DLT918-2005 六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定法.pdf

I CS 2 7.1 0 0F 2 4备幸昙:1 5 31 6-2 0 0 5E I L中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准DL/T 9 1 8一 2 0 0 5 代替 S D 3 0 9一 1 9 8 9六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定法D e t e r mi n a t i o n o f h y d r o l y s a b l e fl u o r i d e c o n t e n t i n s u l p h u r h e x a fl u o r i d e2 0 0 5-0 2-1 4发布2 0 0 5-0 6-0 1实施中华人 民共和 国国家发展和改革委员会发 布DL/T9 1 8一 2 0 0 5目次一月 u舀 ，二1 范围.一，.2 原理 价 3 试剂 ，4 仪器及设备.，.-.-.价.5 分析步骤，.-.6结果计算.DL/T9 1 8一 2 0 0 5p li青 本标准是根据原国家经济贸易委员会 关于下达2 0 0 1)年度电 力行业标准制、修订计划项目 的通知 (电力【2 0 0 0 1 7 0 号文)下 达的计划任务，对S D 3 0 9-1 9 8 9 六氟化 硫气体中 可水解氟化物含量的 测定方法进行修订的。六氟化硫气体中的可 水解氟化物将对设备和固 体绝缘材料造成腐蚀及加快劣化，一定程度上可水解氟化物含量的大小代表毒性的大小，是六氟化硫气体质量控制重要指标之一。主要修订内容为:明确了本标准的适用范围;保留了原标准的详细操作步骤和结果计算方法;一一采 用9 纯 来表示 六氟化硫气体中可水解氟化物的含量。本标准自 实施之日 起，代替原S D 3 0 9-1 9 8 9 0 本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会归口并解释。本标准起草单位:西安热工研究院有限公司。本标准主要起草人:孟玉蝉。本标准 1 9 8 9 年 2 月首次发布，2 0 0 5年2月第一欢修订DL/T9 1 8一 2 0 0 5六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定法1 范围 本 标准给出了六氟化硫气体中可水 解氟化物含量的比 色测定 方法和电极测定方法。本标准适用于电气设备用六氟化硫气体中可水解氟化物含量的测定。2 原 理 本方法是利用稀碱与六氟化硫气体在密封的玻璃吸收瓶中水解，所产生的氟化物离子用茜素一 斓络合试剂比 色法或氟离子选择电极法测定，结果以 氢氟酸的质量与六氟化硫气体质量比(9 9/9)表示。3 试剂3.1 茜素氟蓝(3-氨基甲基茜素-N,N 一双醋酸)。3.2 氢 氧 化 铁 溶 液，分 析 纯(密 度0.8 8 0 k g/m 3)。3.3 醋酸按溶液，2 0 0 g/L,3.4 无水醋酸钠，分析纯。3 5 冰醋酸，分析纯。3.6 丙酮，分析纯。3.7 氧化悯，含量 9 9.9 9%.3.8 盐酸，0.1 m o l/L o3.9 盐酸，2 mo 1/L o3.1 0 氟化钠，优级纯。3.1 1 氢氧化钠溶液，O.1 mo l/L o3.1 2 氢氧化钠溶液，5 m o 1/L o3.1 3 氯化钠，分析纯。3.1 4 柠檬酸三钠(含两个结晶水)，分析纯。4 仪器及设备4.1 分光光度计，配备有2 c m或 4 c m玻璃比色皿。4.2 玻璃吸收瓶，1 0 0 0 mL，能承受真空 1 3.3 P a o4.3 球胆，大于 1 0 0 0 M L o4.4 U形水银压差计。4.5 真空泵。4.6 医用注射器，l O M L并配有一个 6号注射针头。4.7 P H 玻 璃电 极。4.8 酸度计。4.9 饱和甘汞电极。4.1 0 氟离子选择电 极。4.1 1 电磁搅拌器。4.1 2 盒式气压计，分度 1 0 0 P a aDL/T9 1 8一 2 0 0 55 分析步骤5.1 准备5.1.1 茜素一钥络合试剂的配制 a)在5 0 m L 烧杯中，称量。0 4 8 g(精确到士 0.0 0 1 g)茜素氟蓝(本标准3.1)，加入O.I M L 氢氧化 钱溶液(本标准 3.2)，1 M L醋酸钱溶液(本标准 3.3)及 1 O m 1 去离子水，使其溶解。