。2、用洗滌劑洗用毛刷蘸取洗滌劑 （最常用的是洗衣粉 ,不要用去污粉,因其中含有細砂,會擦傷儀器內(nèi)壁 ）,先反復刷洗,然后邊刷邊用水沖洗.當?shù)饺ニ?如果達到器壁不掛水珠則用少量去離子水分多次（最少三次）涮洗 ,洗去所沾的自來水, 即可使用。3、用洗液洗用 1 和 2 兩步仍不能洗凈的儀器,

18、或不便用刷子清洗的儀器,可用洗液清洗.用洗液清洗的儀器,仍需先用自來水沖洗,再用去離子水清洗（最少三次 ）。備注 :幾種常用的洗滌液（見下表 ）三、玻璃儀器的干燥四、玻璃儀器的管理1、儀器用完后 ,要及時洗滌干凈,放回原處。2、儀器應按種類,規(guī)格順序存放,并盡可能倒置,即可自然控干,又能防塵。3、滴定管用完洗凈后 ,可裝滿除鹽水,管口蓋一個塑料帽,夾在滴定架上;也可倒置。4、吸 （量）管可在洗凈后 ,用濾紙包住兩端,置于吸管架上（橫式 ）,如為豎式管架,可將整個架子加罩防塵 （具備條件 ）。5、 磨口儀器 ,如容量瓶、 比色管等 ,使用前應用小繩將塞子拴好, 以免打碎塞子或互相弄混。 6、 6

19、、暫時不用的磨口儀器,磨扣處要墊一紙條,用皮筋拴好塞子保存。五玻璃儀器的操作1、滴定管的操作1）滴定管的洗滌。洗滌要求是,當管內(nèi)水放出后,管內(nèi)壁僅有一層極薄的水膜,不允許掛有水珠。刷洗時 ,滴定管刷的刷毛要柔軟,刷頭鐵絲不得外露,也不能向旁側彎曲 , 以免劃傷管子內(nèi)壁。用洗液刷洗時，先關閉活塞，倒入510mL洗液，兩手分別捏住滴定管的無刻度部分,邊轉動邊向管口傾斜,使洗液布滿全管。立起后將洗液從管尖流出。如需浸泡 ,則可灌滿洗液,夾在滴定管架上,下面接一燒杯。用洗液洗滌后,先用自來水將管中的洗液沖凈,再用除鹽水刷洗（至少三遍 ）。2）滴定管的涂油和檢漏將滴定管 （酸式滴定管）平放在試驗臺上 ,

20、取下活塞 ,用洗水紙或干布將活塞及活塞孔仔細擦干。用手指在活塞兩端沿圓周涂極薄的一層凡士林,然后將活塞直插入孔中 , 向統(tǒng)一方向轉動活塞（不要來回轉）,直到從外面觀察時全部透明為止。也可只在活塞大頭涂油,再用火柴棍沾少量油直接涂在活塞孔的小口內(nèi)部。涂好油后,將滴定管平放在臺上,頂住活塞大頭,在活塞小頭的小槽處套一小膠圈,以免活塞掉出。酸滴定管檢漏時,先關閉活塞,用水充滿至” 0線以上”,直立2min ,仔細觀察管尖有無水珠滴下,活塞縫隙處有無滲水;然后將活塞旋轉180度,再檢查。堿滴定管只需裝滿水直立2min 即可 ,堿滴定管如果漏水,更換玻璃珠或膠管即可。檢漏合格后，需用除鹽水洗滌34次，每

21、次用水約10mL,邊轉動邊向管口傾斜,使水流經(jīng)全管,并可輕微振蕩。洗后的水可從管尖放出一部分,以沖洗出水口,其余的從管口倒出。當從管口倒水時,不要打開活塞,以免將活塞上的油抽入管中。3）裝入操作液從試劑瓶向滴定管裝溶液時,一定要直接由瓶子倒入 ,禁止使用漏斗,燒杯等其它儀器。使用操作溶液前,一定要將試劑瓶中的溶液搖勻。用搖勻了的溶液將滴定管洗三次，第一次用10mL,第二、三次各用5mL。裝入溶液時,關閉活塞,左手指持管口處,右手持瓶 ,將溶液慢慢倒入,使其順管壁流入,直到” 0刻度以上?！毙∑靠芍苯游兆∑可?（標簽朝手心）,大瓶可放在桌上,手握瓶頸,使其慢慢倒入。為了使溶液充滿管出口 （出口管

