【国家标准(GB)】 工业循环冷却水及锅炉用水中钾、钠含量的测定

ICS 71. 040. 40
中华人民共和国国家标准　
GB/T14640--2008
代替GB/T1464014641—1993,GB/T10539—1989,GB/T12156-1989工业循环冷却水及锅炉用水中
钾、钠含量的测定
Water used in industrial circulating cooling system and boiler-Determination of potassium and sodium(ISO9964-1.1993,WaterqualityDetermination of sodium andpotassium-Part 1:Determination of sodium by atomic absorptionspectrometry;ISO9964-2:1993,Water quality--Determination of sodiumand potassium--Part 2:Determination of potassium by atomic absorptionspectrometry,NEQ)
2008-04-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准花管理委员会
2008-09-01实施
人民共
国家标
工业循环冷却水及锅炉用水中
钾、钠含量的测定
GB/T14640—2008
中国标准出版社出版发行
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开本880×12301/16
2008年7月第一版
印张0.75
字数15千字
2008年7月第一次印刷
书号：155066·1-31646
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GB/T14640—2008
本标准对应于ISO9964-1：1993《水质钠和钾的测定第1部分：原子吸收光谱法测定钠》及ISO9964-2：1993《水质钠和钾的测定第2部分：原子吸收光谱法测定钾》(英文版），与ISO9964-1：1993及ISO9964-2：1993的一致性程度为非等效。本标准同时代替GB/T14640-1993《工业循环冷却水中钾含量的测定原子吸收光谱法》GB/T14641—1993《工业循环冷却水中钠含量的测定原子吸收光谱法》、GB/T12156—1989《锅炉用水和冷却水分析方法钠的测定静态法》和GB/T10539一1989《锅炉用水和冷却水分析方法钾离子的测定火焰光度法》。
本标准中附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会水处理剂分会(SAC/TC63/SC5)归口。本标准负责起草单位：天津化工研究设计院。本标准主要起草人：刘艳飞、李琳、邵宏谦、朱传俊。本标准所代替标准的版本发布情况为：GB/T10539—1989;
GB/T12156-1989；
-GB/T14640—1993;
GB/T14641—1993。
1范围
工业循环冷却水及锅炉用水中
钾、钠含量的测定
本标准规定了工业循环冷却水和锅炉用水中钾、钠的测定方法。GB/T14640-2008
本标准中原子吸收光谱法适用于钾含量0.3mg/L～50mg/L、钠含量5mg/L～500mg/L的测定，静态法适用于钠含量大于0.23mg/L的测定。本标准也适用于各种工业用水、锅炉用水、原水及生活用水中钾、钠的测定。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括期误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备（GB/T6032002，ISO6353-1：1982，NEQ)
GB/T4470火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语（GB/T4470—1998，idtISO6955：1982）GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法（GB/T6682—1992，neqISO3696：1987）GB6819溶解乙炔
3术语和定义
本标准中涉及到火焰原子吸收光谱分析法术语和定义见GB/T4470。4钾含量的测定（原子吸收光谱法）4.1原理
