离子色谱法在电厂化学和环保中的应用分析论文_赵明悦

离子色谱法在电厂化学和环保中的应用分析论文_赵明悦

摘要:离子色谱(IC)属于新型化学检测法,目前广泛应用于食品、药品、水质、大气等污染物质检测分析中。本文介绍了电厂污染物质概述,分析了离子色谱检测原理,同时选择应用电导检测器,分别测定了水质、氯化物、三氧化硫,均得到了十分准确的结果,研究表示IC法具有推广应用在电厂化学与环保中的价值。

关键词:离子色谱法;电厂化学;环保;污染

引言:IC检测效率极高,且能够辨识300多种阴离子、阳离子。从应用角度看,IC大致可分为两种,一种是色谱分离检测被检测离子,一种是使用检测仪器检测已经分离后的物质离子,可检测出离子性质与数量。IC应用基础是离子交换、原子吸收等,能够在电厂化学与环保中发挥作用,因此,本课题具有研究意义。

1电厂污染物质概述

我国电厂发电仍以燃烧煤炭为主要方式,煤炭转化过程不会产生大量烟气、燃煤废水等,其中包含大量污染物质。例如,烟气主要组成为,部分会演变为,它具有吸湿性,积年累月下,出现大量酸雾附着在电厂锅炉设备上,侵蚀损坏设备。再比如,废水中包含大量、等离子,若直接排出会环境破坏性极高。IC法可以准确快速检测出污染离子,为电厂采取防范控制方法提供方向[1]。

2离子色谱检测原理

为了形象地展现IC法运行流程,对水体中无机阴、阳离子检测进行分析。采用经过稀释的NaOH溶液检测水体中等,将交换树脂填充到分离柱中,选用低交换性能的树脂。此时化学反应如下:R·+R·。与树脂反应过程中,会多次交换并前移,其在分离柱上留置的时间直接受到树脂亲和力影响,二者具有正向相关关系。阴离子在分离柱上不断被分解,直至从分离柱一端流出。NaOH溶液携带分解后的阴离子流向抑制柱并再次发生化学反应。从抑制柱中流出的NaOH溶液逐渐进入检测仪器中,此时IC发挥作用,检测阴离子,输出色谱图,根据谱带情况就可定性离子,根据谱带峰高、面积就可获知离子数量。检测阳离子原理可比照检测阴离子原理。综合来看,IC法应用的关键是分离混合离子,之后针对目标离子特征,选择适宜的检测仪器予以进行检测。常用IC化学检测仪有电导检测器、安培检测器、光学检测器。

3离子色谱应用分析

3.1应用范围

IC法已被以美国为代表的发达国家纳入了检验废水、水的标准方法中。包括检测水中的等阴离子。使用1台仪器就可以同时检测上述内容,且不需要进行毒性试验,还不会二次污染环境。检测对象只需进行简单过滤、稀释处理即可。有学者应用IC法进行了15个实验,结果均表示IC法获得的结果误差<5%。因此,电厂化学可以应用该方法检测水、废水,以减少工作人员工作量,提高工作效率。一价金属检测时间约10min左右,硬度检测只需要一次即可同时测出钙、镁的硬度,如果使用的是IC梯度淋洗技术则一次就能够检测出水体中碱、碱土金属离子量。

大气污染的主要原因之一就是酸雨,准确检测其成分有助于污染防治。酸雨主要成分包括等离子。现阶段,IC已经成为了检测大气污染的重要方式。IC法还为分析溶液中离子状态提供了新思路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,研究氮时,能够得到关于的状态信息;研究硫时,能够得到等的状态信息;研究铁时,能够了解到的数量;研究铬时,能够检测出数量,这为处理废水提供了方向。IC还可以用在检测水系统中的腐蚀物质,在化学水中与直接反应。此外,如前文所述,还可以检测烟气中的酸性离子。总之,IC法应用范围极广。

3.2应用分析

3.2.1水质分析

电厂化学运行中常见阴离子、阳离子,有效的分析可以提高运行效率。具体包含等阴离子,以及等阳离子。可以将IC用在检测蒸馏水、冷却水等多种类型的水体中,能够测定其他方法难以测定的离子。本文采用下述方法进行检测,调试好仪器,将淋洗液流动速率控制在1mL/min,使用电导检测器,将其灵敏度调至0.25cm/min。在基线平稳后,把样品注入到过滤器中,在经由分离柱作用,进入电导池测量具体数值,根据其峰值高度与面积分析各种离子情况。经过本实验,发现阴离子出峰值,阳离子不出峰值,但是阳离子更好分离,阴离子难以分离。问题在于淋洗液的选择方面,本研究选用了酒石酸为淋洗液,若选择柠檬酸为淋洗液效果会更好。由此可知,在应用IC法时,必须注意选择适宜的淋洗液。

3.2.2测定氯化物

电厂化学运行通常需要处理废水中诸多氧化物,氧化物长期作用下会侵蚀锅炉。运用IC法测定检测目标中的氧化物,效果显著。使用电导检测器,经由稀释的硫酸淋再生液以及淋洗液。调试好仪器,将淋洗液流动速率控制在1.2-1.5mL/min,控制电导检测器频率<0.5s/cm。测定结果与标准值相当。氧化物平均值为119mg/。该方法可以免受诸多外部因素干扰,具有高效、灵敏、适应性能高等优势,检测结果准确度较高。但是需要注意的是,应用IC法检测高盐含量的废水时,最好检测前进行初步处理,以保证检测准确性。

3.2.3测定三氧化硫

电厂化学处理烟气中,关乎其处理是否达标,能够拥有环保效能。本研究选择使用异丙醇溶液,将样品变为离子,同时抑制溶解、氧化,保证检测结果准确。使用电导检测器,储备液,检测前手动处理样品,包括去除样品中影响色谱的物质与离子,舍弃前3mL流出液,再经由0.22滤膜处理,最后进行检测[2]。在上述基础上,保留时间定性。检测过程中,由检测仪器处理样品,整个过程均由仪器控制。获得峰值面积为2.2RSD/%,定量限为0.007mg/L。经由分析发现,通过检测获得的结果,计算含量准确度较高。

结论:综上所述,电厂污染物质众多,电厂化学工作繁重,离子色谱法可以有效减少污染物质处理程序,缓解电厂污染物质处理压力,更好地保护环境,同时为电厂环保提供新发展路径。离子色谱法能够用于测定阴离子、阳离子,适用范围广,且该方法效率高、操作简便,结果准确。但是对于检测还需要深入研究。本文所选实验准确度高,仪器精良,具有参考价值,希望能够为研究者提供参考。

参考文献:

[1]张元园.离子色谱法测定水环境中氨氮及含磷化合物的探究[J].资源节约与环保,2018(05):23.

[2]刘韬,张勤.离子色谱法测定燃煤电厂烟气中的三氧化硫[J].环境影响评价,2016,38(05):76-78.

作者简介:赵明悦(1992-6),女,黑龙江省讷河市人,硕士研究生学历, 研究方向:电厂化学及环保。

论文作者:赵明悦

论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期

论文发表时间:2020/1/14

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