離子色譜測試技術在電力行業化學分析中的綜合運用

趙琳

摘要：離子色譜測試技術具有快速、方便、選擇性好、靈敏度高且能實現多組不同成分同步分離的優勢，已成為當今電力行業化學分析的主要途徑，也是目前發展最快的分析方法之一。本文就離子色譜測試技術在電力行業化學分析中的具體運用情況座研究，以供同行工作參考。

關鍵詞：電力行業；離子色譜測試技術；化學分析；應用

隨著電力工業的迅速發展，電廠機組不斷朝著大型化、大容量、高參數方向邁進，為了更好預防電力機組內部產生積鹽、結垢以及腐蝕現象，確保機組運行的安全性、經濟性和穩定性，電力機組在運行中對水汽、油等物質的品質要求越來越高，電力行業化學分析方法研究已成為擺在工作人員面前的重點工作。經過幾年的工作時間發現，離子色譜測試技術在這些方面有著良好的應用效果，不僅確保了電力機組內部物質的質量，而且為電力機組的運行安全性、穩定性和經濟性打下堅實的基礎。

1、離子色譜測試技術概述

離子色譜測試技術最早出現于上個世紀七十年代，它自問世以后便得到迅速發展。在上個世紀八十年代的時候，離子色譜測試技術還僅僅局限于利用離子交換分離技術和導電檢測技術來分析物質中的陰、陽離子。而在這近四十年的發展歷程中，其取得了無與倫比的成績，目前已經廣泛的應用在環境、工業、農業以及生物等多個方面，其檢測方法也由原來單一的化學抑制型電導法發展成為當今以電化學、光化學、生物學等多種不同學科綜合構成的分析儀器聯用技術。經過工作實踐證明，這一技術是一種操作簡單、選擇性強、靈敏度高且快速有效的分離技術，能在具體應用中同時實現多組同步分離的要求。

在過去的電力行業化學分析工作中，常采用的方法主要包含了容量法、重量法以及光度法等，這些方法因為本身精確度不高且效率低下的特征，早已無法滿足當今日益發展的時代要求。而離子色譜測試技術的應用則有效的滿足了當前電廠水汽檢測、化學試劑檢測以及優質雜質檢測等要求，同時更是為這些檢測方法的利用開辟了新的途徑，成為電力化學中分析F-、NO3-、NO2-、Cl-、SO42-、P043-、甲酸、乙酸等陰離子和Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NH4+等陽離子及硅和過渡金屬元素等組分測定的理想方法。

2離子色譜技術在電廠水汽檢測中的運用

2.1腐蝕性離子的檢測應用

電廠在正常運行的過程中，離子色譜的測試結果往往都可以直接斷定水汽之中是否存在腐蝕物質，并且對這些物質的腐蝕強烈程度進行判斷，鑒別腐蝕性離子的來源。根據分析，目前的電廠機組水汽中所含有的無機陰陽離和有機酸陰離子是造成設備腐蝕的主要原因，對于機組運行安全性、經濟性存在著很大的影響。因此，在具體的工作中我們可以從以下方法入手對這些問題進行檢測，具體的檢測方法如下：

采用LPT時，按照DL/T805.2-2004的規定：鍋爐汽包壓力在12.7-15.8MPa，氯離子含量≤2mg/L；鍋爐汽包壓力在15.9-19.3MPa，氯離子含量≤0.5mg/L。

時至今日，我國仍然未曾形成一套系統、完善的電廠機組蒸汽、水汽氯離子檢測標準，大多檢測工作的開展仍然是以美國電力機組檢測標準為依據的。但是由于美國同我國本身就處于兩個不同地區的國家，且無論是氣候、環境還是文化都有很大的差異，這也是造成我國電力機組水汽檢測問題的關鍵。面對當前的檢測標準而言，目前我國電力機組中蒸汽、補給水中的氯離子海量不能超過3μg/L。且在這些水進行填入的時候還需要重視水中的硫酸根、甲酸、乙酸等含量，要嚴格控制這些酸性物質中的含量，從而避免熱腐蝕性的產生。

2.2無機陽離子檢測

無機陽離子的檢測和陰離子檢測的原理類似，所小同的是采用了磺酸基陽離子交換柱，如Metrosep C1，C2- 150等，常用的淋洗液系統如酒石酸/二甲基吡啶酸系統，u}一有效分析水相樣品中的Li+，Na+，NHa4+，K+，Ca2+，M2+等離子。

2.3、腐蝕性物質產生原因

在具體工作中，通常需要檢查其生水及除鹽水CODCr，結果在10mg/L以下，檢查水處理設備、加藥設備和樹脂理化性能，均未發現特殊異常，將補給水帶入有機物或樹脂破碎顆粒進入系統的可能性也一并排除。經過系統恢復及反復排污、換水，其氫電導率和小分子有機酸含量逐步恢復正常。詳細數據列于表1。

表1 某600MW機組水汽系統小分子有機酸測試結果（ug/l）

2.4、常規水質分析中的運用

在火電廠水質分析中，傳統方法不但費時，而且對痕量組分或存在較多干擾物質的水樣的測定更是無能為力。離子色譜技術在地表水水質全分析、高純水中痕量陰陽離子測試，基建過程水壓試驗中氯離子、氨含量測試，凝結水和給水氨含量等項目的分析檢測中，成為常規分析方法的有力補充。

3離子色譜技術在化學試劑和油中雜質測定中分析運用

3.1化學試劑雜質分析中運用

對于電廠使用的化學試劑中痕量無機陰、陽離子的測定，離子色譜分析是一種十分理想的分析手段。在實際分析過程中，對于不同的分析對象，需采用不同的前處理方式。如果待測對象本身為水溶性化合物，且產品本身對離子色譜的測定影響不大，只要將樣品經過合適的稀釋即可進行直接測定。例如，高純堿中氯化鈉的含量測定等。

3.2油中雜質測定中分析運用

如果待測對象本身（如油）不能直接進行離子色譜測試，可將待測樣品進行特殊處理并用適當的水溶液吸收后再進行檢測。例如，測定磷酸酯抗燃油中氯離子含量，傳統方法為：將適量油樣通過氧彈燃燒并用堿性過氧化氫溶液吸收后，用硝酸汞進行滴定分析。但在實際操作過程中，由于氯離子含量低，干擾離子多，終點顏色難以辨認，導致試驗誤差大，結果不準確。我們試用氧彈燃燒-離子色譜法測定磷酸酯抗燃油中氯離子含量，則取得了較為滿意的結果。

4離子色譜技術在固體樣品成分分析中的運用、

4.1電廠垢和腐蝕產物分析中的運用

對于電廠垢和腐蝕產物中Cl-、SO42-、P043-、甲酸、乙酸、Na+、Mg2+、Ca2+等成分的含量測試，我們也可以采用先將樣品充分粉碎、磨細后稱取一定量，制備成水溶液后，以0.2μm濾膜過濾定容后進行直接測定。采用此方法與傳統垢樣分析方法相比，可做到多組分同時快速測定，并可以避免在酸、堿溶樣過程中引入的誤差及離子間的相互干擾。

4.2電廠燃煤成分分析中的運用

對于煤及煤灰中成分的測定：例如氯、硫、氟等元素的測定，則將煤樣經過高溫爐培燒，焙燒后選擇合適的吸收液，進行溶解過濾定容后再進行離子色譜測定。

5結論

離子色譜法在快速和微量分析方面有著強大的優勢，目前我們將其應用在電力行業化學分析工作中，已經取得了明顯的效果，今后還將開展更多的應用，為電力系統提供更多服務。

參考文獻：

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