22、不得有氣泡）,對于酸式滴定管,可稍傾斜,突然打開活塞 ,使溶液流出。如未將氣泡排出,可重復操作幾次。對于堿式滴定管,可將連接膠管向上彎曲,放出溶液,即可將氣泡排出。4）滴定滴定管要垂直夾在滴定管架上，下端管尖高于錐形瓶 35cm,錐形瓶下襯白瓷 板。滴定時,要左手握滴定管,右手搖錐形瓶。使用酸式滴定管,左手無名指與小指向手心微曲,輕輕抵住出口管;其余三指控制活塞,手指稍彎曲,輕輕向手心方向扣住,手心要懸空,轉動活塞且勿向外用力,防止拉出活塞 ,造成漏水。用堿式滴定管時,左手無名指與小指夾住出口管,拇指與食指擠壓玻璃珠右上側的膠管,流出溶液。且勿擠壓玻璃管下側的膠管,否則會將玻璃珠向上移動,使出

23、口管尖出現(xiàn)氣泡。備注:使用滴定管,必須能做到：（1）逐滴滴加；（2）只加 1 滴；（3）使溶液懸而不滴。滴定時,開始滴定速度可稍快,邊滴加邊搖動 ,不要超過10mL/min, 臨近終點要逐滴滴加,并且每加入一滴要充分搖勻。最后則需每加半滴就要充分搖勻（滴加半滴溶液的辦法是,先將溶液懸掛在管尖上 ,但其量不足以自由落下而形成半滴,然后使三角瓶內(nèi)壁輕輕靠一下管尖,用少量除鹽水沖洗瓶壁,將其溶入溶液中 ） 。5）滴定管的讀數(shù)由于水在玻璃上有一定的附著力 ,故應等到附著在管壁上的溶液流下來以后再讀數(shù)。為此,滴定前調(diào)節(jié)起點時,先使溶液自然流出至所需刻度以上約5mm處，等待30s在10s內(nèi)調(diào)節(jié)至刻度，讀數(shù)

24、，作為起點。滴定終了時，因 滴加速度很慢，可直接讀數(shù)不必等待，但如果滴加速度較快，應等待30s再讀數(shù)。讀數(shù)時一定要使滴定管處于垂直狀態(tài),視線在彎月形液面下緣最低點處,并與液面成水平,或將滴定管取下,大拇指和食指挾住滴定管的上部,使視線與液面的彎液面下沿處平齊。對于無色或淺色溶液,應讀取液面下緣最低點處,對于顏色較深難以觀察下緣時,也可讀液面所處的數(shù)值,但起點和終點必須取統(tǒng)一標準。讀數(shù)時除要準確讀取有刻度的數(shù)值外 ,刻度之間要估讀一位數(shù)值。為了便于讀數(shù),可在滴定管后襯于黑白兩色讀數(shù)卡。2、三角瓶的操作右手拇指，食指和中指捏住瓶頸，瓶底離白瓷板35cm,滴定管管尖深入瓶口約1cm。三角瓶搖動時要靠

25、轉動腕關節(jié)時三角瓶向同一方向（左 ,右旋轉均可）轉動。瓶口且勿接觸管尖,瓶口僅以管尖為圓心作輕微的晃動,三角瓶體則一定要形成轉動且勿成了擺動或振動。 三角瓶的洗滌見玻璃儀器的洗滌部分。3、吸管的操作1）吸管的洗滌洗滌前先檢查吸管上口和排液嘴是否完好無損 ,必要時檢查流出時間是否符合標準（見下表）:移液管和吸量管均可用自來水洗滌,再用除鹽水洗滌。較臟時（內(nèi)壁掛水珠時）可用鉻酸洗液洗凈,洗滌方法為 :右手拿移液管或吸量管,管的下口插入洗液中 ,左手拿吸耳球,先把球內(nèi)空氣壓出 ,然后把球的尖端接在移液管或吸量管的上口,慢慢松開左手手指,將洗液慢慢吸入管如此用欲取溶液淋吸23遍，即可吸取溶液至刻度以上

