摘要：目前大型发电机冷却方式有全氢气冷却、水冷加氢冷结合冷却、双水冷却三种。中电（普安）发电有限责任公司2*660MW发电机组冷却方式采用的是水冷加氢冷结合冷却，定子部分采用水冷，其余部分采用氢冷。定冷水中的铜、铁分析最常见的方法是分光光度法，此方法分析铁、铜含量低于5ug/L时需要对样品进行浓缩处理，浓缩过程中还可能引入待测物质，而且分析时间较长，劳动成本高，不能及时提供分析数据。利用石墨炉原子吸收法分析定冷水中铁、铜时，不会存在此类问题，同时分析速度与准确度都有较大的提升。此方法在启机阶段、水质异常时，能够快速、准确的为装置提供数据，以便于及时进行调整，为企业节约时间成本、物料成本。
关键词：石墨炉；原子吸收；定冷水；铜；铁
引言：如在水中铜的电极电位低于氧的电极电位，从化学热力学的观点看，铜是能被氧化腐蚀的，腐蚀反应能否不断进行，取决于腐蚀产物的性质，如果在铜表面的沉积速度很快，而且很致密，就起到保护作用，即形成了保护膜；反之，腐蚀沉积物不能形成保护膜，腐蚀就会不断进行下去。如果发电机组定子部分腐蚀得不到控制，会影响发电机的运行寿命，因此在机组运行过程中分析定冷水中铜、铁及其重要。
1.实验部分
1.1 原理及仪器设备
1.1.1 原理
原子吸收光谱法是依据在待测样品蒸汽相中，被测元素的基态原子，对由光源发出的被测元素的特征辐射光的共振吸收，通过测量辐射光的减弱程度，而求出样品中被测元素的含量，它主要功能是测定各种无机物和有机样品中金属和非金属元素的含量。由于本法的灵敏度高、分析速度快、仪器组成简单、操作方便，特别适用于微量分析和痕量分析。
1.1.2 仪器设备
耶拿NovAA400GP原子吸收光谱仪及附件，波长范围185-900nm、可以自动进样，可进行全自动多元素连续测定，电热原子化器。所有仪器参数的选择，各元素的各分析谱线的选择，各光学系统参数的设置，石墨炉升温程序等，都可以根据被选择的方法将各个参数自动地载入仪器并予执行，背景信号与分析信号同时测定，并自动扣除。
1.2 试剂和材料准备
浓硝酸光谱专用；稀释硝酸（1+99）可用浓硝酸配制；铜标准贮存溶液100ug/mL、铁标准贮存溶液100ug/mL；氩气纯度大于99.998%；电加热板；玻璃器皿。
1.3 实验条件选择
通过不同条件进行实验数据分析，得出Fe、Cu最佳实验分析条件，此实验条件下灵敏度高、稳定性好、重现性好，具体参数如表1。
表 1 实验仪器条件
1.4 建立标准曲线
标准溶液的浓度要根据实测样品含量来配制，以满足分析要求为原则。定冷水中的铁、铜含量相对比较低，可以把曲线最高浓度点控制在100ug/L左右。标准曲线各点的浓度由1.2中的100ug/mL铁、铜母液稀释配制。曲线制作方法有两种。一种是把1.2中100ug/mL的铁、铜标准溶液配制到100ug/L后，其余各点浓度由仪器自动稀释分析后建立曲线，此方法优点是只需要配制一个最高浓度，缺点是曲线相关系数不高，分析结果准确度不高。另一种方法是用100ug/mL铁、铜标准物质，用1.2中稀硝酸（1+99）进行稀释，配制为表2中一系列不同浓度的标准溶液，用稀硝酸（1+99）作为空白，按照表1条件进行实验分析，制作标准曲线。实验分析得出各浓度下的吸光度见表2，由表2可知，铁不同浓度对应的吸光度所得出的线性方程为y=0.002x+0.0006，相关系数R2=0.9993；铜不同浓度对应的吸光度所得出的线性方程为y=0.0043x-0.0017，相关系数R2=0.9991，满足分析要求。
表2 铁、铜不同浓下的吸光度
2.样品预处理与测定
2.1样品预处理
2.1.1 将取回的样品加入浓硝酸调节水样，使水样pH值＜2。
2.1.2 测定溶解铜时，可直接用于测定。
2.1.3 测定样品中的全铜时，取50mL样品，加入1.2中的5mL浓光谱专用硝酸。
2.1.4 在通风橱的电热板上加热样品，保持水样微沸直到体积减少到15到20mL。当样品中仍然含有一定量的悬浮物或不溶解颗粒时，样品可继续加热蒸发，剩余体积可灵活掌握，直到残渣溶解为止。
2.1.5 冷却后转移到50mL容量瓶中，用稀硝酸（1+99）稀释到刻度。
2.1.6 用稀硝酸（1+99）作为试剂空白。
2.2 样品测定
参照与标准曲线相同的仪器参数条件，将10ul样品注入石墨炉进行试剂空白与样品分析，测定吸光度，通过校准曲线得出铁、铜浓度，连续测定三次，以三次测定浓度的平均值作为测定值。
3.分析方法验证
3.1精密度实验
从定冷水箱取样后，按照样品预处理方法与样品分析条件进行铁、铜分析，进行5次平行测定，得出表3分析结果。由表3可知，铁、铜5次平行测定的标准偏差、相对标准偏差较小，说明结果精密度好。此方法中的RSD优于国标中其他分析方法规定值。
表3 精密度实验
3.2 加标回收率
取水样按照样品预处理与样品实验条件进行加标回收率实验，从表4可知铁的回收率在97.6-101.5，铜的回收率在98.4-102.3，由此可以证明此分析方法有较高的准确度，能满足定冷水分析要求。
表4 加标回收率试验
4.结论
通过表1实验优化条件与2.1中样品预处理方法分析定冷水中微量铜、铁时，铁的回收率在97.6%-101.5%，铜的回收率在98.4%-102.3%，铁相对标准偏差小于3%，铜的相对偏差小于2%，完全优于其他分析方法。表明此分析方法精密度、准确度都很高，完全可以满足定冷水中的铜、铁分析。此方法还具有分析效率高、分析速度快、不需要添加基体改进剂等优点，同时还能分析炉水、蒸汽、锅炉给水中的微量铁、铜。
参考文献：
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作者简介：
金惠东（1970一），男，江苏常熟，本科，高级技师，研究方向火电机组集控运行。
论文作者:金惠东,董立
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
标签：样品论文; 浓度论文; 硝酸论文; 回收率论文; 标准论文; 方法论文; 原子论文; 《电力设备》2018年第31期论文;