RU2368894C1 - Method for calibration of ionomers and device for its realisation - Google Patents

Method for calibration of ionomers and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2368894C1
RU2368894C1 RU2008122081/28A RU2008122081A RU2368894C1 RU 2368894 C1 RU2368894 C1 RU 2368894C1 RU 2008122081/28 A RU2008122081/28 A RU 2008122081/28A RU 2008122081 A RU2008122081 A RU 2008122081A RU 2368894 C1 RU2368894 C1 RU 2368894C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ion
calibration
calibrated
ionomer
flow
Prior art date
Application number
RU2008122081/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Яковлевич Вилков (RU)
Николай Яковлевич Вилков
Виктор Николаевич Матвеев (RU)
Виктор Николаевич Матвеев
Николай Матвеевич Сорокин (RU)
Николай Матвеевич Сорокин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2008122081/28A priority Critical patent/RU2368894C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368894C1 publication Critical patent/RU2368894C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention may be used in heat and nuclear power stations for measurements of ion concentrations in water of high purity of condensate type and feed water of power unit. In device for calibration of ionomers, according to invention, initial working medium is cleaned at ion-exchange filter 1 of mixed action for preparation of high purity water (HPW). Via the first conductometric detector 11 of reference conductormetre 10 and switch of flow 2, having several (for instance, four) fixed positions, HPW is supplied to one (depending on type of calibrated ionomer) of channels 3, 4, 5 or 6, where electrolyte is dosed in it (for instance, barium sulfate, silver chloride, acetic acid, ammonia). Further solution via the second flow switch 7 is supplied to anti-ion-exchanging filter 8 or to cation-exchanging filter 9, saturated by controlled ion, or to the second conductometric detector 12 of reference conductometre 10 and further to flow detector 14 of calibrated ionomer 13. Results of measurements of temperature, specific electric conductivity and concentration are sent to personal computer 15. Reference value of calibrated ion concentration is calculated, with which readings of calibrated ionomer are compared and, if required, corrected. Also method for calibration of ionomers is suggested.
EFFECT: expansion of functional resources of ionomers with flow detector due to possibility of calibration of ionomers of any type with simultaneous increase of calibration accuracy.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам калибровки иономеров с проточным датчиком и может быть применено на тепловых и атомных электрических станциях при измерениях концентраций ионов в воде высокой чистоты типа конденсата и питательной воды энергоблока.The invention relates to methods for calibrating ionomers with a flow sensor and can be applied at thermal and nuclear power plants when measuring ion concentrations in high-purity water such as condensate and feed water of a power unit.

Известен способ поверки кондуктометрических анализаторов жидкости, выполняемый с помощью установок типа УПС-1 или УППК-2. Способ заключается в том, что через кондуктометрический анализатор жидкости пропускают эталонные растворы NaCl, минимальная концентрация которых не меньше 7,5 г/л (0,128 моль/л), что на 5-6 порядков превышает реальные концентрации соли в рабочей среде энергоблока [ГОСТ 8.354-85 ГСИ. Анализаторы жидкости кондуктометрические. Методика поверки].A known method of verification of conductometric analyzers of liquids, performed using installations of type UPS-1 or UPPK-2. The method consists in passing NaCl standard solutions through a conductometric fluid analyzer, the minimum concentration of which is not less than 7.5 g / l (0.128 mol / l), which is 5-6 orders of magnitude higher than real salt concentrations in the working environment of the power unit [GOST 8.354 -85 GSI. Conductometric fluid analyzers. Verification Method].

Наиболее близким из известных технических решений является способ калибровки рН-метров, заключающийся в том, что в рабочую среду проводят дозирование аммиака с изменяющейся в 1,5-2,0 раза концентрацией, затем пропускают полученный раствор через катионит в Н-форме, измеряют удельную электропроводность и температуру исходной и Н-катионированной пробы рабочей среды, результаты измерений обрабатывают на ЭВМ с помощью системы уравнений, характеризующих ионное равновесие в исходной пробе и Н-катионированной, рассчитывают значение рН, сравнивают его с измеренным значением рН и устанавливают на рН-метре расчетное значение рН в условиях рабочей среды [патент РФ №2244294, опубл. 10.01.2005].The closest known technical solution is a method for calibrating pH meters, which consists in dosing ammonia with a concentration varying 1.5-2.0 times, then passing the resulting solution through cation exchange resin in H-form, measure the specific electrical conductivity and temperature of the initial and H-cated samples of the working medium, the measurement results are processed on a computer using a system of equations characterizing the ionic equilibrium in the initial sample and H-cated, the pH value is calculated, comparing they are fed with the measured pH value and the calculated pH value is established on a pH meter in a working environment [RF patent No. 2244294, publ. 01/10/2005].