b)在2 5 0 m L容量瓶中，加入8.2 g 无水醋酸钠(3.4 条)和冰醋酸溶液 6.O m L 冰醋酸(3.5 条)和 2 5 m L去离子水 使其溶解。然后将上述茜素氟蓝溶液移入容量瓶中，并边摇荡边缓慢地加入 1 0 0 M L丙酮。c)在5 0 m L烧杯中 称量0.0 4 1 g(精确到士。.0 0 1 g)氧化钥(本标准3.7)，并加入2.5 m L盐酸(本 标准3.9)，温和地加热以 助溶 解。再将该溶液移入上述容量瓶中，将溶液充分混合均匀，静置，待气泡完全消失后，用去离子水稀释至刻度。该试剂在 1 5 C-2 0 下可保存一周，在冰箱冷藏室中可保存一个月。注 1:如果茜素氟蓝溶液中有沉淀物，需用滤纸将它过滤到 2 5 0 m L容量瓶中，再用少量去离子水冲洗这纸，滤液一 并加到容量瓶中 注 2:冲洗烧杯及滤纸的水量都应尽量少，否则最后液体体积会超过2 5 0 mL.注 3:加丙酮摇匀的过程中有气体产生，因此要防止溶液逸出，最后要把容量瓶塞子打开一下，以防崩开。5.1.2 氟化钠储备液(l m g/m L)的配制 称2.2 1 0 g(精确到士 0.0 0 1 g)干燥的氟化钠(本标准3.1 0)溶于5 0 m L去离子水及1 M L氢氧化钠溶液(本标准3.1 1)中，然后转移至1 0 0 0 M L的容量 瓶中，用去离子水稀释至刻度。此溶液储存于聚乙 烯瓶中。5.1.3 氟化钠工作液A(1 W g/m L)的配制 当天使用时，取氟化钠储各液按体积稀释 1 0 0 0 倍。5.1.4 氟化钠工作液B(O.l mo l/L)的配制 称4.1 9 8 g(精确到0.0 0 1 g)干燥的氟化钠(本标准3.1 0)，溶于5 0 M L 去离子水及 1 M L 氢氧化钠溶液(本标准3.1 1)中，然后转移到1 0 0 0 n i L 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。5.1.5 总离子调节液(缓冲溶液)的配制 将5 7 m L 冰醋酸(本标准3.5)溶于5 0 0 m L去离子水中，然后加入5 8 g 氯化钠(本标准3.1 3)和0.3 g柠檬酸三钠(本标准3.1 4)，用氢氧化钠溶液(本标准3.1 2)将其p H调至5.0 5.5，然后转移到l 0 0 0 m L容量瓶中并用去离子水稀释至刻度。5.2 吸收方法5.2.，将球胆中的空气挤压干净，充满六氟化硫气体，再将六氟化硫气体挤压千净，然后再充满六氟化硫气体。如此重复操作三次，使球胆内 完全无空气，全部充 满六氟化硫气体，旋紧螺旋夹(图1 中8)。5.2.2 将预先准确测量过体积的 玻璃吸收瓶及充满六氟化硫气体的球胆，按图1 所示安装好取样系 统。将真空三通活塞(图 1 中 2.3)分别旋到 a 和 b的位置，开始抽真空。当 U形水银压差计液面稳定后 (真空度为 1 3.3 P a时)再继续抽 2 min,然后将图 1中真空活塞 2旋到 b的位置，将图 1中吸收瓶 1 与真空系统连接处断开，停止抽真空。5.2.3 缓慢旋松螺旋夹，球胆中的六氟化硫气体缓慢地充满玻璃吸收瓶。将图 1 中活塞2旋至c瞬间后再迅速旋至b，使吸收瓶中的压力与大气压平衡。5.2.4 用医用注射器将 I O m L氢氧化钠溶液(本标准3.1 1)从胶管处缓慢注入玻璃吸收瓶中(此时 要用手轻轻挤压充有六氟化硫气体的球胆，以使碱液全部注入)。随后将图 1 中活塞 2 旋到 d的位置，旋紧螺旋夹 8，取下球胆，紧握玻璃吸收瓶，在 1 h内每隔5 m i n用力摇荡 I m i n(一定要用力摇荡，使六氟化硫气体尽量与稀碱充分接触)。DL/T9 1 8一 2 0 0 5函 v0 v I 一玻璃吸收瓶:2,3 一真空三通活塞4-U形水银压差计;5 球胆:6 一医用注射器:7-.上支管:8-螺旋夹图1 振荡吸收法取样系统示意5.2.5 取下玻璃吸收瓶上的塞子，将瓶中的 吸收液及冲洗液一起并入一个 l 0 0 m L小烧杯中，在酸度计上用盐酸 溶液(本标准 2.8)和氢氧化钠溶液(本标 准 2.1 1)调节p H值为5.0 5.5，然后转入 1 0 0 M L容量瓶中待用。