(青海桥头发电有限责任公司 青海省 810000)
摘要：在火电厂的生产运行过程中，对火电机组汽水系统中的二氧化硅含量有着严格的标准，二氧化硅与其化合物会对热力系统造成巨大的危害。为了将火电厂二氧化硅测定异常判断的方法进行规范，避免在二氧化硅测定工作中出现误差，在取样环节可以使用取样瓶的方式进行储量，做好取样流量，还需要对测定过程中的温度严格控制。只有这样才能加强火电厂二氧化硅测定异常判断方法的应用效果，从而加强问题药品的判断正确性。
关键词：火电厂；二氧化硅；测定；异常判断
前言：水中的硅化合物会包括离子、分子、不安定胶体、吸附四种状态，还会有较安定的颗粒的状态。通常在对化学分析时候可以将其分为活性硅与非活性硅类，活性硅中包括单分子的正硅酸、偏硅酸与二聚体、离子，其可以与水相溶，与钼酸根互相作用，生成杂多酸，可以将其简称为溶硅。火电厂炉内汽水品质中的二氧化硅，主要是溶解于水中的硅化合物，即活性硅。此种物质经加热后形成硅化材料——水垢，极易在热应力较大的锅炉传热面上形成沸石或硅化石，影响锅炉的安全运行。
一、二氧化硅测定异常判断取样环节
（一）二氧化硅取样与取样瓶对测定异常判断造成的影响
为了探讨取样瓶洁净程度对二氧化硅的测定结果的影响情况，我们进行了聚乙烯取样瓶未经盐酸浸泡和浸泡三天清洗后分析数据对照试验。试验条件如下：第一，试验样品。选取了精处理后的凝混床出水水样、主蒸汽。第二，分析仪器。分析仪器采用了DR5000分光光度计，波长为 =810MM，100MM比色皿[1]。第三，取样量设置为50毫升。采用经过盐酸浸泡三天后并经多次冲洗洁净后的取样瓶和没有经过盐酸浸泡的取样瓶同时对精处理凝混床出水水样和主蒸汽水样进行取样分析。取样瓶经过浸泡后的取样结果为：凝混床出水，主蒸汽吸光度为0.015与0.019，浓度为4.05与5.10；取样瓶未浸泡取样结果为：混凝床出水，主蒸汽吸光度分别为0.021,0.022，浓度分别为5.82,6.02；在线仪表检测值为：混凝床出水与主蒸汽的浓度分别为3.84，4.52.由取样分析数据可以看出，未经浸泡及处理的聚乙烯取样瓶，所测二氧化硅结果明显比浸泡过的取样瓶所取水样大，因此在做好汽水品质二氧化硅监测的前提是保证有符合标准的取样瓶，特别是对于炉内汽水品质而言，二氧化硅的数值本来就非常低，对于我厂的60万kW级以上的大容量机组，二氧化硅的含量期望值是小于等于5 g／L。通过对比试验可以看出，在二氧化硅的测定中，取样瓶的洁净程度对结果的影响是不可忽视的，没有严格按照分析方法处理取样瓶所带来的误差会降低分析的准确性，特别是二氧化硅含量刚好在临界的水样，可能就是是否合格的区别了。
（二）取样系统对二氧化硅测定异常判断的影响
我们在检查取样系统时，发现了水汽集中取样系统由于构造上的原因，有些设备的取样压力偏小，有些排污门或安全门漏水，因此造成仪表水样和人工水样总量不够，往往出现两者无法兼顾，人工取样门经常关闭或流量偏小，只是在取样时开启或开大。由于不是常流水，人工取样水就没有代表性，导致化验结果不能反应实际的水质，这是造成有几个水样偶尔偏高的最大原因。
二、实验室分析环节对二氧化硅测定异常判断的影响
（一）器皿产生的影响
为满足分析精度及防止器皿中硅的带人，分析器皿同取样瓶一样也必须采用聚乙烯瓶，也必须经过前期的加酸浸泡处理，且最好容量在100～150 mL之间，防止分析摇动过程中样品飞溅，造成分析误差。
（二）测定温度产生的影响
用“氢氟酸转化法”测二氧化硅，采用的是分光光度法。对于分光光度法，最常用的就是显色反应。而对于显色反应，大多是在室温下进行的，但是有些显色反应必须加热到一定温度下才能完成，因此温度就成为了一个影响反应结果的至关重要的因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如本方法中硅钼蓝法测硅时生成硅钼黄的反应，在室温下需10 min以上才能完成，而在沸水浴中则只需30 S[2]。同样在采用本法进行活性硅的测定中，当冬季室温低于22 cc且水样温度也低于22℃时将会导致发色不完全或失败，从而使活性硅的测定结果大大偏低。