一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法與流程

本發(fā)明涉及一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法,具體是一種采用離子色譜淋洗液梯度程序法對火電廠水汽系統(tǒng)中腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物進行精確分析檢測。

背景技術(shù)：

隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展，“凝汽式汽輪機供熱改造”也迅速普及，為滿足機組供熱，補給水量也隨之加大，補給水帶入的有機物也顯著增加，而腐植酸類有機物是一種主要的有機物代表，火力發(fā)電熱力系統(tǒng)中，腐植酸類有機物在高溫高壓環(huán)境下下發(fā)生分解，產(chǎn)生嚴重影響水汽品質(zhì)和熱力設(shè)備的雜質(zhì)，主要體現(xiàn)在水汽循環(huán)系統(tǒng)中的低分子有機酸和雜質(zhì)陰離子含量也逐漸增多，這些高溫分解產(chǎn)物的含量超標，不僅使得電導(dǎo)嚴重超標，而且熱力設(shè)備也受到不同程度的腐蝕影響，對安全運行造成很大的威脅。因此提出一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法是必然要求，所檢測數(shù)據(jù)的精確度同樣為凈化水質(zhì)和設(shè)備防腐具有重要的參考價值。

離子色譜法是20世紀70年代中期誕生的一種傳統(tǒng)檢測方法，是高效液相色譜的重要分支，是目前陰陽離子化合物含量檢測的主要檢測手段，并在火力發(fā)電廠水汽系統(tǒng)中離子含量檢測方面有重要應(yīng)用，成為研究和處理電力設(shè)備腐蝕問題的強有力工具，但是常規(guī)分析型離子色譜在實際電廠運行中應(yīng)用有很多缺陷，首先，常規(guī)分析型離子色譜淋洗液流速很大，很難做到連續(xù)開機運行，且需要大體積的樣品用量，這使大批量的水汽檢測很受限制，其次，對于現(xiàn)在的熱力系統(tǒng)，水汽成分變得相對復(fù)雜，腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物同時存在低分子有機酸和無機陰離子，針對這些復(fù)雜的樣品，因為不同種類離子對常見的離子色譜柱固定相的親和力存在較大差異，很難找到適宜的淋洗液種類和濃度將它們分離，容易造成檢測誤差，因此，需要在原來的常規(guī)分析型離子色譜方法上進行方法改進。

本發(fā)明提出的一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法，具體是一種采用離子色譜淋洗液梯度程序法對火電廠水汽系統(tǒng)中腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物進行精確分析檢測，針對性強，能克服傳統(tǒng)方法的缺陷，操作簡單，效果良好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法，為了彌補上述背景技術(shù)提到的相關(guān)缺陷，本發(fā)明的方法通過一種離子色譜淋洗液梯度程序法對火電廠水汽系統(tǒng)中腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物進行精確分析檢測，具體涉及的有機物高溫分解產(chǎn)物是以甲酸和乙酸為主的低分子有機酸和以F^-，Cl^-，SO₄^2-，PO₄^3-，NO₃^-為主的侵蝕性無機陰離子的測定，采用本測定方法，可以短時間內(nèi)迅速地測定離子含量，各離子的檢出限在保證最低的前提下其標準偏差最小，適宜于腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物，準確檢測。

為了達到上述的目的，本發(fā)明所采取的主要技術(shù)方案如下：

一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法,其特征在于，采用離子色譜淋洗液梯度程序法對火電廠水汽系統(tǒng)中腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物進行精確分析檢測，所述有機物高溫分解產(chǎn)物是以甲酸和乙酸為主的低分子有機酸和以F^-，Cl^-，SO₄^2-，PO₄^3-，NO₃^-為主的侵蝕性無機陰離子，具體步驟如下：

將待測樣品經(jīng)過0.45μm微孔濾膜過濾，濃縮樣品體積后，注入離子色譜儀的定量進樣環(huán)中，離子色譜淋洗液梯度程序法的檢測條件為：陰離子分析柱和保護柱的柱溫為30℃±0.1℃，淋洗液為K₂B₄O₇溶液，梯度淋洗，淋洗液流動速度控制在1.00mL/min，抑制器的電流控制在60mA，進樣體積500μL。

所述淋洗液為不同濃度梯度的K₂B₄O₇溶液，梯度淋洗的程序為：0~2min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為0mmol/L；2~7min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為0~4.5mmol/L；7~21min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為4.5~25.0mmol/L；21~30min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為25.0mmol/L。

所述淋洗液采用K₂B₄O₇溶液是為了克服傳統(tǒng)淋洗液KOH或NaOH易受空氣中CO₂的干擾。

綜上所述，本發(fā)明所采用的的一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法,具體涉及一種采用離子色譜淋洗液梯度程序法對腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物精確測定的方法，克服傳統(tǒng)離子色譜法的測量誤差大等缺陷，能在短時間內(nèi)準確測定所述分解液的成分含量，適宜于目前火力發(fā)電廠腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的測定，針對性強，對監(jiān)督水汽品質(zhì)，保證熱力設(shè)備的安全運行有非常重要的意義。