26、，立即用右手手指按住管口。3）調(diào)節(jié)液面將移液管向上提升離開液面,管的末端仍靠在盛溶液的器皿的內(nèi)壁上,管身保持直立,大拇指與中指配合微微轉動移液管,使溶液慢慢從下口流出 ,直至溶液的彎月面與標線相切為止,立即用食指壓緊管口。將尖端的液滴靠壁靠去,移出移液管,插入身盛接溶液的器皿中。4）放出溶液應使盛接溶液的器皿傾斜,移液管直立,管的下端緊靠器皿的內(nèi)壁,放開食指,讓溶液沿器皿的內(nèi)壁流下，流完后管的尖端接觸瓶的內(nèi)壁約15s后,將移液管移去（如 移液管標有 “吹 ”應將末端溶液吹出 ,不準保留 ）。備注 :在精密分析中移液管都不允許在烘箱中烘干。為了減少測量誤差,移液管每次都應從最上面刻度為起點,往下

27、放出所需溶液體積 ,而不是需放出多少體積就吸取多少體積。第三章 水樣的采集水質分析中樣品的采集（包括運送和保管）是保證分析結果準確性極為重要的一個步驟。 必須使用設計合適的取樣器， 選擇有代表性的取樣點， 并嚴格遵守有關采樣、運送和保管的規(guī)定，才能獲得符合要求的樣品。一、取樣裝置1、取樣器的安裝和取樣點的布置，應根據(jù)機爐的類型、參數(shù)、監(jiān)督的要求，進行設計、制造、安裝和布置，以保證樣品有充分代表性。2、除氧水、給水的取樣管，均應采用不銹鋼管制造。3、除氧水、給水、爐水和疏水的取樣裝置，必須安裝冷卻器。取樣冷卻器應有足夠的冷卻面積， 并接在能連續(xù)供給足夠冷卻水量的水源上， 以保證水樣流量在5007

28、00mL/min時，水樣溫度仍低于3040C。在現(xiàn)有條件的情況下可采用 純水做冷卻水，以保證取樣冷卻器具有良好的換熱效率。4、取樣冷卻器應定期檢修和清除水垢。機爐大修時，應安排檢修取樣器和所屬閥門。5、取樣管道在取樣前要沖洗 510min。沖洗后水樣流量調(diào)至500700mL/min , 待穩(wěn)定后方可取樣，以確保樣品有充分代表性。6、測定溶解氧的除氧水和汽機凝結水，其取樣門和盤根和管路應嚴密不漏空氣。二、水樣的采集方式1、采集接有取樣冷卻器的水樣時，應調(diào)節(jié)取樣閥門開關，使水樣流量在500 700mL/min,并保持流速穩(wěn)定，同時調(diào)節(jié)冷卻水量，使水樣溫度為3040C。2、給水、爐水的樣品原則上應保

29、持常流。采集其它水樣時，應先把管道中的積水放盡并沖洗后方能取樣。3、盛水樣的容器（采樣瓶）必須是硬質玻璃瓶或塑料制品（測定硅或微量成分分析的樣品時，必須使用塑料容器） 。采樣前，應先將采樣瓶徹底清洗干凈，采樣時再用水樣沖洗三次（測定中另有規(guī)定者除外） ，才能收集樣品。采樣后應迅速蓋上瓶塞。4、在生水管路上取樣時，應在生水泵出口處或生水流動部位取樣，采集井水樣品時，應在水面下 50 cm處取樣；采集自來水樣時，應先沖洗管道 510min 后再取樣；采集江、河、湖和泉中的地表水樣時，應將采樣瓶浸入水面下50 cm處取樣，并且在不同的地點分別采集，以保證水樣有充分的代表性。江、河、湖和泉的水樣，受氣

30、候、雨量等的變化影響很大，采樣時應注明這些條件。5、所采集水樣的數(shù)量應滿足試驗和復核的需要。供全分析用的水樣不得少于5L ，若水樣渾濁時應分裝兩瓶，每瓶2.5L 左右。供單項分析用的水樣不得少于0.3L。6、采集供全分析用的水樣應粘貼標簽，注明：水樣名稱、采集人姓名、采集地點、時間、溫度以及其它情況（如氣候條件等） 。7、測定水中某些不穩(wěn)定成分（如溶解氧，游離二氧化碳等）時，應在現(xiàn)場取樣測定， 采樣方法應按各測定方法中規(guī)定進行。 采集測定銅、 鐵、 鋁等的水樣時，采集方法應按照各測定方法中的要求進行。三水樣的存放與運送1、水樣在放置過程中，由于種種原因，水樣中某些成分的含量可能發(fā)生很大的變化。

