北方伟业计量集团有限公司
给水中的杂质在水处理过程中并不能完全被除去,当残余杂质进入锅炉后,其中一部分会在高温、高压、蒸发浓缩的条件下从炉水中析出,在锅炉受热面上形成水垢或水渣。锅炉受热面结垢会导致热传导效率降低及垢下腐蚀。铜垢是水垢或水渣的重要组成部分,合理地控制炉水中铜离子的含量可以减少锅炉内的结垢量。此外,水气循环系统中水气铜离子含量还可以作为判断系统中含铜部件腐蚀程度的依据。因此为了保证电厂生产的安全运行,有必要对水气循环系统水气中的铜离子含量进行定期监测。电厂测定水中铜含量(2.5~150gg/L)一般用分光光度法。在分光光度法中,将100gg/mL的铜标准贮备溶液稀释成1gg/mL的铜标准工作溶液,用来绘制标准曲线。铜标准溶液的准确度直接影响分析结果,反映出化验室的技术水平,因此准确配制铜标准溶液并定值,对于电厂的安全生产具有重要意义。测量不确定度是指与测量结果相关联的参数,表征合理地赋予被测量值的分散性。不确定度是衡量测量结果可靠性的一个重要标准,不确定度评定已成为标准溶液定值过程中不可或缺的一步。
1铜标准溶液的配制准确称取0.5001g纯铜[纯度不小于99.99%,表面先用HNO溶液(1:1)处理片刻至黑色氧化皮完全溶解,用去离子水冲洗干净,再用无水酒精洗净,风干后放入干燥器中干燥],置于250mL烧杯中,盖上表面皿。用烧杯小心加入20rnL优级纯HNO溶液(1:1)溶解,再加人100mL2.5mol/LHSO(优级纯)溶液,小心煮沸除去氮氧化物。待烧杯冷却后,将铜溶液全部转移至500mL容量瓶中,用去离子水定容,得到质量浓度约为1000g/mL的铜标准母液。用移液管移取100mL铜标准母液至1L容量瓶中,用去离子水定容,得到质量浓度约为100g/mL的铜标准工作溶液,待定值。
2铜标准溶液的定值
2.1主要仪器与试剂电子天平:AL_204型,精度为0.1mg,梅特勒一托利多仪器公司;容量瓶:2L,A级;微量滴定管:10mL,A级,精度为O.05mL;移液管:50mL,A级;锥形瓶:250mL;塑料吸管;仪器校准方法.氨一氯化铵缓冲液:pH10,用分析纯药品配制;紫脲酸铵指示剂:称取0.5g分析纯紫脲酸铵和50g氯化钠,置于研钵中充分混合并研磨均匀,放入磨口棕色玻璃瓶中密封保存;EDTA标准溶液:用电子天平准确称取纯度为(99.979±0.005)%的EDTA二钠盐(国家一级标准物质,编号为GBW06102)7.4644g,用适量去离子水溶于250mL烧杯中后全部转移至2L容量瓶中,用去离子水定容,整个操作在20环境中完成。
2.2定值步骤用移液管吸取50mL铜标准溶液至250mL锥形瓶中,然后用塑料吸管吸取pH10的氨一氯化铵缓冲液,逐滴加入锥形瓶中并不断摇动,直至生成的Cu(OH)沉淀恰好溶解并变为深蓝色清液为止。沿锥形瓶壁加入50mL去离子水,若溶液变浑,再滴加缓冲溶液至澄清蓝色。加入适量紫脲酸铵指示剂[cu.紫脲酸铵为黄色,Cu(NH3)为蓝色,混合后即显黄绿色],用装有EDTA标准溶液的微量滴定管滴定,直至溶液颜色由黄变紫,记录终点数据。平行滴定2O次。
2.3铜标准溶液浓度的计算铜标准溶液浓度的计算公式:一一cdM×1000…VLJ式中:一铜标准溶液浓度定值结果,I,zg/mL;cd——EDTA标准滴定溶液的浓度,tool/L;——滴定消耗EDTA标准溶液的体积,mL;^铜的摩尔质量,g/mol;单次滴定所取铜标准溶液的体积,mL;1000——单位换算系数。EDTA标准溶液浓度的计算公式:ca=丽mdPd(2)式中:——配制EDTA标准溶液所称取EDTA二钠盐的质量,g;P——EDTA二钠盐的纯度;——EDTA二钠盐的摩尔质量,g/tool;——容量瓶的体积,L。由式(1)、式(2)可得:一一一md尸dM×1000…tJ)d=7.4649g,Pd=99.979%,M=63.546g/mol,M~=372.237g/mol,vF=2L,V=50mL,实验测得20次平行滴定消耗EDTA标准溶液的平均体积=7.85mL,标准偏差为O.0073mL。将以上数据代入式(3)得:c=100.0g/mL。
3定值不确定度评定
3.1不确定度来源由式(3)可知,铜标准溶液定值不确定度的来源主要包括EDTA二钠盐的质量m引入的不确定度、EDTA二钠盐的纯度Pd引入的不确定度、EDTA二钠盐的摩尔质量Md引人的不确定度、2L容量瓶体积引入的不确定度、滴定铜标准溶液消耗EDTA标准溶液的体积引人的不确定度、滴定所取铜标准溶液体积引入的不确定度、铜的摩尔质量引入的不确定度。
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