向样品中加人氯化溶液作为离子化抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气/乙炔火焰，在766.5nm波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对本方法均无干扰（参见附录A、附录B)。
4.2试剂和材料
本方法所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合GB/T6682三级水的规定。试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时，均按GB/T603之规定制备。安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入或接触皮肤。
4.2.1盐酸。
4.2.2硝酸。
4.2.3氯化(CsCI)溶液：含钝20g/L。将25g氯化溶于含有50mL盐酸（也可以使用硝酸来代替盐酸)的450mL水的溶液中，并用水稀释至1L。该溶液1升含有约20gCs。4.2.4钾标准贮备溶液：含钾1g/L。在1000mL容量瓶中，用水溶解1.907g士0.005g氯化钾（预先在140℃土10℃烘干至少1h)并GB/T 14640—2008
稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6个月。此溶液1.00mL含1.00mg钾。也可使用市售溶液。
4.2.5钾标准溶液：含钾10mg/L。移取10mL钾标准贮备溶液至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度。1mL该标准溶液含有10μg钾，该溶液应现用现配。
4.3仪器
一般实验室仪器和下列仪器。
4.3.1原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气/乙炔(GB/T6819)火焰燃烧器、钾空心阴极灯以及配套的红敏光电倍增管。推荐光谱狭缝<0.3nm。
所有玻璃容器都应为硼硅玻璃。试验中所用容器，应使用10%(体积分数)硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。4.4采样
用清洁的聚乙烯瓶收集样品。
注1：如果样品要进行其他金属的分析，可添加盐酸或硝酸使pH约为1来保存样品（每升水样加入盐酸8.0mL）。4.5测定步骤
4.5.1试样的制备
4.5.1.1用孔径为0.45um的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也可通过离心机去除样品中的杂质。4.5.1.2根据待测样品的数量准备一系列100mL容量瓶。在每个容量瓶中加人10mL氯化溶液。4.5.1.3移取10mL样品至预先装有氮化溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。若试验溶液中钾的浓度不在0.1mg/L～1.0mg/L的最佳范围内，则适当调节样品体积。4.5.2校准溶液的制备
分别在一系列100mL容量瓶中加入10mL氯化溶液，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL和10.0mL钾标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有0mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L及1.0mg/L的钾。4.5.3校准和测定
4.5.3.1按照仪器使用说明书所提供的最佳条件，调节波长766.5nm，调试灯电流、通带、积分时间、火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5min～10min方能进行测定。4.5.3.2测定校准溶液的吸光度，以钾的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。根据曲线计算出斜率6，以升每毫克表示。4.5.3.3依次测定试验溶液的吸光度。4.5.3.4同时做空白试验。
4.6分析结果的表述
4.6.1校准曲线的使用
从校准曲线中读出试验溶液中钾的浓度。由这些值计算出试样中钾的浓度，要把所取试样的体积及容量瓶的总体积考进去。
4.6.2计算方法
