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铁铜垢

添加时间:2019/01/11
铁铜垢
       当水垢中铁和铜的氧化物含量超过90%时,尽管还有钙镁等碱土金属氧化物和碳酸酐、磷酸酐等成垢物质,也将其作为腐蚀产物看待。
       事实上,在腐蚀坑中采集的附着物是以设备腐蚀产物为主,在一般受热面上采集的垢样,则兼有设备腐蚀产物和外来沉积物两部分,腐蚀产物与设备、系统的材质有关,常见的成分是铁、铜的氧化物和其他Ca、Mg盐类。
1、基本性状
       铁铜垢可以产生于任何受热面和传热金属表面,但是在介质温度较低的设备上,它仅作为垢中夹杂物存在。随着介质温度升高,设备腐蚀加重,腐蚀产物即铁、铜的氧化物在垢中含量也显著增加,在高参数锅炉的受热面上,附着物以腐蚀产物为主。
       铁铜垢以黑褐色为主,当水中含有丰富的氧时多呈红色;在一般的锅炉和热交换器中氧的供应不足,多呈黑色。如果铁铜垢中含铜较多,铜可由于电化学作用而以金属形态存在,腐蚀产物呈紫红色,并能看到金属光泽。如果在腐蚀坑中采集得到的附着物层常呈贝状,边缘薄而中间厚。
2、鉴别特征
       铁铜垢的外观与钙镁垢明显不同,容易鉴别。由颜色变红或变黑,可以得知是以高价铁为主还是低价铁为主。如果垢样呈紫红色金属光泽,则其含铜量可达到50%以上,可以认为是铜垢。水垢灼烧时质量减小,铁铜垢灼烧时质量则常增加。这是因为灼烧时垢中铜氧化为氧化铜,氧化亚铁被氧化为氧化铁,另外,磁性氧化铁可以看作是氧化铁和氧化亚铁的复合物,它在灼烧时质量也有所增加。
       铜氧化为氧化铜时质量增加25.14%,氧化亚铜氧化后质量增加11.18%,氧化亚铁氧化为氧化铁时质量增加11.5%;磁性氧化铁氧化为氧化铁时质量增加3.44%,在粗略地定量垢中铁铜的存在形式时,可由其含量与灼烧增量按上述关系推知。
       铁铜垢较硅酸盐垢和硫酸盐垢易溶,但是比碳酸盐垢和磷酸盐垢难溶解得多,它甚至难溶于常温的盐酸中。加热接近沸腾温度时,它可溶于20%以上的浓盐酸中,但耗时较长。在盐酸中加入少量硝酸并加热可使之溶解,这是由于在溶解过程中,亚铜离子和亚铁离子被氧化为高价化合物,破坏了溶解平衡的缘故。铁铜垢溶解后溶液中常呈现一定的颜色,如果垢中以铁为主时,溶液呈淡黄色,如果以铜为主时,呈淡绿色。
       用氨水中和铁铜垢的酸溶液可输助鉴别。铁在中和至PH值≥6时,可产生棕红色絮状氢氧化铁沉淀;若pH值继续升高,铜可生成蓝色氢氧化铜沉淀;如果含铜量较高时,在过量的氨水中可生成深蓝色的铜氨离子。
3、分析方法
       铁铜垢实际上是腐蚀产物,其中混杂有钙镁盐类和对应的磷酸根,其他成分较少。
     (1)灼烧增量的测定。
              可利用前述的灼烧反应进行定量分析,铜铁垢的灼烧氧化反应比碳酸盐垢灼烧热分解速度慢。因此,应使用底面积较大的瓷石坩埚盛试样,将试样尽量推开成薄层,灼烧时间延长到3~4h。
     (2)试样的溶解与分析操作。
              铁铜垢即使在热的10%盐酸中其溶解速度也较低,因此,应将磨细的试样置于100mL烧杯中,用水湿润后,加入10mL15%的盐酸在水浴上加热分解,再加少许浓硝酸以加速垢样分解。将试液稀释定容到1L后,分别称取试样,用EDTA二钠盐测定铁、铝、钙、镁、锌,由于铝、铜、磷酸根等的含量较少,可用分光光度法测定。

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