Недостатками этого способа являются неточность и ненадежность калибровки приборов, что связано с наличием в калибровочном растворе NaCl и Н2СО3, концентрации которых неизвестны. Без этих величин расчет содержит неопределенность величины рН. В способе-прототипе для концентрации Cl- делается допущение о постоянстве, учет Н2СО3 не проводится, на основании чего можно сделать вывод, что негативное влияние Н2СО3 отмеченное в указанном патенте, не уточняется и предлагаемым расчетом. Кроме того, в расчете используются, по меньшей мере, 11 табличных (литературных) величин: константы равновесия электролитической диссоциации и значения эквивалентной электрической проводимости отдельных ионов и входные данные (показатели приборов автоматизированного химического контроля). Точность измерений констант ионизации одноосновных кислот и оснований колеблется в пределах 0,5-10%. В расчеты по указанному патенту включены 4 такие константы. Поэтому относительная погрешность расчетных величин может составить 40% без учета погрешностей приборов автоматизированного химического контроля (АХК) и кондуктометра, применяемого в процессе калибровки. Расчетные величины рН растворов аммиака, указанные в материалах по указанному патенту (таблица 1 прототипа), по нашему расчету, составляют рН=9,57 (в прототипе - 9,26) и рН=9,82 (в прототипе - 9,61), что на 0,31 и 0,21 отличаются от опорных значений рН, которые следовало использовать при калибровке рН-метра. Кроме того, калибровка рН-метров предполагает использование не менее двух калибровочных растворов, значения рН которых должны отличаться как можно больше друг от друга. Использование аммиачных растворов позволяет фактически иметь один калибровочный раствор (рН по указанному патенту в пределах 9.25-9.61). Отметим также, что расчет равновесия по 13 уравнениям требует значительных ресурсов ЭВМ.The disadvantages of this method are the inaccuracy and unreliability of the calibration of devices, which is associated with the presence in the calibration solution of NaCl and H 2 CO 3 , the concentrations of which are unknown. Without these values, the calculation contains the uncertainty of the pH value. In the prototype method for the concentration of Cl, an assumption of constancy is made, H 2 CO 3 is not taken into account, on the basis of which it can be concluded that the negative effect of H 2 CO 3 noted in the said patent is not specified by the proposed calculation either. In addition, at least 11 tabular (literary) quantities are used in the calculation: equilibrium constants of electrolytic dissociation and values of the equivalent electrical conductivity of individual ions and input data (indicators of automated chemical control devices). The accuracy of measurements of the ionization constants of monobasic acids and bases ranges from 0.5-10%. The calculations for this patent include 4 such constants. Therefore, the relative error of the calculated values can be 40% without taking into account the errors of the automated chemical control devices (ACC) and conductivity meter used in the calibration process. The calculated pH values of ammonia solutions indicated in the materials for the specified patent (table 1 of the prototype), in our calculation, are pH = 9.57 (in the prototype - 9.26) and pH = 9.82 (in the prototype - 9.61) , which is 0.31 and 0.21 different from the reference pH values that should be used when calibrating the pH meter. In addition, calibration of pH meters involves the use of at least two calibration solutions, the pH of which should differ as much as possible from each other. The use of ammonia solutions allows you to actually have one calibration solution (pH according to the specified patent in the range of 9.25-9.61). We also note that the calculation of the equilibrium according to 13 equations requires significant computer resources.

Наиболее близким к заявляемому устройству из известных технических решений является устройство для определения микроконцентраций хлорид-ионов в воде высокой чистоты [а.с.№1079047, опубл. 10.06.1999], содержащее ионообменные фильтры, переключатель режимов работы, соединенный гидравлически через ионообменный фильтр смешанного действия с калибровочным блоком, выполненным в виде последовательно установленных второго ионообменного фильтра, переключателя потока, делителя потока с параллельными каналами, по меньшей мере, один из которых заполнен труднорастворимой солью, диссоциирующей с образованием хлорид-ионов, и третьего ионообменного фильтра.Closest to the claimed device of the known technical solutions is a device for determining the microconcentration of chloride ions in high purity water [A.S. No. 1079047, publ. 06/10/1999] containing ion-exchange filters, a mode switch connected hydraulically through a mixed-action ion-exchange filter to a calibration unit made in the form of a second ion-exchange filter, a flow switch, a flow divider with parallel channels, at least one of which is filled sparingly soluble salt, dissociating with the formation of chloride ions, and the third ion-exchange filter.