4.6.2.1若校准曲线是线性的，钾的质量浓度以Pk表示，单位为毫克每升（mg/L)，按式(1)计算：(A-A.)V
式中：
A——样品的吸光度；
A。—空白的吸光度；
V——试液的体积的数值,单位为毫升（mL)；V'一容量瓶的体积的数值，单位为毫升（mL)；6—校准曲线的斜率，以升每毫克(L/mg)表示。4.6.2.2钾的浓度以ck表示，单位为毫摩尔每升(mmoL/L)，按式(2)计算：Pk
若校准曲线不呈线性，则按4.6.1所述进行。5钠含量的测定
5.1原于吸收光谱法
5.1.1原理
GB/T14640—2008
（2）
在样品中加入氯化作为离子抑制剂，直接吸收样品至原子吸收光谱仪的空气/乙炔火焰，在330.2nm或589.0nm波长处测量吸光度。水中各种共存元素及水处理药剂对钠的测定均不干扰(见附录B)。
5.1.2试剂和材料
本方法所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合GB/T6682三级水的规定。试验中所用制剂及制品，在没有特殊注明时,均按GB/T603之规定制备。安全提示：本标准所使用的强酸具有腐蚀性，使用时应注意。溅到身上时，用大量水冲洗，避免吸入或接触皮肤。
5.1.2.1盐酸。
5.1.2.2硝酸。
5.1.2.3氯化（CsCI)溶液：含20g/L。制备方法同4.2.3。
5.1.2.4钠标准贮备溶液：含钠1g/L。在1000mL容量瓶中，用水溶解2.542g士0.005g氯化钠（预先在140℃土10℃烘干至少1h)并稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶中，至少可稳定6个月。此溶液1.00mL含1.00mg钠。也可使用市售溶液。
5.1.2.5钠标准溶液：含钠10mg/L。移取10mL钠标准贮备溶液至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度。该溶液应现用现配，1mL该标准溶液含有10μg钠。
5.1.3仪器
一般实验室仪器和下列仪器。
5.1.3.1原子吸收光谱仪：按照厂家指示安装并操作。配有空气/乙炔火焰燃烧器、钠空心阴极灯以及配套的红敏光电倍增管。
推荐光谱狭缝<0.3nm。
5.1.3.2硼硅玻璃容器及聚乙烯容器玻璃容器及聚乙烯容器应使用10%(体积分数)硝酸溶液浸泡，然后用水洗净。5.1.4采样
同4.4。
5.1.5钠含量小于50mg/L的溶液的测定5.1.5.1试样的制备
5.1.5.1.1用孔径为0.45μm的过滤器过滤样品，以防样品中的杂质阻塞雾化器和燃烧器系统。也3
GB/T14640—2008
可通过离心机去除悬浮物中的杂质。5.1.5.1.2根据待测样品的数量准备一系列100mL容量瓶。在每个容量瓶中加人10mL氯化钝溶液。
5.1.5.1.3移取2mL样品至预先装有氯化溶液的容量瓶中，用水稀释至刻度，此即为试验溶液。若试验溶液中钠的浓度不在0.1mg/L～1.0mg/L的最佳范围内，则适当调节样品体积。5.1.5.2校准溶液的制备
分别在一系列100mL容量瓶中加人10mL氯化艳溶液，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL和10.0mL钠标准溶液至容量瓶中并用水稀释至刻度。此系列溶液分别含有0mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L0.6mg/L及1.0mg/L的钠。5.1.5.3校准和测定
5.1.5.3.1按照仪器使用说明书所提供的最佳条件，调节波长589.0nm，调试灯电流、通带、积分时间、火焰条件、背景扣除等。仪器开机点火后需稳定约5min～10min方能进行测定。5.1.5.3.2测定校准溶液的吸光度，以钠的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。根据曲线计算出斜率b，以升每毫克表示。5.1.5.3.3依次测定试验溶液的吸光度。5.1.5.3.4同时做空白试验。
5.1.5.4分析结果的表述
5.1.5.4.1校准曲线的使用
从校准曲线读出试验溶液中钠的浓度。由这些值计算出试样中钠的浓度，要把所取试样的体积及容量瓶的总体积考虑进去。
5.1.5.4.2计算方法
a）若校准曲线是线性的，钠的质量浓度以P%表示，单位为毫克每升（mg/L)，按式（3)计算：P%s = (A=Ao)V
式中：
A——样品的吸光度；
A。——空白的吸光度；
