4.1 Методика лабораторных опытов по определению противонакипного эффекта

Подготовка к испытанию

В качестве исследуемых вод для лабораторной работы используются искусственно приготовленные водные растворы, имитирующие состав котловых вод.

Реагентами для обработки воды служат растворы фосфата натрия, трилона Б, ингибитора отложений минеральных солей (ИОМС) и другие.

Проведение испытаний

Перед проведением лабораторных опытов химическую посуду (реакционный стакан и пробирку, надеваемую на стержень нагревательного элемента) необходимо промыть сначала подогретым раствором соляной кислоты, а затем дистиллированной водой.

Для каждого опыта используют по 1,0 дм³ исследуемой воды. Сначала в реакционный стакан наливают 0,9 дм³ воды, отмеривая ее с помощью цилиндра. Остальную воду доливают в стакан через воронку по мере ее испарения. На стержень нагревательного элемента надевают пробирку из термостойкого стекла. Эту операцию выполняют при нажатой кнопке 5, которая является приводом фиксатора пробирки. Фиксатор предотвращает смещение пробирки при проведении опыта и при извлечении нагревателя из стакана по окончанию испытания.

Нагревательный элемент помещают в стакан, который устанавливают на электроплитку. Подогревают воду до 30-40°С для предотвращения растрескивания пробирки (проверяют температуру лабораторным термометром) и включают блок питания установки. Когда вода закипит (будет наблюдаться кипение вокруг стержня нагревателя), отмечают время и кипятят ее еще 10 минут, поддерживая постоянный уровень жидкости (доливая при необходимости дистиллированную воду).

По истечении указанного времени блок питания выключают. Через 5-10 минут нагревательный элемент осторожно извлекают из стакана. Тигельными щипцами обхватывают горячую пробирку, нажатием на кнопку освобождают ее и снимают со стержня нагревательного элемента. Затем 2-3 раза погружают ее в стакан с предварительно подогретой до 60 - 70 ^оС дистиллированной водой для удаления частиц шлама.

Далее для определения противонакипного эффекта пробирку помещают в стеклянный стакан (колбу) вместимостью 100-250см³ и осторожно из бюретки приливают 0‚1 н. раствор соляной кислоты таким образом, чтобы вся выделившаяся на поверхности нагревателя накипь была полностью растворена. Отмечают объем раствора кислоты‚ использованной для растворения накипи (а_к). Затем содержимое стаканчика переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³. Тщательно промывают пробирку и стакан дистиллированной водой‚ собирая промывочные воды в ту же колбу. Доливают в колбу дистиллированной воды до общего объема 100 см³. Добавляют в колбу с полученным содержимым 3-4 капли индикатора метилового оранжевого и титруют окрасившуюся в розовый или красный цвет жидкость 0,1 н. раствором едкого натра до появления оранжевой или желтой окраски. Отмечают объем затраченной на титрование щелочи (а_щ). Затем по разности между общим расходом раствора соляной кислоты и расходом раствора едкого натра на её нейтрализацию определяют объем 0‚1 н. раствора соляной кислоты‚ затраченной непосредственно на растворение накипи (а = а_к - а_щ ).

Опыты проводят дважды - сначала с необработанной водой (устанавливая расход кислоты а₁)‚ а затем в тех же условиях с обработанной водой (устанавливая расход кислоты а₂). Сопоставимые результаты могут быть получены только в том случае‚ если все операции будут выполнены в одинаковых условиях (скорость подъёма температуры, продолжительность кипения).

При использовании метода стабилизации определяют шламовый эффект противонакипной обработки воды. Для этого образовавшийся шлам отфильтровывают через бумажный фильтр, а затем растворяют осадок на фильтре 0‚1 н. раствором соляной кислоты, отмечая ее расход (а_к). Раствор собирают в колбу вместимостью 250см³‚ при необходимости доливают до отметки 100 см³ дистиллированной водой и избыток кислоты нейтрализуют 0‚1 н. раствором едкого натра в присутствии индикатора метилового оранжевого до перехода розовой окраски жидкости в оранжевую или желтую, отмечая расход щелочи (а_щ). Аналогично определяют объем 0,1 н. раствора соляной кислоты, затраченной непосредственно на растворение шлама.

Обработка результатов

Противонакипной эффект обработки воды в процентах рассчитывают по формуле:

,

Шламовый эффект стабилизационной обработки воды в процентах определяют по формуле:

где а₁ - расход кислоты‚ затраченной на растворение накипи (шлама), образовавшейся при нагревании необработанной воды, см³; а₂- расход кислоты, затраченной на растворение накипи (шлама), образовавшейся при нагревании воды обработанной методами кондиционирования.