Недостатком этого устройства является то, что фактически получаемая концентрация хлорид-ионов не определена. Авторы вычисляют эту величину, зная произведение растворимости труднорастворимой соли, и используют для калибровки хлоридомера. Для AgCl при 25°С концентрация в насыщенном растворе составляет 1,33·10-5 г-ион/л, что удовлетворяет требованиям для работы иономеров, применяемых на тепловых и атомных электрических станциях для измерения концентраций ионов в воде высокой чистоты типа конденсата и питательной воды энергоблока. Однако практически получаемая концентрация AgCl в потоке чистой воды не равна теоретически возможной для насыщенного раствора. В наших условиях она составляла 25% от вычисляемой из растворимости. Без дополнительных измерений концентрация хлорид-ионов остается неизвестной, поэтому калибровка хлоридомера в потоке с помощью указанного известного устройства не вполне удовлетворительна.The disadvantage of this device is that the actual concentration of chloride ions is not determined. The authors calculate this value, knowing the solubility product of the sparingly soluble salt, and use it to calibrate the chloride meter. For AgCl at 25 ° С, the concentration in the saturated solution is 1.33 · 10 -5 g-ion / l, which meets the requirements for the operation of ionomers used in thermal and nuclear power plants to measure ion concentrations in high-purity water such as condensate and nutrient water unit. However, the practically obtained concentration of AgCl in the stream of pure water is not theoretically possible for a saturated solution. In our conditions, it amounted to 25% of the calculated from solubility. Without additional measurements, the concentration of chloride ions remains unknown, so the calibration of the chloride meter in the stream using the specified known device is not entirely satisfactory.

Предлагаемыми изобретениями решается задача расширения функциональных возможностей иономеров с проточным датчиком за счет возможности калибровки иономеров любого типа при одновременном повышении точности калибровки.The proposed inventions solve the problem of expanding the functionality of ionomers with a flow sensor due to the possibility of calibrating any type of ionomers while improving the accuracy of calibration.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем дозирование электролита различной концентрации, измерение удельной электропроводности и температуры, вычисление концентрации определяемого иона, сравнение расчетного значения с измеренным и установку расчетного значения концентрации на калибруемом иономере, согласно изобретению исходную рабочую среду очищают с помощью ионообменного фильтра смешанного действия до воды высокой чистоты (ВВЧ) и создают требуемую эталонную среду путем дозирования в нее электролита, содержащего контролируемый ион в зависимости от типа калибруемого иономера с концентрацией, отличающейся на 1-3 порядка. Дозирование электролита осуществляют путем пропускания ВВЧ сначала через один из параллельно соединенных каналов для калибровки, содержащих труднорастворимые соли и диализаторы, а затем через ионообменный фильтр, насыщенный по контролируемому иону.The specified technical result is achieved by the fact that in a method comprising dosing an electrolyte of various concentrations, measuring the electrical conductivity and temperature, calculating the concentration of the ion being determined, comparing the calculated value with the measured one and setting the calculated concentration value on the calibrated ionomer, according to the invention, the initial working medium is purified using ion exchange mixed-action filter to high purity water (VHF) and create the required reference medium by dosing electro ita comprising controlled depending on the ion type ionomer calibrated at a concentration that differs by 1-3 orders of magnitude. Dosing of the electrolyte is carried out by passing VHF first through one of the parallel-connected calibration channels containing sparingly soluble salts and dialyzers, and then through an ion-exchange filter saturated by a controlled ion.

Расчетное уравнение для вычисления концентрации электролита имеет следующий вид:The calculation equation for calculating the electrolyte concentration has the following form:

С=1000 κ/λ,C = 1000 κ / λ,

где κ - удельная электрическая проводимость раствора электролита (УЭП), См/м,where κ is the electrical conductivity of the electrolyte solution (SEC), S / m,

λ - эквивалентная электрическая проводимость среды в условиях измерения, Cм·м2/г-экв;λ is the equivalent electrical conductivity of the medium under the measurement conditions, Cm · m 2 / g-eq;

λ=λKA,λ = λ K + λ A ,

λK и λA - предельные подвижности (или эквивалентные электропроводимости) катиона и аниона.λ K and λ A - ultimate mobility (or equivalent electrical conductivity) of the cation and anion.