31、原則上說，水樣采集后應及時化驗，存放與運送時間盡量縮短。有些項目必須在現(xiàn)場取樣測定， 有些項目則可以取樣后在實驗室內(nèi)測定。 如需要送到外地分析的水樣，應注意妥善保管與運送。2、水樣存放時間，水樣采集后其成分受水樣的性質、溫度、保存條件的影響有很大的改變。 此外， 不同的測定項目， 對水樣可以存放時間的要求也有很大差異。所以可以存放的時間很難絕對規(guī)定，根據(jù)一般經(jīng)驗，表-1-1-2 所列時間可作為參考。表 1-1-2 水樣可以存放的時間3、水樣存放與運送時，應檢查水樣瓶是否封閉嚴密。水樣瓶應放在不受日光 直接照射的陰涼處。4、水樣的運送途中，冬季應防凍，夏季應防曝曬。5、化驗經(jīng)過存放或運送的水樣，

32、應在報告中注明存放的時間和溫度條件。第四章 水質分析儀器? 用以測量物質的化學組成、結構及某些物理特性的儀器稱為分析儀器，火電廠中常用的水質分析儀器，包括：電導率儀、酸度計、鈉離子監(jiān)測儀、溶解氧分析儀、硅酸根分析儀。一、電導率儀1、電導率的組成電導率儀主要由電導池（傳感器） 、放大器（轉換器）和顯示儀表三部分組成，電導池的作用之一就是使被測溶液中的離子產(chǎn)生定向遷移電流， 其二就是將該溶液導電能力的大小轉換成可測電量 電阻（或電導） 。轉換器的作用就是將傳感器反映出來的電導或電阻轉換成顯示裝置所要求的信號形式并放大至能帶動顯示儀表指針發(fā)生動作。 顯示儀表的作用是將被測物質的含量直接顯示出來，它可

33、以以數(shù)字、打印機、記錄儀等形式顯示。由于所有電解質溶液都具有導電性，也就是說溶液中的各種正、負離子都具有 導電能力，溶液的導電性能是溶液中各種離子的一種綜合反映， 因而電導率儀僅僅是測量水純度的一種儀表。在火力發(fā)電廠水汽監(jiān)督中使用最早、最廣的儀表是電導率儀。電導率已作為水質的一項指標，例如，一級化學除鹽水電導率（25C）不大于10NS/cm一級化學除鹽 混床處理水電導率（25 C）不大于0.2 as/cm（一）電導池、電導、電導率及電極常數(shù)能導電的物質稱為導體。按導體導電機理的不同，可將其分為兩類。第一類導體依靠自由電子的運動導電。例如：金屬、石墨和某些金屬的化合物等。當電流通過第一類導體時，

34、導體本身不發(fā)生化學變化，隨著溫度升高，其導電能力降低。衡量該類導體導電能力的物理量為電阻（R）或電阻率（p）。第二類導體依靠離子在電場作用下的定向遷移而導電。如電解質溶液或熔融狀態(tài)的電解質。電解質溶液是最常見的第二類導體。為了使電流通過電解質溶液，常將兩個第一類導體（稱為電極）浸入電解質溶液， 與溶液一起構成導電通路， 當電極上施以外加電壓， 電極與電解質溶液的界面上便發(fā)生電極應，同時溶液中的陰、陽離子分別向兩電極定向遷移，產(chǎn)生導電現(xiàn)象。在電解質溶液中，帶電離子在電場的作用下定向遷移形成電流而導電。與第一類導體相反，隨著溫度的升高，第二類導體的導電能力將增強。第二類導體的導電能力的大小常用電導

35、率（力這個物理量來表示，電解質溶液的電導率越低， 水的純度越高。 以測量溶液導電能力的強弱為基礎來確定物質含量的分析方法， 稱為電導分析法。 直接測量及顯示被測電解質溶液電導率的儀器我們稱之為電導率儀。習慣上溶液的導電能力用電阻率p的倒數(shù)丫來度量,丫稱為電導率，電導（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當兩個電極（通常為鋁 電極或鉆黑電極)插入溶液中，可以測出兩電極間的電阻 Ro根據(jù)歐姆定律，溫 度一定時，這個電阻值與電極間距 L (cm)正比，與電極的截面積 A (cm2)反 比，即：R = p 3(L/A)其中p為電阻率，是長1cm,截面積為1cm2導體的電阻，其大小決定于物質的 本性。據(jù)上式，導