V-一试液体积的数值，单位为毫升（mL)；V——容量瓶体积的数值，单位为毫升（mL）；b—校准曲线的斜率，以升每毫克(L/mg)表示。b）钠的浓度以cna表示，单位为毫摩尔每升(mmoL/L),按式(4)计算：PNa
若校准曲线不呈线性，则按5.1.5.4.1所述进行。5.1.6钠含量大于20mg/L的溶液的测定5.1.6.1校准曲线的制作
（3）
（4）
准确移取钠贮备溶液0.00mL(空白）、2.50mL、5.00mL、7.50mL、10.0mL，分别置于50.0mL容量瓶中，加水稀释至刻度摇匀。此标准系列浓度为0.00mg/L、50.0mg/L、100.0mg/L、150.0mg/L、200.0mg/L，在波长为330.2nm处，调节仪器为最佳工作状态，以水调零，以钠的质量浓度为横坐标，相对应的吸光度为纵坐标，绘制出校准曲线。5.1.6.2试样的测定
按校准曲线的制作中同等仪器条件，以水为空白调零，测定试样的吸光度，若水样中钠含量大于200mg/L，可稀释后测定。
5.1.6.3分析结果的表述
以钠离子质量浓度表示的钠含量Pna（mg/L)按式(5)计算：PNa=p·f
式中：
从标准曲线中查得钠的质量浓度的数值，单位为毫克每升(mg/L)；f一一酸化后试样体积（mL)与所取水样体积（mL)之比。5.2静态法
5.2.1原理
GB/T14640—2008
（5）
当钠离子选择性电极一pNa电极与甘汞参比电极同时浸人溶液后，即组成测量电池对。其中pNa电极的电位随溶液中钠离子的活度而变化。用一台高阻抗输人的毫伏计测量，即可获得与水样中钠离子活度相对应的电极电位，以pNa值表示：pNa =-lgan+
pNa电极的电位与溶液中钠离子活度的关系符合能恩斯特公式：E=E+2.302 6
-lgana
式中：
pNa电极所产生的电位，单位为伏(V);当钠离子活度为1mol/L时，pNa电极所产生的电位，单位为伏(V)；气体常数，R=8.314JK-1·mol-1；热力学温度，单位为开(K)；
-法拉第常数，F=9.649×10*·C·mol-1；参加反应的得失电子数；
溶液中钠离子的活度，单位为摩尔每升(mol/L)。·（6）
当溶液中钠离子浓度小于10-3mol/L时，钠离子活度近似等于浓度，离子活度系数～1。当钠离子浓度大于10-3mol/L时，离子活度系数Y≠1，在测定中要注意活度系数的修正，为此水样应预先稀释，否则误差较大。
当测定溶液的α+<10-3mol/L，被测溶液和定位溶液的温度为20℃，则式(7)可简化为：dnt = AE
0.058(pNa-pNa')=△E
pNa = pNa'+
式中：
α'na+
标准溶液的电位与样品溶液电位之差，单位为伏(V)；标准溶液的钠离子活度，单位为摩尔每升(mol/L)；样品溶液的钠离子活度，单位为摩尔每升(mol/L)；标准溶液钠离子浓度所对应的pNa值；pNa-—样品溶液钠离子浓度所对应的pNa值。（8）Www.bzxZ.net
·（9）
（10）
为了减少温度的影响，定位溶液温度和水样温度相差不宜超过士5℃。氢离子和钾离子对测定水样中钠离子浓度有干扰，前者可以通过加人碱化剂，使被测溶液的pH大于10来消除，后者必须严格控制Cna+：Ck+至少为10：1。
5.2.2试剂和材料
5.2.2.1水：符合GB/T6682一级水规格。5
GB/T14640—2008
5.2.2.2氯化钠标准溶液的配制
5.2.2.2.1pNa2标准贮备液（10-2mol/L）：精确称取1.1690g经250℃~350℃烘千1h~2h的氯化钠基准试剂溶于水中，然后转入2L的容量瓶中并稀释至刻度，摇匀。5.2.2.2.2pNa4标准溶液(10-4mol/L)：取pNa2贮备液，准确稀释100倍。5.2.2.2.3pNa5标准溶液（10-5mol/L)：取pNa4标准溶液，准确稀释10倍。5.2.2.3碱化剂
二异丙胺母液[（CH:)2CHNHCH(CHs)2]的含量，应不少于98%，贮存于塑料瓶中。5.2.3仪器