Относительная погрешность определения УЭП кондуктометром-солемером МАРК-602 по паспортным данным составляет 2%. В справочных таблицах данных для значений эквивалентной электрической проводимости отдельных ионов приводится не меньше трех знаков. Следовательно, относительную погрешность определения Х можно оценить в 1%. При этом ожидаемая относительная погрешность определения концентрации оценивается в 3%.The relative error in determining the UEP by the conductometer-salimeter MARK-602 according to the passport data is 2%. In the data reference tables, for the values of the equivalent electrical conductivity of individual ions, at least three characters are given. Therefore, the relative error in determining X can be estimated at 1%. In this case, the expected relative error in determining the concentration is estimated at 3%.

Для достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи в устройство, содержащее калибруемый иономер, ионообменный фильтр (ИОФ) смешанного действия, переключатель потока, соединенный с каналами для калибровки, часть из которых заполнена труднорастворимой солью и катионообменный фильтр, согласно изобретению дополнительно введены эталонный кондуктометр с двумя проточными кондуктометрическими датчиками и ПЭВМ, которая соединена с эталонным кондуктометром и калибруемым иономером, второй переключатель потока и анионообменный фильтр, а в двух каналах для калибровки дополнительно размещены диализаторы, при этом первый кондуктометрический датчик расположен между ионообменным фильтром и первым переключателем потока, второй переключатель потока соединен с каналами для калибровки, анионообменным и катионообменным фильтрами, насыщенными по контролируемому иону, и вторым кондуктометрическим датчиком, который соединен гидравлически с датчиком калибруемого иономера.To achieve the specified technical result and solve the problem, a device with a calibrated ionomer, an ion-exchange filter (IOF) of mixed action, a flow switch connected to calibration channels, some of which are filled with sparingly soluble salt, and a cation-exchange filter, a reference conductometer with two flow conductivity sensors and a PC, which is connected to a reference conductometer and calibrated ionomer, a second flow switch and an anion exchange filter, and dialyzers are additionally placed in two channels for calibration, with the first conductometric sensor located between the ion exchange filter and the first flow switch, the second flow switch connected to calibration channels, anion exchange and cation exchange filters saturated by the monitored ion, and the second conductometric sensor which is connected hydraulically to a calibrated ionomer sensor.

Наличие в устройстве каналов, в которых находятся диализаторы, расширяет диапазон концентраций контролируемых ионов водорода, что увеличивает точность калибровки рН-метров, поскольку в кислой области можно выбрать значение рН около 5,5, а в щелочной области - значение рН около 8,5. Изменение концентрации ионов водорода составляет 3 порядка. Наличие в устройстве катионообменного и анионообменного фильтров, насыщеных по контролируемому иону, дает возможность калибровать иономер любого типа: рН-метр, pCl-метр, pNa-метр и т.д.The presence in the device of channels in which the dialyzers are located extends the range of concentrations of controlled hydrogen ions, which increases the accuracy of pH meter calibration, since in the acidic region you can choose a pH value of about 5.5, and in the alkaline region, a pH value of about 8.5. The change in the concentration of hydrogen ions is 3 orders of magnitude. The presence of cation exchange and anion exchange filters saturated with a controlled ion in the device makes it possible to calibrate any type of ionomer: pH meter, pCl meter, pNa meter, etc.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

фиг.1 - принципиальная схема калибровки иономера;figure 1 - schematic diagram of the calibration of the ionomer;

фиг.2 - динамика изменения измеренного значения рН, опорного значения рНрасчет и удельной электропроводимости на выходе устройства калибровки проточных анализаторов рН воды высокой чистоты (при дрейфе температуры водной среды в условиях калибровки от 20,3 до 20,8°С и вариации расхода от 0,9 до 1,4 дм3/ч). Среднее значение измеренного рН - 9,37, стандартное отклонение - 0,01; среднее значение рассчитанного рН - 9,11, стандартное отклонение - 0,02. 1, 2- рН; 3 - УЭП; 1 - эксперимент, 2 - расчет;figure 2 - the dynamics of changes in the measured pH, reference pH calculation and conductivity at the output of the calibration device flow analyzers pH high purity water (when the temperature of the water drift in the calibration conditions from 20.3 to 20.8 ° C and flow rate from 0.9 to 1.4 dm 3 / h). The average value of the measured pH is 9.37, the standard deviation is 0.01; the average value of the calculated pH is 9.11, the standard deviation is 0.02. 1, 2- pH; 3 - UEP; 1 - experiment, 2 - calculation;