36、體的電導(G)可表示成下式：G =1/R=(1/ p )3(A/L尸K3(1/J)其中，K=1/p稱為電導率，J =L/A稱為電極常數(shù)電解質溶液電導率指相距1cm 的兩平行電極間充以 1cm3溶液時所具有的電導。 由上式可見， 當已知電極常數(shù)( J) ， 并測出溶液電阻( R)或電導(G)時，即可求出電導率。2、溶液電導率和溶液濃度的關系1) 、溶液的電導率大小雖能說明溶液導電的能力，但不能說明該溶液是在多大濃度時所具有的導電能力，事實上，各種不同溶液在相同濃度時導電本領往往是不同的，溶液的電導率隨溶液濃度的增大而增大， 又由于溶液中各種離子的摩爾電導各不相同，故溶液電導率只能反映溶液的總含鹽

37、量，并不能分別指出各種離子的含量。同時溫度對溶液電導率也有影響。 如溫度升高， 離子遷移速度升高， 溶液導電能力增強，電導率增大。2) 、酸堿濃度計也是一種電導率儀。它是通過測量溶液的電導率來確定溶液濃度的儀表，主要由傳感器、轉換器及顯示三大部分組成3、影響電導率測量的因素1) 、溫度對溶液電導率的影響2) 、電導池電極極化對電導率測量的影響3) 、電極系統(tǒng)的電容對電導率測量的影響4) 、一些可溶性氣體對溶液電導率的影響4、注意事項1) 電極的引線不能潮濕，否則將測不準。2) 高純水被盛入容器后應迅速測量， 否則電導率降低很快， 因為空氣中的 溶入水里變成碳酸根離子。3) 盛被測溶液的容器必須

38、清潔，無離子玷污。二、酸度(PH)計? 酸度計的主體是精密的電位計。測定時把復合電極插在被測溶液中，由于被測溶液的酸度(氫離子濃度)不同而產(chǎn)生不同的電動勢，將它通過直流放大器放大，最后由讀數(shù)指示器(電壓表)指出被測溶液的 pH 值。用酸度計進行電位測量是測量pH 最精密的方法。 pH 計由三個部件構成： ?(1)一個參比電極；?(2)一個玻璃電極，其電位取決于周圍溶液的pH；?(3)一個電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。? 使用方法? ( 1)校正：先將儀器斜率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)在100位置，再根據(jù)被測溶液的溫度，調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器到該溫度值。? ( 2)定位：把復合電極插入儀器。選

39、擇一種最接近樣品pH值的緩沖溶液，把電極放入這一緩沖溶液里，搖動燒杯，使溶液均勻。待讀數(shù)穩(wěn)定后，該讀數(shù)應是緩沖溶液的 pH 值，否則就要調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)器。用于分析精度要求較高的測定時，要選擇兩種緩沖溶液(即被測樣品的 pH 值在該兩種緩沖溶液的 pH 值之間或接近) 。待第一種緩沖溶液的 pH 值讀數(shù)穩(wěn)定后，該讀數(shù)應為該緩沖溶液的pH 值，否則調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)器。清洗電極，吸干電極球泡表面的余液。把電極放入第二種緩沖溶液中， 搖動燒杯使溶液均勻， 待讀數(shù)穩(wěn)定后， 該讀數(shù)應是第二種緩沖溶液的 pH 值，否則調(diào)節(jié)斜率調(diào)節(jié)器。? ( 3)測量：經(jīng)過pH 標定的儀器，即可用來測定樣品的 pH 值。這時溫度調(diào)

40、節(jié)器、定位調(diào)節(jié)器、斜率調(diào)節(jié)器都不能再動。用蒸餾水清洗電極，用濾紙吸干電極球部后， 把電極插在盛有被測樣品的燒杯內(nèi)， 輕輕搖動燒杯， 待讀數(shù)穩(wěn)定后， 就顯示被測樣品的 pH 值。 復合電極的主要傳感部分是電極的球泡，球泡極薄，千萬不能跟硬物接觸。測量完畢套上保護帽，帽內(nèi)放少量補充液( 3mol/L 的氯化鉀溶液) ，保持電極球泡濕潤。? 保養(yǎng)1、 pH 玻璃電極的貯存短期：貯存在pH = 4的緩沖溶液中；長期：貯存在pH = 7的緩沖溶液中。2、 pH 玻璃電極的清洗玻璃電極球泡受污染時可用 CCl4 或肥皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴重時，可用 5 HF溶液浸1020分鐘

