钠离子测量的意义:发电厂在长期运行期间往往会产生大量的水气,其中蒸汽钠离子的存在不仅会腐蚀汽轮机组中的金属材料,若控制不当还易造成蒸汽系统积盐问题,引发经济损失不说,更重要的是会在一定程度上影响热力设备的工作性能与运行水平。而在线钠表反应灵敏、响应快速,可在钠离子含量监测过程中及时发现蒸汽品质恶化以及凝汽器泄露情况,为我们争取处理时间。

本文将分两部分介绍。

第一部分:在线钠表影响因素及处理方法

1、基本原理与组成1.1、样品处理(碱化)系统

钠表特有的,就是对被测水样进行加碱处理,将被测水样的pH值增至10.0以上。

1.2、测量室

钠指示电极、参比电极、温度补偿电极和流通池组成。由此将钠离子浓度信号转换为电压信号。

1.3、信号处理及显示系统

高阻放大、温度补偿、报警等电路、控制面板及显示器等组成,其主要功能是对钠离子浓度测量产生的信号进行处理,最终显示钠离子浓度计。

2、样品处理系统

钠离子表的样品处理系统主要是对被测样品的pH值进行调整(SWAN公司要求10左右)。

水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。同时,碱化充分的水样的电导率大大增加,从而减少了纯水中电位测量中的静电干扰问题。

应定期检查碱化后的水样的pH,避免碱化剂量不够造成的误差。

2.1、碱化(扩散)原理

利用扩散管的微孔和管内外溶液的碱浓度差异,使管内的样品pH值得以提高。


常用碱化液:

二乙胺﹑二乙丙胺﹑基准级纯氨水等。SWAN公司采用的二异丙胺,NH4++OH-=NH3·H2O,样水pH提高,铵离子和氢离子减少。

3、常见故障及处理方法3.1、扩散管破裂

表面现象:扩散瓶溢满。

产生原因:扩散管破裂致使水样进入扩散瓶。

处理方法:更换扩散管(同时换新碱化液)。

3.2、低浓度测量误差大

产生原因:待测样品pH值过低,示值受氢离子干扰,

a样品流速过高

b扩散管失效(或长度不够)

c碱化液浓度低

处理方法:

a降低样品流速;

b更换扩散管(或增加长度);

c提高碱化液浓度。

3.3、指示电极老化

表面现象:响应速度明显变慢,校准(标定)时间大大超过5min(甚至无法进行标定;响应速度明显变慢。

产生原因:电极老化。

处理方法:进行活化处理,只能用有效的酸性活化液,手工和自动两种方式。SWAN建议钠表每周做一次活化,以确保仪表工作正常。

3.4、电极测量示值不稳定

产生原因:水样碱化不够,碱化扩散管老化或长度不够,致使水样pH值偏低,测量受水样中氢离子干扰影响;碱化液浓度偏低。

处理方法:更新碱化扩散管;增加碱化液浓度。

3.5、电极测量示值不稳定

产生原因:仪表测量时流量不稳定或过大。

处理方法:调整仪表测量时流量(宜控制在20mL/min∽25/min)

3.6、电极测量示值不稳定

产生原因:水样接地不良或开路低浓度测量时,受电信号干扰。

处理方法:检查并恢复水样的良好接地。

4、钠表使用注意事项

4.1、影响pH测量的一些因素同样影响Na的测量,例如静电荷(流动电位,取决于取样流速)、参比电极液接电位(取决于取样压力)、接地情况等。

4.2、一部分钠电极在测量ppb数量级的钠时选择性不够,造成测量高浓度时准确,测量低浓度时误差增大。

4.3、钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变化,从而会造成测量误差。因此应该保持较低的离子强度或者保持恒定的离子强度。要求碱化剂的加入量保持恒定。

4.4、钠电极对钾离子和铵离子也有一定的响应,钾离子和铵离子会对钠测量产生一定干扰。应将参比电极安在玻璃电极的下游;测量小于1μg/L的钠时,应增加碱化剂的量,抑制氨的电离。

4.5、仪器输出应与接地和电极输入隔绝,以防止地回路干扰;

4.6、水样中断后,如果不及时切断碱化剂,会损坏玻璃电极。停机时尤其应该注意!!

4.7、钠表采用Na标准溶液进行标定。标准液配制过程使用无钠水,用高浓度标准液配制低浓度标定工作液所使用的纯水必须确保是无钠水。注意标准溶液的可溯源性、正确性和有效期限。测量溶液的钠建议采用塑料瓶取样。

4.8、两点法校正时,注意电极响应时间问题。特别是自动校正的仪表,应待电极电位基本稳定后,再按“确认”键,以保证电极电位达到稳定值。必要时对电极进行恢复处理。

4.9、在线测量与静态测量的区别静态测量钠,由于电极响应时间要求稳定一定的时间,参比电极中渗出的钾离子干扰、空气中杂质的影响以及玻璃电极在高pH的溶解等干扰,对于μg/L数量级的测量准确性很差。在线钠表克服了上述干扰,因此对于μg/L数量级钠的测量应使用在线钠表。