фиг.3 - динамика изменения измеренного значения рН, опорного значения рНрасчет и удельной электропроводимости на выходе устройства калибровки проточных анализаторов рН воды высокой чистоты (при дрейфе температуры водной среды в условиях калибровки от 21 до 24° и вариации расхода от 1,3 до 1,8 дм3/ч). Среднее значение измеренного рН - 9,25, стандартное отклонение - 0.04; среднее значение рассчитанного рН - 9,26, стандартное отклонение - 0,02. 1, 2 - рН; 3 - УЭП; 1 - эксперимент, 2 - расчет.figure 3 - the dynamics of changes in the measured pH, reference pH calculation and conductivity at the output of the calibration device flow analyzers pH high purity water (when the drift of the temperature of the aqueous medium in the conditions of calibration from 21 to 24 ° and flow rate variation from 1.3 to 1 8 dm 3 / h). The average value of the measured pH is 9.25, the standard deviation is 0.04; the average value of the calculated pH is 9.26, the standard deviation is 0.02. 1, 2 - pH; 3 - UEP; 1 - experiment, 2 - calculation.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности. Подготавливают воду высокой чистоты, для этого используют стандартные устройства подготовки пробы и ионообменные фильтры смешанного действия. Создают эталонную среду путем дозирования в ВВЧ электролита различной концентрации, отличающейся на 1-3 порядка. Для этого ВВЧ через первый датчик эталонного кондуктометра и первый переключатель потока подают в каналы для калибровки, содержащие труднорастворимые соли и диализаторы. Поток ВВЧ растворяет в канале труднорастворимые соли (BaSO4, AgCl) или уксусную кислоту (аммиак). Полученный раствор затем через второй переключатель потока пропускают через анионообменный или катионообменный фильтр, насыщенный по контролируемому иону, и подают на второй датчик эталонного кондуктометра либо подают непосредственно на второй датчик, минуя ИОФ. После второго датчика кондуктометра полученный эталонный раствор поступает на гидравлически соединенный с ним датчик калибруемого иономера. Измеряют температуру и удельную электропроводность ВВЧ и эталонного раствора эталонным автоматическим кондуктометром и концентрацию иона - калибруемым иономером. Используя измеренные величины, рассчитывают с помощью ПЭВМ опорное значение концентрации иона, по которому проводят калибровку, сравнивают расчетное значение с измеренным и устанавливают расчетное значение на калибруемом иономере.The proposed method is carried out in the following sequence. High purity water is prepared; for this, standard sample preparation devices and ion-exchange filters of mixed action are used. A reference medium is created by dosing in VHF electrolyte of various concentrations, differing by 1-3 orders of magnitude. For this, the VHF through the first sensor of the reference conductivity meter and the first flow switch is fed into the calibration channels containing sparingly soluble salts and dialyzers. The VHF stream dissolves sparingly soluble salts (BaSO 4 , AgCl) or acetic acid (ammonia) in the channel. The resulting solution is then passed through a second flow switch through an anion exchange or cation exchange filter saturated with a controlled ion, and fed to the second sensor of the reference conductivity meter or fed directly to the second sensor, bypassing the IOF. After the second sensor of the conductometer, the resulting standard solution is supplied to the calibrated ionomer sensor hydraulically connected to it. Measure the temperature and electrical conductivity of the VHF and the reference solution with a reference automatic conductivity meter and the concentration of the ion with a calibrated ionomer. Using the measured values, a reference value of the ion concentration is calculated using a PC, according to which the calibration is carried out, the calculated value is compared with the measured one and the calculated value is set on the calibrated ionomer.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные (со стороны входа анализируемой воды) ионообменный фильтр 1 смешанного действия, переключатель потока 2, канал 3 для калибровки, заполненный труднорастворимой солью сульфата бария, канал 4 для калибровки, заполненный труднорастворимой солью хлорида серебра, канал 5 для калибровки, содержащий диализатор, выполненный в виде силиконовой трубки, помещенной в уксусную кислоту, и канал 6 для калибровки, содержащий диализатор, выполненный в виде силиконовой трубки, помещенной в аммиак, второй переключатель потока 7, катионообменный фильтр 8 и анионообменный фильтр 9, насыщенные по контролируемому иону, эталонный кондуктометр 10 с первым 11 и вторым 12 проточными кондуктометрическими датчиками соответственно, калибруемый иономер 13 с проточным датчиком 14 и ПЭВМ 15.The proposed device contains a series-connected (from the input side of the analyzed water) mixed-ion filter 1, a flow switch 2, a calibration channel 3 filled with an insoluble salt of barium sulfate, a calibration channel 4 filled with an insoluble silver chloride salt, a calibration channel 5 containing a dialyzer made in the form of a silicone tube placed in acetic acid and a calibration channel 6 containing a dialyzer made in the form of a silicone tube placed in ammonia , a second flow switch 7, a cation exchange filter 8 and an anion exchange filter 9 saturated by the monitored ion, a reference conductometer 10 with the first 11 and second 12 flow conductivity sensors, respectively, a calibrated ionomer 13 with a flow sensor 14 and PC 15.