41、，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。3、 玻璃電極老化的處理玻璃電極的老化與膠層結構漸進變化有關。舊電極響應遲緩，膜電阻高，斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除? 使用注意事項：(1)玻璃電極下端的玻璃膜易破碎，切忌與硬物接觸。(2)初次使用時， 應將球形玻璃膜部分在蒸餾水中浸泡一晝夜。 不用時應浸泡在蒸餾水中，以便下次使用時可簡化浸泡手續(xù)。(3)在測定強堿性溶液時.應盡快操作，測完后立即用水洗滌.以免堿液腐蝕玻璃膜。(4)如果電極上粘有油污，可用浸有CCl4 或丙酮的棉花輕擦。然后放入0.1mol/LHcl 溶液中浸洗12 小時

42、，再用蒸餾水反復沖洗；(5)電極插頭上的有機玻璃管具有優(yōu)良的絕緣性能，切忌與化學藥品或油污接觸。三、鈉離子監(jiān)測儀? 對鈉離子即時監(jiān)控的重要性發(fā)生在汽輪機內(nèi)的腐蝕過程被許多研究所證實，并且有相當數(shù)量的爆管，爐管變脆， 汽輪機故障都是由于腐蝕造成的。 腐蝕過程中有幾種相關的化學成份， 其中鈉離子是造成這種問題最重要的原因之一。超臨界大容量機組對水質的要求更高，因此及時、準確地監(jiān)測水、汽中極微量的鈉離子含量是極其重要的。運行中遇到的問題及注意事項鈉電極的活化對于低濃度的鈉離子測量，當電極使用時間過長時，鈉離子依附在電極表面，電極老化，具體表現(xiàn)是電極響應遲緩、斜率值過高 (S>63 mV

43、) 、對低含量鈉離子的測量的晌應限制等，若不對電極進行活化而直接標定， 由于緩慢的響應和很差的再現(xiàn)性， 標定將會失敗， 活化后將會減少這些問題的出現(xiàn)。 電極活化采用 0 1MHF ，活化時間不能超過1 min 。氫離子的干擾在測量低濃度鈉離子時，氫離子的干擾是影響儀表準確的主要因素，必須對水樣的 pH 值進行調(diào)節(jié)，要求調(diào)節(jié)后的水樣pH 值比測定的 pNa 值大 3 ，即pH-pNa>3。如果水樣pNa=8. 36,水樣的pH值應大于11. 36。通過從測量池出口取樣，測量其pH 值，以判斷堿化程度是否合格，若不合格，應分析原因， 采取更換堿化劑或更換硅橡膠管的辦法解決。 有時在運

44、行中會出現(xiàn)二異丙胺瓶液位不下降反而上升的情況， 或者在標定時， 測量池液位發(fā)生下降， 維持不住，或者測量的漂移過大， 說明使用時間過長的硅橡膠管變脆， 發(fā)生漏泄， 此時就應更換橡膠管。? 污染的問題在測量含鈉量很低的溶液時，稍不注意就會引用起污染，造成測量誤差，因此存放標準液和水樣的容器要用塑料制品； 存放鈉試樣的容器要用高純水洗凈， 再用試樣洗34次，放入試樣后迅速加蓋，防止空氣對其污染；存放不同濃度溶液的容器不能混用。電極的敏感膜不要與手指、油膩接觸，新購或久置不用的 pNa 電極需用蘸有四氯化碳或酒精的棉花擦凈，再用水清洗，浸泡在5 的鹽酸中l(wèi)520 min ，然后再用蒸餾水洗凈， 然后

45、再用加堿的試樣沖洗3 4 次（電極上的水珠不要用濾紙吸干）才可使用。溶液的溫度測量時溶液溫度一般在2040c為宜，低于20c ,電極響應遲緩，給測量造成誤差 定位液與被測溶液溫度最好相同， 兩者溫差不得超過±3 ， 否則會造成明顯的測量誤差。四、溶解氧分析儀? 電極由一個貴重金屬電極（如鉑或金） 、一個參比電極（Ag/AgCl） 和 一個保護電極組成。 Cark 型式的電極是測量液體溶解氧中最常用的電極。? 測量的基本原理是一個陰極和一個陽極浸入電解液中，在兩個電極上加一個電壓，溶解氧通過透氧膜擴散進入電極，在陰極氧被消耗產(chǎn)生電流：O2 + 2 e- + 2 H2O -&gt

