Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 45. 8 december 1953 - Salthalt i vattenånga, av Lars Ahrnbom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
958
TEKNISK TIDSKRIFT
Tillämpade analysmetoder
För fysikalisk-kemisk undersökning är ångan tillgänglig
endast i form av nedkylt kondensat. Ännu har veterligen
ingen undersökningsmetod redovisats, som består i direkt
kemisk analys av ångan i aktuellt drifttillstånd. Normer
för provtagning av ånga från en ångledning återfinns i
åtskilliga utländska standardverk. Vid Mellersta och Norra
Sveriges Ängpanneförening tillämpas i möjligaste mån de
normer, som anges av V G B, Tyskland2.
Provtagning
I ångledningen apteras ett pitotrör, riktat mot
ångströmmen. Inre håldiametern avpassas så, att samma hastighet
uppnås i pitotröret som i huvudångströmmen. Om prov
uttas i vertikal rörledning placeras pitotröret i
huvudledningens centrum. Om provtagning sker från en
horisontell rörledning placeras pitotröret under
huvudledningens centrumlinje.
Man vill därigenom åstadkomma kompensation för en
tendens hos saltpartiklarna att sedimenfera.
Provtagningsledning och pitotrör bör helst vara utförda av
korrosions-beständigt material, t.ex. 18-8-stål. Kylslingan bör göras
av koppar för tryck och temperaturer upp till 50 at ö,
260°C. För högre tryck och temperatur väljs ett 18-8-stål.
Indunstning och glödgning.
Hittills har man bestämt halten skalbildande salter
genom indunstning av förhållandevis stor mängd kondensat
(3—15 kg ånga per prov) och därefter vägt
indunstnings-återstoden eller glödgningsresten av torrsubstansen.
Bortsett från att de tidskrävande (minst ett dygn)
indunstnings- eller glödgningsoperationerna har stora felkällor,
betingade av arbetsmetodiken, måste man anse
förfarandet principiellt felaktigt.
I indunstningsåterstoden från ett nedkylt ångkondensat
måste nämligen ångans alkalier NaOH och Na2C03
uppträda som enbart karbonat eller i de flesta fall även som
bikarbonat. Kolsyrahalten i ångan räcker nämligen i
flertalet fall mer än väl till för att överföra
natriumhydr-oxid och natriumkarbonat i ångan till natriumkarbonat
eller natriumbikarbonat i kondensatprovet enligt
2 NaOH + C02 —> NaXO, + H20
NaOH + C02 —> NaHCOs
Na,CO, + H20 + C02 —> 2 NaHC03
Till ångans alkalier får man i delta sammanhang även
räkna tri- och dinatriumfosfat. Dessa ämnen omvandlas
av kolsyran till di- resp. mononatrium fosfat i
kondensatprovet enligt
Na3P04 + C02 + H20 —► Na2HP04 + NaHC03
Na-HPO, + C02 + H20—> NaH2P04 + NaHC03
Fördelningen av halterna bikarbonat—karbonatjoner och
monofostfat—difosfatjoner erhålles ur
jämviktskonstanterna för de båda protolytsystemen och
ångkondensatpro-vets pH. I samtliga fall betyder anlagringen av kolsyra
en vid indunstningen stabil förtyngning av ångans
ursprungliga alkalisalter.
Att detta resonemang är riktigt kan man lätt kontrollera
genom att beräkna avgiven mängd kolsyra, bildad vid
so-daspaltningen i pannan och uppskatta den mängd alkali
(natriumhydroxid, natriumkarbonat, tri- och
dinatriumfosfat), som samtidigt avgår med ångan. Härigenom får
man för höga värden på ångans salthalt.