Устройство работает следующим образом. Анализируемая вода с расходом 0,6-1,8 дм3/ч последовательно поступает на ионообменный фильтр 1 смешанного действия для получения воды высокой чистоты. Далее через первый кондуктометрический датчик 11 эталонного кондуктометра 10 и переключатель потока 2, имеющий несколько (например, четыре) фиксированных положений, ВВЧ поступает в один (в зависимости от типа калибруемого иономера) из каналов 3, 4, 5 или 6, где в нее дозируется электролит (например, сульфат бария, хлорид серебра, уксусная кислота, аммиак). Далее раствор через второй переключатель потока 7 поступает на анионообменный фильтр 8 или на катионообменный фильтр 9, насыщенный по контролируемому иону, или на второй кондуктометрический датчик 12 эталонного кондуктометра 10 и далее на проточный датчик 14 калибруемого иономера 13. Результаты измерений температуры, удельной электропроводимости и концентрации записываются через цифровые выходы измерительных приборов в файл ПЭВМ 15. В соответствии с расчетным уравнением вычисляется опорное значение концентрации калибруемого иона, с которым сравниваются показания калибруемого иономера и, при необходимости, корректируются.The device operates as follows. The analyzed water with a flow rate of 0.6-1.8 dm 3 / h sequentially enters the ion-exchange filter 1 of mixed action to obtain water of high purity. Then, through the first conductivity sensor 11 of the reference conductometer 10 and the flow switch 2, which has several (for example, four) fixed positions, the HFV enters one (depending on the type of calibrated ionomer) from channels 3, 4, 5 or 6, where it is dosed an electrolyte (e.g., barium sulfate, silver chloride, acetic acid, ammonia). Then, the solution through the second flow switch 7 enters the anion exchange filter 8 or the cation exchange filter 9 saturated by the monitored ion, or to the second conductivity sensor 12 of the reference conductivity meter 10 and then to the flow sensor 14 of the calibrated ionomer 13. Temperature, electrical conductivity and concentration measurements recorded through the digital outputs of the measuring instruments in the PC file 15. In accordance with the calculation equation calculates the reference value of the concentration of the calibrated ion with which m compared readings calibrated ionomer and, if necessary, corrected.

ПримерExample

Калибровка в стендовых условиях иономера ЭВ-74 со стеклянным электродом ЭСЛ-63-07 и хлорсеребряным электродом ЭВЛ-1М3.1 в стандартной ячейке с ограниченным контактом с атмосферой, через которую протекал оцениваемый раствор, проводили следующим образом. Ряд значений рНизм записывали в файл на ПЭВМ через цифровой выход прибора, показывающего и регистрирующего «Технограф 160». Опорное значение рНрасчет рассчитывали на основе соотношений, указанных выше, с использованием справочных данных по термодинамическим константам и свойствам веществ, используемых в схеме генератора ионов. Ряд значений УЭП оцениваемого раствора, измеренных кондуктометром-солемером МАРК-602, записывался в файл ПЭВМ также с помощью «Технографа 160».Calibration under bench conditions of an EV-74 ionomer with an ESL-63-07 glass electrode and an EVL-1M3.1 silver-silver electrode in a standard cell with limited contact with the atmosphere through which the solution to be evaluated was carried out as follows. A number of pH measurements were recorded in a PC file through the digital output of the device, showing and recording the “Technograph 160”. The reference pH calculation was calculated based on the ratios indicated above, using reference data on the thermodynamic constants and properties of substances used in the ion generator circuit. A number of UEP values of the solution being measured, measured with a MARK-602 conductometer-salimeter, were also recorded in the PC file using the Technograph 160.

Стадии калибровки рН-метра с каналом, содержащим сульфат бария и анионит АВ-17×8чс в ОН форме, приведены на фиг.2 (до корректировки) и на фиг.3 (после корректировки). Эталонным раствором, по которому проводили вычисление рНрасчет, являлся раствор Ва(ОН)2.The steps for calibrating a pH meter with a channel containing barium sulfate and anion exchange resin AB-17 × 8hs in OH form are shown in FIG. 2 (before adjustment) and in FIG. 3 (after adjustment). The reference solution used to calculate the pH calculation was a solution of Ba (OH) 2 .