46、; H2O2 + 2 OH? 水中的溶解氧和產(chǎn)生的電流成線性比例關系。保護電極安裝在陰極的外圈，保護電極上所加的電壓和陰極上所加的電壓相同， 但所產(chǎn)生的電流不被測量。 電解液中擴散出來的氧被保護電極消耗， 所以不會對正常的測量產(chǎn)生干擾，這樣就縮短了電極的磨合時間。? 溶氧儀的極譜型薄膜電極能夠有選擇地分析水中的溶解氧，而不受其它離子的干擾，是利用只能透過溶質的隔膜，將電解池與試樣隔開， 其中的金或鉑陰極和銀一氯化銀陽極浸入塑料外套裝的電解質水溶液中， 在陰極和陽極之間加上電壓， 然后通過測量與電極串聯(lián)的精密電阻器上的電壓來測量產(chǎn)生的總電流，便可測得其中的溶解氧。五、硅酸根分析儀? 工作原理光電

47、比色法是在光電比色計上測量一系列標準溶液的吸光度，將吸光度對濃度作圖，繪制工作曲線，然后根據(jù)待測組分溶液的吸光度在工作曲線上查得其濃度或含量。反應原理：在 PH1.21.3 的溶液中，樣水中的可溶硅與鉬酸銨反應生成黃色硅鉬絡合物，再用還原劑（氯化亞錫或1-氨基 -2-萘酚 -4-磺酸）把黃色硅鉬絡合物還原成硅鉬藍，此藍色的色度與水樣中的可溶性硅的含量有關。注意：溶液的酸度、顯色劑的用量、溫度、溶劑等對顯色反應都有影響。第五章 運行常用的化學分析方法介紹一、硬度的測定（EDTA 絡合滴定法 ）1、原理：在 PH 為 10± 0.1 緩沖溶液中，用鉻黑T 或酸性鉻蘭K 等作指示劑，以乙二

48、胺四乙酸二鈉鹽（簡稱EDTA）標準溶液測定至純藍色或藍紫色為終點。根據(jù)消耗（EDTA） 的體積，即可計算出水中鈣鎂含量。本法有兩種測定手續(xù)：第一法適于測定硬度大于0.5mmol/L 的水樣（大硬度）第二法適于測定硬度在1-500umol/L 的水樣（小硬度） 。2、試劑1）鈣標準溶液（ 1ml 含 0.01mmolCa2+）2） 氨-氯化銨緩沖溶液；測小硬度時用：硼砂緩沖溶液3） 0.5%鉻黑T 指示劑；測小硬度時用：微硬指示劑4） 5%NaOH 溶液5）鹽酸（1+4）6） EDTA 標準溶液（ T=0.01mmol/Ml ） ；小硬度時用（ T=0.5mmol/Ml ）3、測定方法：i. 水

49、樣硬度大于 0.5mmol/L 時的測定步驟：不同硬度的水樣需取水樣體積1） 按上表吸取適量透明水樣注于 250ml 錐形瓶中，用高純水稀釋至100ml2） 加入 5ml 氨-氯化銨緩沖溶液，加 2 滴 0.5%鉻黑 T 指示劑， 在不斷搖動下，用 0.02M EDTA 標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)樗{色即為終點，記錄消耗EDTA 標準溶液的體積。3)水樣硬度(YD)的含量(mmol/L)按下式計算：(ab) TYD= V 3 103式中： MEDTA 標準溶液的摩爾深度， M 。a滴定水樣時所消耗EDTA 標準溶液的體積， ml 。V水樣的體積， ml 。11. 水樣硬度在1-500umol

50、/L 時的測定步聚：1) 取 100ml 透明水樣注于 250ml 錐形瓶中。2) 加 3ml 氨 氯化銨緩沖溶液(或 1ml 硼砂緩沖溶液)及 2滴 0.5%酸性鉻藍 K指示劑。3) 在不斷搖動下，以0.001M EDTA 標準溶液用微量滴定管滴定至藍紫色即為終點。記錄 EDTA 標準溶液所消耗的體積。4) 水樣硬度 (YD) 的數(shù)量(umol/L) 按下式計算：(ab) TYD= V 3 103式中： M 、 a、 V 意義同上式。3、 注意事項：1) 若水樣的酸性或堿性較高時， 應用 0.1M 氫氧化鈉或 0.1M 鹽酸中和后再加緩沖溶液，否則加入緩沖溶液后，水樣PH 值不能保證在 10

