1811EL微量钠测定仪在电力系统中的应用

    锅炉中的水垢、蒸汽系统的盐垢都含有钠,因为即使水处理时将补给水中钠除尽,由于循环冷却水的钠成份很高,一但稍有泄漏,凝结水就会受到污染,进入水汽循环系统。由于钠离子测试较电导率法灵敏度高,因此微量钠测定仪监督蒸汽品质或凝汽器泄漏更为有效,能及时发现事故隐患。因此钠含量的测定直接关系到系统的安全、经济运行。

    1811EL微量钠测定仪是美国奥利龙(ORION)80年代末、90年代初产品,具有国际先进水平,其特点是智能化程度高,准确性稳定性好,制做工艺水平好,操作简便,是目前监测微量钠比较理想的仪器。本文介绍了1811EL微量钠表的原理、预处理系统、已知两点添加校验法及电路特点,并对应用中存在的问题提出了解决的方法。

    1　测量原理

    被测水样经过恒流、过滤、碱化装置碱化后,钠玻璃电极、参比电极与被测液构成测量电池,通过测量其电动势得到pNa值。其响应关系可以用能斯特方程来描述。

    E=E₀+(RT/nF)·log(C_s/C_iso)

式中　E——电极电位

    E0——标准温度下电极电位

    R——理想气体常数

    T——样品的绝对温度

    n——离子的价态

    F——法拉第常数

    Cs——离子有效浓度

    Ciso——离子浓度(活度)

    2　预处理系统

    2.1　离子干扰

    钠玻璃电极对H+的响应比Na+还敏感,因此H+是影响钠离子浓度测量的主要因素之一,其次干扰离子是K+、NH4+离子。

    理论和实践证明,减少H+的干扰必须提高被测液的pH值比pNa值大3至4个数量级。1811EL是通过奥利龙专利扩散工艺来提高溶液的pH值。样品流过试剂瓶中的扩散管,瓶中装有胺溶液,这种胺通过扩散管的管壁向样品中扩散,因而将样品的pH值提高。

    常规钠表采用钠玻璃电极和内充液为氯化钾溶液的氯化银电极为一次测量元件。而1811EL采用奥利龙设计的、世界一流的更敏感的钠玻璃电极和一种新的不含K+内充液的参比电极为一次测量元件,参比电极内充液对样品污染极小,在流路上将参比电极置玻璃电极的下游,因此1811EL钠表测量下限达0.01μg/l,精度达0.02μg/l,非常适合蒸汽微量钠的测定。

    NH4⁺对钠离子浓度测量影响很小,但对微量钠测量也不容忽视,因此碱性试剂不用氨水而采用单乙胺。

    2.2　恒流过滤

    用在线pNa表测量蒸汽中钠浓度时,蒸汽携带的铁会对钠电极造成污染,这是由于被测液加碱后,水中的一部分铁离子转化为Fe(OH)₃,Fe(OH)₃沉淀物被吸附在电极表面和电极杯上,形成褐红色铁垢,使电极灵敏度降低,影响测量。1811EL微量钠表采用分流过滤器很好地解决了铁污染问题。过滤器结构示意图见图2。过滤器内装有孔径为60μm的不锈钢滤芯,带压的水样进入分流过滤器后,一部分经过滤芯流到压力调节阀,水样中颗粒状沉淀物被滤芯拦截,另一部分从滤芯侧面流过,将滤芯上的颗粒状沉淀物经旁路阀排走。实践证明这种分流过滤器,不易堵塞,能起到水样过滤作用。