这是因为在活性硅测定中，显色反应除了受时间的影响外还受温度的影响，只有当水样温度在显色范围内时(27±5℃)时，显色反应才正常，测定的吸光度才准确。但在秋末或冬天，水样温度低于22℃甚至更低时，加显色剂后因温度过低，达不到显色反应条件，致使显色反不彻底，导致活性硅吸光度降低。带人标准曲线后所得活性硅含量偏低。因此，当水样温度过低时，为避免温度低的影响，应采用水浴加热水样，或将水样置于室温大于22℃的空间内，等水样恒温后测定。另外，由于温度的影响，在进行水样活性硅测定前，如若进行分析试剂，如盐酸，钼酸铵、草酸、或抗坏血酸等的配制，则必须等到试剂配制后达到恒温方可使用，否则因有些试剂在配制过程中有放热和吸热现象，易使试剂温度过高或过低，且由于在分析过程中的时间差等，会造成各水样分析温度的差别，使分析条件不一致，从而影响测定结果。
（三）标准溶液产生的影响
对于含硅量小于100 g/L的测定方法适用于除盐水、给水、蒸汽中二氧化硅含量的测定，因此绘制工作曲线的所用到的相应的标准溶液也应为1 mL含1 g 标准溶液，这里要注意是 的标准溶液[3]。目前市场上出售的有一种是硅标准溶液，而非 标准溶液。同样体积的同浓度的硅标准溶液和 标准溶液，它们的吸光度有两倍之差。如若在选择标准溶液时不加注意选择了硅标准溶液，则会使标准曲线的吸光度偏低一倍，从而使样品的分析结果偏高一倍，因此标准溶液的选择正确与否对分析的正常进行至关重要。选择好标准溶液后，就是工作曲线的绘制了，对于工作曲线的绘制，最好过二到三个月重新绘制，且使工作曲线的绘制条件，如温度，湿度等尽可能地接近于工作条件，以使误差降至最低。
（三）实验室环境产生的影响
二氧化硅的测定过程包括取样、分析等，它的测定结果除了上述的一些影响原因及室温的影响外，试验环境对测定的影响也是不容忽视的。
试验环境指的是实验室的温度、湿度、气压、空气中悬浮颗粒的含量及污染气体成分等。其中有些因素影响仪器性能，从而影响测定结果，有时这两种因素的影响兼而有之。如在用分光光度法测硅时，当实验室环境亮度太高时，就会使仪器出现光线太强，无法工作的信号，因此分光光度计一般都避免放在光线较强处。如果试验室湿度过高，可使电子仪器和光学仪器性能变差，甚至不能正常工作。这点对于DR5000的分光光度计影响特别明显，当湿度太高时，面板会无法操作，甚至于在仪器开启初期的自检都无法通过，针对此种情况，最好把分光光度计置于精密仪器问，并配套有相应的除湿器，及恒温装置，以确保仪器的最佳工作状态。另外，在测定过程中，还要防止空气中的尘埃对测定结果的影响。特别是对于地处路边的实验室，受尘埃的影响更大，因此对于 含量较低的水样，最好采用密封聚乙烯瓶，如果相对湿度太低，静电作用也会变得明显起来，对仪器和样品同样可能产生影响，如空气中的悬浮颗粒产生静电，处理样品或贮藏样品的器皿极易吸附带电颗粒，引起样品污染，造成分析结果偏高。
结语：采用“氢氟酸转化法”中的活性硅测定法必须清楚其测定原理及影响条件，严格按照试验方法进行，规范取样环节，正确选择取样瓶，确保取样瓶的洁净度和水样流量达到要求；在试验室分析环节，尽量消除温度、试剂和分析器皿等因素带来的误差，同时在满足试验条件的前提下，寻找更为优化的试验环境，减少测量误差。
参考文献：
[1]李庆超. 炼铜污酸臭葱石除砷工艺研究[D].昆明理工大学,2017.
[2]植小玉. 介孔二氧化硅经AMPK/mTOR途径对小鼠海马神经元细胞自噬的影响[D].宁夏医科大学,2017.
[3]刘元鑫. 白钨矿氢氧化钠焙烧热力学及新工艺研究[D].江西理工大学,2016.
[4]黄东洋. 布里奇曼石和二氧化硅同质多像变体的高压研究[D].中国科学技术大学,2016.
论文作者:吴秀,崔海春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/19
标签：水样论文; 溶液论文; 显色论文; 温度论文; 标准论文; 活性论文; 光度论文; 《电力设备》2018年第23期论文;