Другие примеры калибровки рН-метра и pCl-метра (хлоридомера) и результаты измерений и расчетов приведены в таблице 1.Other examples of calibrating the pH meter and pCl meter (chloride meter) and the results of measurements and calculations are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Результаты сравнительной оценки погрешности измерений при калибровке проточного датчика канала измерения рН и pCl.The results of a comparative assessment of the measurement error during calibration of the flow sensor of the pH and pCl measurement channel. Канал для калибровки иономераChannel for ionomer calibration Дозируемое веществоDosage substance Калибруемый приборCalibrated Instrument Опорное значение рХ* Reference value pX * Стандартное отклонение ΔрХΔpX standard deviation Труднорастворимая сольSparingly soluble salt BaSO4, затем анионитBaSO 4 , then anion exchange resin рН-метрpH meter 9,269.26 0,020.02 AgCl, затем катионитAgCl, then cation exchange resin pCl-метрpCl meter 5,955.95 0,090.09 AgCl, затем катионитAgCl, then cation exchange resin pCl-метрpCl meter 5.55.5 0,100.10 С диализаторомWith dialyzer Уксусная кислотаAcetic acid рН-метрpH meter 5,515.51 0,010.01 АммиакAmmonia рН-метрpH meter 8,698.69 0,0080.008

*рХ=-lg[X] * pX = -lg [X]

Эти результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет калибровать рН-метры с погрешностью не более 0,02 единицы рН, тогда как способ калибровки по буферным растворам - 0,05 единицы рН. Хлоридомер может быть прокалиброван для работы с растворами, содержащими хлорид-ион с концентрацией (40-110) мкг/дм3 и абсолютной погрешностью не более 15 мкг/дм3.These results indicate that the proposed method allows you to calibrate pH meters with an error of not more than 0.02 pH units, while the calibration method for buffer solutions is 0.05 pH units. The chloridomer can be calibrated to work with solutions containing chloride ion with a concentration of (40-110) μg / dm 3 and an absolute error of not more than 15 μg / dm 3 .

Данный способ и устройство, по сравнению с известными, позволяют с большей точностью калибровать иономеры с проточным датчиком, измеряющие концентрации ионов в воде высокой чистоты в условиях энергоблока, за счет однозначности состава созданной эталонной среды и точного вычисления концентрации электролита, содержащего контролируемый ион.This method and device, in comparison with the known ones, allows more accurate calibration of ionomers with a flow sensor, which measure the concentration of ions in high-purity water under power unit conditions, due to the uniqueness of the composition of the created reference medium and accurate calculation of the concentration of the electrolyte containing the controlled ion.

Claims (4)