Vid indunstning sönderdelas förmodligen icke heller
am-moniumkarbonatet så fullständigt, att man utan vidare
helt kan bortse från ammoniakhalten i ångan. Om
sålunda en bestämning av indunstningsåterstoden som regel
ger ett för högt värde på det önskade resultatet, kan man
fastslå att glödgningsresten i allmänhet ger ett för lågt
värde. Detta beror på att man svårligen kan reglera
glödgningstemperaturen, så att märkbara mängder lättflyktiga
alkaliklorider hindras att avdunsta. Därtill kommer risken
för "sprättning" vid sönderdelning av kristallvattenhaltiga
och ammoniumhaltiga salter.
Lednings förmågemätning
Sedan länge har man försökt kringgå den tidskrävande
och långtifrån noggranna indunstningsmetoden genom att
mäta kondensatets elektriska ledningsförmåga och
beräkna dess salthalt, under antagande att denna är
proportionell mot ledningsförmågan. Denna metodik förutsätter
givetvis att värdena på de aktuella elektrolyternas
ekvivalenta ledningsförmåga ligger tillräckligt nära varandra.
Detta villkor synes också vara uppfyllt med nöjaktig
noggrannhet för förekommande natriumsalter.
Som regel innehåller emellertid det nedkylda
ångkonden-satprovet även kolsyra. Denna kan förekomma som fri
kolsyra eller bikarbonat- och karbonatjoner. Vid tillsats
av ammoniak kan man säga, att ammoniumjonerna
svarar mot bikarbonat- och karbonatjoner.
Både den fria kolsyran, i form av syran vätebikarbonat,
och den bundna kolsyran, i form av
ammoniumbikarbo-nat och ammoniumkarbonat, har emellertid mätbar
ledningsförmåga. Nu får man hålla i minnet, att varken den
fria kolsyran eller ammoniumbikarbonatet och
ammonium-karbonatet har något intresse, enär dessa ämnen icke är
skalbildande.
Enligt t.ex. Wickert och Wiehr3 skall man i särskilda prov
bestämma total halt kolsyra och ammoniak. Med ledning
av sambandet mellan koncentration och ledningsförmåga
i rena lösningar av kolsyra eller ammoniak, skall man
därefter dra ifrån kolsyrans och ammoniakens beräknade
ledningsförmåga. Detta förfarande måste betraktas som
absolut felaktigt, enär såväl kolsyrans som ammoniakens
elektrolytiska beteendemönster icke enbart är en
koncentrationsfråga utan framför allt en pH-fråga. Därom
övertygar man sig utan vidare genom att studera
jämvikterna för kolsyra och ammoniumjon.
H2C03 H+ + HC03-
NH + H+ + NH3
Jämviktskonstanterna1 vid 25°C är 10"8 37 resp 10~9æ.
Flamfotometri
I Tyskland har man sedan några år bearbetat ett uppslag
att bestämma salthalten i ånga med flamfotometri. Man
mäter intensiteten av natriumlinjen från en gaslåga i
vilken salthaltigt ångkondensat införs. Apparatur har
beskrivits av Wesley5. Metoden förefaller elegant och
särskilt lämplig för kontinuerlig mätning, helst i samband
med skrivande instrument. Den lär också användas på
detta sätt.
Korrigerad ledningsförmågemätning
Om 100 ml prov titreras potentiometrisk^ med
0,02 N saltsyra till pH 4,40, överförs kolsyran
praktiskt taget fullständigt till odissocierad
kolsyra. Samtidigt joniseras ammoniaken praktiskt
taget fullständigt till NH4+-joner. I lösningen
finns då de binära elektrolyterna: skalbildande
salter, ammoniak som ammoniumklorid och
saltsyra.
Känner man ammoniakhalt och pH kan man
beräkna ledningsförmågan för ammoniumklorid
och saltsyra. Från totala mätvärdet i /rniho eller
juS [ohm-1 • cm-1 • 10"6] dras den beräknade
totala ledningsförmågan för HCl och NH4C1,
varvid man erhåller ledningsförmågan för den sökta
halten skalbildande salter.
Vid kontrollprov på syntetiska lösningar har
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