附圖說明

圖1為混合標準溶液的離子色譜圖，其中，1.F^-10μg/L；2.CH₃COO^-10μg/L；3.HCOO^-5μg/L；4.Cl^-200μg/L；5.NO₃^-100μg/L；6.SO₄^2-400μg/L；7.PO₄^3-60μg/L；

圖2為水汽樣品檢測的離子色譜圖，其中，1.F^-；2.CH₃COO^-；3.HCOO^-；4.Cl^-；5.NO₃^-；6.SO₄^2-；7.PO₄^3-。

圖3為不同濃度下腐植酸高溫分解產(chǎn)物的精確測定結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合實施實例對本發(fā)明方法進行進一步地描述，要說明的是，下面的說明只是解釋本發(fā)明方法，并不限定原發(fā)明的內(nèi)容。

實例1：某在役電廠水汽樣品檢測

1.儀器和試劑

實驗采用的儀器是離子色譜儀，陰離子分離柱和保護住都是配套的常用色譜柱，電導(dǎo)檢測儀，進樣器。

甲酸鈉，乙酸鈉，氟化鈉，氯化鈉，硫酸鈉，磷酸鈉，硝酸鈉，四硼酸鉀，以上所述藥品均為分析純，配置淋洗液K₂B₄O₇溶液（梯度濃度淋洗液），各陰離子的系列標準貯備溶液均為1000μg/L，上述七種標準貯備溶液和淋洗液均是用電阻率為18.25M?·cm的超純水配置，均儲存在聚乙烯瓶中置于0~4℃環(huán)境中貯備。

2.標準使用液的配置和儀器校準

根據(jù)所取待測樣品的濃度范圍和各陰離子的檢測靈敏度，準確移取適量陰離子標準貯備液，用超純水稀釋定容，配制成七種陰離子的混合標準使用液，本實例中根據(jù)水汽樣品濃度范圍確定的標準濃度為CH₃COO^-10μg/L、HCOO^-5μg/L、F^-10μg/L、Cl^-200μg/L、NO₃^-100μg/L、PO₄^3-60μg/L、SO₄^2-400μg/L的混合標準使用液。

3.色譜檢測

將待測樣品經(jīng)過0.45μm微孔濾膜過濾，濃縮樣品體積后，注入離子色譜儀的定量進樣環(huán)中，離子色譜淋洗液梯度程序法的檢測條件為：陰離子分析柱和保護柱的柱溫為30℃±0.1℃，淋洗液為K₂B₄O₇溶液，梯度淋洗，淋洗液流動速度控制在1.00mL/min，抑制器的電流控制在60mA，進樣體積500μL。

4.梯度淋洗程序

梯度淋洗是通過在分析過程中改變淋洗液的濃度來改變淋洗強度, 從而在一次進樣中完成對樹脂親合力有較大差異的不同離子的同時分離。因此,要求淋洗液經(jīng)過抑制后背景電導(dǎo)低且濃度改變后波動?。辉谔荻瘸绦蜣D(zhuǎn)換時系統(tǒng)平衡時間短?？紤]到不同種類陰離子面對不同濃度的淋洗液其保留組分分離度不同，而高濃度淋洗液會導(dǎo)致弱保留組分分離度變差，低濃度淋洗液則會導(dǎo)致分離之間過長，通過多次試驗，從而確定最佳的梯度淋洗濃度。

所述淋洗液為不同濃度梯度的K₂B₄O₇溶液，梯度淋洗的程序為：0~2min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為0mmol/L；2~7min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為0~4.5mmol/L；7~21min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為4.5~25.0mmol/L；21~30min，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度為25.0mmol/L。

5.譜圖分析

通過以上4個步驟得到標準溶液譜圖和水汽樣品溶液譜圖，如圖1，2所示。

實例2：不同濃度下腐植酸高溫分解產(chǎn)物的精確測定

重復(fù)上述實例1的操作步驟，選取儀器和試劑，校準儀器并配置標準使用液，對不同濃度下腐植酸高溫分解液進行色譜，采用梯度淋洗程序，得到不同濃度腐植酸分解下的產(chǎn)物含量結(jié)果如下表3所示，其變化趨勢圖如圖3所示，其中，腐植酸的分解濃度梯度設(shè)置分別為0μg/L，1500μg/L，3500μg/L，5500μg/L，7500μg/L。

不同濃度下腐植酸高溫分解產(chǎn)物的精確測定實例說明本發(fā)明所涉及的一種腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定方法具有推廣應(yīng)用性，可重復(fù)測定。

表1 不同濃度腐植酸分解下的產(chǎn)物含量

綜上所述，本方法在半小時內(nèi)完成了腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的精確測定，梯度淋洗程序相繼完成了淋洗柱子，平衡柱子，富集樣品，梯度分析，結(jié)束分析這五個步驟，在0~25min內(nèi)，淋洗液K₂B₄O₇溶液的濃度從0mmol/L上升到25.0mmol/L，然后保持此濃度，直至淋洗出所有待測組分，既有效分離出弱保留組分，又縮短強保留離子的分析時間，達到快速，準確的分析，此測定方法針對性強，可行性強，可操作性強，重復(fù)性良好，是一種完成腐植酸類有機物高溫分解產(chǎn)物的有效測定方法。