1. Способ калибровки иономеров с проточным датчиком, включающий дозирование электролита различной концентрации, измерение удельной электропроводности и температуры, вычисление концентрации определяемого иона, сравнение расчетного значения с измеренным и установку расчетного значения концентрации на калибруемом иономере, отличающийся тем, что исходную рабочую среду очищают до воды высокой чистоты и в нее дозируют электролит, содержащий контролируемый ион с концентрациями, отличающимися на 1-3 порядка, для чего воду высокой чистоты пропускают сначала через канал для калибровки, содержащий труднорастворимую соль или диализатор, а затем через ионообменный фильтр, насыщенный по контролируемому иону.1. A method for calibrating ionomers with a flow sensor, including dosing an electrolyte of various concentrations, measuring the electrical conductivity and temperature, calculating the concentration of the ion being determined, comparing the calculated value with the measured one and setting the calculated concentration value on the calibrated ionomer, characterized in that the initial working medium is purified to water high purity and an electrolyte is dosed into it containing a controlled ion with concentrations differing by 1-3 orders of magnitude, for which water of high purity first let through a calibration channel containing a sparingly soluble salt or dialyzer, and then through an ion-exchange filter saturated with a controlled ion. 2. Устройство для калибровки иономеров с проточным датчиком, содержащее калибруемый иономер, ионообменный фильтр смешанного действия, переключатель потока, соединенный с параллельными каналами для калибровки, часть из которых заполнена труднорастворимой солью, и катионообменный фильтр, отличающееся тем, что в него дополнительно введены эталонный кондуктометр с двумя проточными кондуктометрическими датчиками и ПЭВМ, которая соединена с эталонным кондуктометром и калибруемым иономером, второй переключатель потока и анионообменный фильтр, а в двух других каналах для калибровки дополнительно размещены диализаторы, при этом первый кондуктометрический датчик расположен между ионообменным фильтром и первым переключателем потока, второй переключатель потока соединен с каналами для калибровки и через анионообменный и катионообменный фильтры, насыщенные по контролируемому иону, - со вторым кондуктометрическим датчиком, либо непосредственно со вторым кондуктометрическим датчиком, который соединен гидравлически с датчиком калибруемого иономера.2. A device for calibrating ionomers with a flow sensor, containing a calibrated ionomer, a mixed-ion filter, a flow switch connected to parallel channels for calibration, some of which are filled with sparingly soluble salt, and a cation-exchange filter, characterized in that a reference conductometer is additionally introduced into it with two flow conductivity sensors and a PC, which is connected to a reference conductometer and calibrated ionomer, a second flow switch and anion-exchange phi two, and in the other two channels for calibration, dialyzers are additionally placed, with the first conductometric sensor located between the ion exchange filter and the first flow switch, the second flow switch connected to the calibration channels and through the anion exchange and cation exchange filters saturated with a controlled ion, with the second conductometric sensor, or directly with the second conductometric sensor, which is connected hydraulically to the sensor calibrated ionomer. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве труднорастворимой соли каналы содержат сульфат бария и хлорид серебра.3. The device according to claim 2, characterized in that the channels contain barium sulfate and silver chloride as sparingly soluble salts. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что диализаторы выполнены в виде силиконовой трубки, помещенной в уксусную кислоту или аммиак. 4. The device according to claim 2, characterized in that the dialyzers are made in the form of a silicone tube placed in acetic acid or ammonia.
RU2008122081/28A 2008-06-02 2008-06-02 Method for calibration of ionomers and device for its realisation RU2368894C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122081/28A RU2368894C1 (en) 2008-06-02 2008-06-02 Method for calibration of ionomers and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122081/28A RU2368894C1 (en) 2008-06-02 2008-06-02 Method for calibration of ionomers and device for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2368894C1 true RU2368894C1 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122081/28A RU2368894C1 (en) 2008-06-02 2008-06-02 Method for calibration of ionomers and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368894C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dickson et al. Reference materials for oceanic CO2 analysis: a method for the certification of total alkalinity
Johnson et al. Coulometric total carbon dioxide analysis for marine studies: maximizing the performance of an automated gas extraction system and coulometric detector
Dickson et al. Metrological challenges for measurements of key climatological observables. Part 3: seawater pH
Kraaijeveld et al. Modelling electrodialysis using the Maxwell-Stefan description
King et al. Determination of seawater pH from 1.5 to 8.5 using colorimetric indicators
Walter et al. Weak acid permeability through lipid bilayer membranes. Role of chemical reactions in the unstirred layer.
Beckett et al. The manual determination of ammonia in fresh waters using an ammonia-sensitive membrane-electrode
CN103048219B (en) Analytical method of iodine-containing hydriodic acid concentration
RU2348031C1 (en) Analyser of condensate admixtures and method of their determination
EP3052226A1 (en) Method for preparation of liquid mixtures
RU2368894C1 (en) Method for calibration of ionomers and device for its realisation
Gácsi et al. Calcium L-tartrate complex formation in neutral and in hyperalkaline aqueous solutions
CN105675809A (en) Analysis method of concentration of HI-I2-H2O ternary solution
JP4567895B2 (en) Nitrate ion concentration measuring device
Varain et al. Simultaneous measurement and ODE-modeling of ion-and water permeability through ion exchange membranes
JP2950534B2 (en) Method and apparatus for analyzing potassium ion content of salt
JP2009150836A (en) Analysis method of boron
Snell Electrometric measurement of CO2 and bicarbonate ion
Marvin pH Measurement in high ionic strength brines: calibration of a combined glass electrode to obtain accurate pH measurements for use in a coupled single pass SWRO boron removal model
CN101650376B (en) Pure water hydrogen conductivity temperature compensation method of power plant
Damasceno et al. Estimation of primary pH measurement uncertainty using Monte Carlo simulation
JPH0427856A (en) Method and apparatus for measuring concentration of ion
JP3401387B2 (en) Solution composition measurement system
RU2324927C2 (en) METHOD OF pH METER CALIBRATION AND DEVICE FOR REALISING SAME
Osswald et al. Calibration standards for multi ion analysis in whole blood samples