5.2.3.1离子计或性能类似的其他表计。仪器精度应达士0.01pNa，具有斜率校正功能。5.2.3.2钠离子选择电极（钠功能玻璃电极）电极长时间不用，以干放为宜，干放前应用水清洗干净。当电极定位时间过长，测定时反应迟钝，线性变差都是电极衰老或变坏的表示，应更换新电极。当使用无斜率标准功能的钠度计时，要求pNa电极的实际斜率不低于理论斜率的98%，新的久置不用的pNa电极，应用沾有四氯化碳或乙醚的棉花擦净电极的头部，然后用水清洗，浸泡在3%的盐酸溶液中5min10min用棉花擦净再用水洗干净。并将电极浸泡在碱化后的pNa4标准溶液中1h后使用。电极导线有机玻璃引出部分切勿受潮。5.2.3.3甘汞电极（氯化钾浓度为0.1mol/L)甘汞电极用完后应浸泡在与内充液浓度相同的氯化钾溶液中，不能长时间浸泡在纯水中。长期不用时应干放保存，并套上专用的橡皮套，防止内部变干而损坏电极，重新使用前，先在与内充液浓度相同的氯化钾溶液中浸泡数小时。测定中如发现读数不稳，可检查甘汞电极的接线是否牢固，有无接触不良现象，陶瓷塞是否破裂或堵塞，有以上现象可更换电极。5.2.3.4试剂瓶（聚乙烯塑料制品）所用试剂瓶以及取样瓶都应用聚乙烯塑料制品，塑料容器用洗涤剂清洗后用1：1的热盐酸浸泡半天，然后用水冲洗干净后才能使用。各取样及定位用塑料容器都应专用，不宜更换不同浓度的定位溶液或互相混淆。
5.2.4分析步骤
5.2.4.1仪器开启半小时后，按仪器说明书进行校正。5.2.4.2向分析中需使用的pNa4、pNa5标准溶液，水和水样中滴加二异丙胺溶液，进行碱化，调整pH大于10。
5.2.4.3以pNa5标准溶液定位，将碱化后的标准溶液摇匀。冲洗电极杯数次，将pNa电极和甘汞电极同时浸人该标准溶液进行定位。定位应重复核对1、2次，直至重复定位误差不超过pNa5士0.02，然后以碱化后的pNa5标准溶液冲洗电极和电极杯数次，再将pNa电极和甘汞电极同时浸人pNa5标准溶液中，待仪器稳定后旋动斜率校正旋钮使仪器指示pNa5士（0.02～0.03），则说明仪器及电极均正常，可进行水样测定。
5.2.4.4水样测定：
用碱化后的水冲洗电极和电极杯，使pNa计的读数在pNa6.5以上。再以碱化后的被测水样冲洗电极和电极杯2次以上。最后重新取碱化后的被测水样。摇匀，将电极浸人被测水样中，摇匀，按下仪表读数开关，待仪表指示稳定后，记录读数，若水样钠离子浓度大于10-3mol/L，则用水稀释后滴加二异丙胺使pH大于10，然后进行测定。5.2.4.5经常使用的pNa电极，在测定完毕后应将电极放在碱化后的pNa4标准溶液中备用。5.2.4.6不用的pNa电极以干放为宜，但在干放前应用水清洗干净，以防溶液浸蚀敏感薄膜。电极一般不宜放置过久。
5.2.4.70.1mol/L甘汞电极在测试完后，应浸泡在0.1mol/L氯化钾溶液中，不能长时间的浸泡在纯水中，以防盐桥微孔中氯化钾被稀释，对测定结果有影响。6
附录A
(资料性附录)
水中共存元素及水处理药剂对钾的干扰GB/T14640—2008
钾是碱金属，其电离电位很低，在火焰中容易产生电离干扰。在循环冷却水中存在着一些共存的无机离子和加人的水处理药剂，当水中含有Ca2+、Na+、SiOz、PO,3-，使钾的测定产生正干扰，吸光值增高，加人氯化电离缓冲剂后，增高了自由电子浓度，使氯化在火焰中先电离，从而抑制了钾元素的电离。以下离子和药剂在给定范围内不干扰测定。A.1水中无机离子
Ca2+100mg/L,Cl-100mg/L;Na+300mg/L;A13+50mg/L;Si0z10mg/L;Fc2+50mg/L;Cu2+20mg/L；SO,2-40mg/L;PO,3-15mg/L;Mg2+40mg/L。A.2水处理药剂
六偏磷酸钠10mg/L多元醇磷酸酯10mg/L；聚丙烯酸10mg/L；聚丙烯酸钠10mg/L；三聚磷酸钠10mg/L，HEDP10mg/L;ATMP10mg/L;EDTMP10mg/L;巯基苯噻唑小于或等于3mg/L;苯辨三氮唑小于或等于3mg/L；聚季铵盐小于或等于100mg/L。GB/T14640-—2008
附录B
（资料性附录）
水中共存元素及水处理药剂对钠的干扰钠在自然界分布极广，几乎所有的天然水中都有钠。钠在水中溶解性很大，虽然不能形成沉淀析出，但能产生高的电导，使铝材和不锈钢等材质产生点蚀。在循环冷却水中，通常存在着一些无机离子和加入的水处理药剂，在以下给定范围内不干扰测定。B.1水中无机离子
SO,2-100 mg/L;Mg2+40 mg/L;Zn2+20 mg/L;Ca+500 mg/L;PO,3-60 mg/L ;Fe2+100 mg/L;Cu2+20mg/L;K+50mg/L;A13+30mg/L;CI-500mg/L;Si0240mg/L。B.2水处理药剂
聚丙烯酸10mg/L；HEDP10mg/L；ATMP10mg/L；聚季铵盐100mg/L；苯聨三氮唑3mg/L。版权专有侵权必究
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