5.3 氟离子测定方法5.3.1 比色法 a)在I O O M L 容量瓶中加 入 l 0 M L 茜素一 斓络合试剂，用去离子水稀释至刻度混均后避光静置3 0 m i n e b)用2 c m或4 c m的比 色皿，在波长6 0 0 n m处，以 加入了 所有试剂的“空白”试样为参比测量其吸 光度，从工作曲 线上读取氟含量(n,)。c)绘制工作曲线。向 五个 I O O m L的容量瓶中，分别加入。、5.0,1 0.0,1 5.0,2 0.O m L的氟化 钠工 作液A(l g g/m L)及少量去离子水，混匀后与样品同时 加入 1 0.0 m 1 茜素一 斓络合试剂，以下操 作同本标准5.3.1 a)及5.3.1 b)项。用所测得的吸光度绘制氟离子 含量(9 9)一吸光度(A)的 工作曲线(图2)(每天测定都需重新绘制工作曲线)。乙侧积咨(0.0 1 5.0奴离子 含量(u )图 2 比色法工作曲线示例DL/T9 1 8一 2 0 0 55.3.2 氟离子选择电极法 a)使用氟离子选择电极前，先将其在 1 0 3 m o l/L的氟化钠溶液中浸泡 l h 2 h，再用去 离子水 清洗，使其在去离子水中的一 m V值为3 0 0-4 0 0 a b)将氟离子选择电极、甘汞电 极及酸度计或高阻抗的m V计连接好，并用标准氟化钠溶液 校验氟 电极的响应是否符合能斯特公 式(参考制造厂家说明 书)，若不符合应查明原因。c)在5.2.5 款的I O O M L(a)容量瓶中加入2 0 m L总离子调节液，用去离子水稀释至刻度。d)把溶液转移到 1 0 0 m 1 烧杯中，将甘汞电极及事先活化好的 氟离 子选择电极浸到烧杯的溶液中，打开酸度计，开动 搅拌器。待数值稳定后读取一 m V值，从工作曲 线上读出样品溶液中的氟离子 浓度的一 1g 值，然后算出氟离子浓度(n 2)。e)绘制工作曲线。用移液管分别向两个 l 0 0 mL的容量瓶中加入 I O mL氟化钠工作液B(O.l m o l/L),在其中一个容量瓶中加入2 0 m L 总离子调节液。然后用去离子水稀释至刻度，该溶液中氟离子浓 度为1 0 Z m o l/L。而 在 另 一 个 容 量 瓶中 则 直 接 用去 离 子 水 稀 释 到 刻 度，该 溶液 中 氟 离 子 浓 度 亦 为 1 0 Z m o l/L。再用移液管分别向两个1 0 0 m L的容量瓶中 加入 l O m L 未加总离子调节液的1 0 Z m o l/L 的氟化钠标准液。在其中一个容量瓶中加入 2 0 m L总离子调节液，然后用去离子水稀释至刻度，该溶液中氟离子浓度为 1 0-3 m o 1/L;而在另一个容量瓶中则直接用去离子水稀释至刻度，该 溶液 中氟离子浓度亦为 1 0 3 m o 1/L。以相同方法依次配制加有总离子调节液的 1 0 4,1 0 5,1 0 6,1 0 6 5 m o 1/L 的 氟 化 钠 标 准溶 液。以 下 操 作同5.3.2 d)项。用所 测 得 的 一 m V 值 与 氟 离 子 浓 度负 对 数 (-m V-1 g F)绘制工作曲 线(图3)(每次测定都需 重新绘制工作曲 线)。350期圳朋150 图 36 结果计算6.1 比色法结果计算 可水解氟化物含量以氢氟酸(H F)氟离子选择电极法工作曲线图例H F质量比表示的计算公式为_2 0 n,2 9 3x 2 7 3+t(1)1 9 x 6.1 6 V 一P 1 01 3 2 5式中H n,六氟化硫气体中以 氢氟酸(H F)质量比 表示的可 水解氟化物含量，g 吮o吸收瓶溶液中氟离子含量，A S:DL/T9 1 8一 2 0 0 5V吸收瓶体积，L;P 大气压力，P a;t 环境温度，:1 9-氟离子的 摩尔质 量，g/m o l;2 0-氢氟酸摩尔 质量，g/m o l;6.1 6 六氟化硫气体密度，g/L o6.2 氟离子选择电极法结果计算 可水解氟化物的含量以氢氟酸(H F)质量比表示的计算公式为:H F=2 0 x 1 0 6 n 2 K 2 9 3X 2 7 3+t(2)6.1 6 V 一 1 一 1 0 1 3 2 5 式中:H F-.一 六 氟化硫气体中以氢氟酸(H F)质量比表示的可水解氟化物含量，u g/g;n 2 吸 收 液中 的 氟 离 子 浓 度，m o l/L;e 吸收液体积，L;P 大气压力，P a;V 吸收瓶的体积，L;t环境温度，;2 0-氢氟酸摩尔质量，g/m o l;6.1 6六氟化硫气体密 度，g/L.6.3 精密度 a)两次平行试验结果的相对偏差不能大于4 0%.b)取两次平行试验结果的算术平均值为测定值。