51、.0 ±0.1 范圍內(nèi)。2) 對碳酸鹽硬度較高的水樣，在加入緩沖溶液前， 應先稀釋或先加入所需 EDTA標準溶液的80%-90%(記入在所消耗的體積內(nèi) )，否則在加入緩沖溶液后，可能析出碳酸沉淀，使滴定終點拖長。3)冬季水溫較低時，絡合反應速度較慢，容易造成過滴定而產(chǎn)生誤差。因此，當溫度較低時，應將水樣預先加溫至30 40后進行測定。4) 如果在測定過程中發(fā)現(xiàn)滴不到終點色， 或加入指示劑后， 顏色呈灰紫色時，可能是Fe、Al、Cu或Mn等離子干擾。遇此情況，可在加指示劑前，用 2ml 1%的 L 半胱胺酸鹽酸鹽和2ml 三乙醇胺溶液(1+4)進行聯(lián)合掩蔽。此時，若因加入 L 半胱胺酸

52、鹽酸鹽，試樣PH 小于 10 ，可將氨 氯化銨緩沖溶液的加入量變?yōu)?5ml 即可。二、 pH 的測定1 .方法原理當氫離子選擇性電極 pH 電極與甘汞參比電極同時浸入水溶液后，即組成測量電池對其中 pH 電位隨溶液中氫離子的濃度而變化。用一臺高阻抗輸入的毫伏計測量，即可獲得同樣水溶液中氫離子活度相對應的電極電位，以 pH 值表示。PH= -Lg a H+a H+被測溶液的氫離子濃度,mol/lPH= -Lg H+2儀器1）酸度計：測量范圍014pH;讀數(shù)精度00.02pH2）電極：pH 玻璃電極、飽和甘汞電極，或復合電極。3）溫度計： 測量范圍0100C。4）塑料杯：50mL。3試劑1）試劑水

53、電導率小于2（js/cm,臨用時煮沸（35） min,驅除二氧化碳，加蓋冷卻至室 溫。取50mL已冷卻的試劑水，加一滴飽和氯化鉀溶液，如 PH在67之間， 即可用于配制各種標準緩沖溶液，將無二氧化碳水移入具塞的容器中備用。2）標準緩沖液按下表規(guī)定，稱取一定量試劑，溶于25處理好的試劑水中，移入1000mL 容量瓶內(nèi)，用水稀釋至刻度搖勻。對于磷酸二氫鉀及磷酸氫二鈉，應在120c下干燥2h,用新煮沸并冷卻的無二氧化碳水配制；四硼酸鈉，也應用新煮沸過并冷卻的無二氧化碳水配制。3）無二氧化碳水：將pH值不低于6.0的純水，煮沸15min,加蓋，冷卻至室 溫，移入具塞的容器中備用。4測定方法1）儀器校正

54、：儀器開啟后，對儀器進行調(diào)零，溫度補嘗和滿刻度校正。2 ） pH 定位：定位溶液應選用一種其pH 值與被測溶液相按近的緩沖溶液，在定位前，先用蒸餾水沖洗電極及測試燒杯2 次以上， 然后用于干凈濾紙將電極底部殘留的水滴輕輕吸干，將定位液倒入測試燒杯中，浸入電極，調(diào)整儀器的零點、溫度補償以及滿刻度校正，最后根據(jù)所用定位緩沖液的pH計定位。重復定位12次，直至復定位后誤差在允許范圍內(nèi)。 定位溶液可保留下次再用。 但如有污染或使用數(shù)次后，應當根據(jù)需要隨時更新緩沖溶液。3）水樣測定：將被測水樣沖洗電極2 次以上，然后將電極用蒸餾水沖洗干凈。最后將pH 電極浸泡在蒸餾水中備用。4.10.5 操作注意事項新電極或長時間干燥保存的電極在使用前，應將電極在蒸餾水中浸泡過夜，使其不對稱電位趨于穩(wěn)定。如有急用，則可將上述電極浸泡在0.1mol/L 鹽酸中至少 1 小時，然后用蒸餾水反復沖洗干凈后才能使用。因不同的 pH 電極有不同的 “等電位 ” ，因此為減少溫度補償所帶來的誤差，根據(jù)各表計的設計特征， 不同 p