核电站水中磷酸盐和硼对铵测定结果的影响

核电站水中磷酸盐和硼

对铵测定结果的影响

王豫陇 陈小东 习国才

(阳江核电有限公司，广东 阳江 529500)

3-摘要：文章模拟配制了核电站磷酸盐冷却水(PO4)溶液和一3-和B浓度对铵(NH4+)测定结果的回路硼(B)溶液，探索了PO43-对影响(靛酚蓝分光光度法)。结果表明：核电冷却水中的PO4

一回路水中B对NH4+测定结果有较NH4+测定结果影响不大；大影响。

关键词：磷酸盐；硼；铵；分光光度法

图1 标准曲线图

0 引言

核电站磷酸盐冷却水含有约100～500mg/kg的PO43-用于系统防腐蚀；一回路水中含有约20～2500mg/kg B用于控制反应性。核电站磷酸盐冷却水中如果误加入少量的NH4+会对其中的含铜部件造成腐蚀；大小修启机过程中会向一回路水中加入一定量的联氨用于除氧，如联氨添加过量，其分解产生的NH4+会将化学和容积控制系统除盐床中的锂置换出来，对一回路锂控制不利。因此研究核电站磷酸盐冷却水中PO43-和一回路水

4.04.104.044.134.033.894.124.074.054.104.154.190.081.95

6.06.326.216.256.336.126.066.146.236.146.096.110.091.49

2.2 精密度试验与准确度验证2.2.1 精密度试验

分别对各浓度标准溶液进行连续测试，统计结果如表1。如

果检出限按照10倍SD值计算，本方法对液态石油烃中汞含量的检出下限可达到0.1ng，换算成样品中汞的浓度为0.67ng/L。

表1 精密度试验数据

标准值/ng序号 1234567891011SDRSD,%

1.050.901.021.070.971.121.030.961.021.101.060.066.26

2.112.201.941.982.032.141.932.021.992.042.000.084.13

1.02.03.0检出值/ng3.013.042.923.113.033.203.123.022.943.033.120.082.71

中B对测定NH4+的影响十分必要。

1 实验仪器与试剂

1.1 实验仪器

分光光度计、恒温水浴锅、比色管(50mL)、比色皿、电子天平、台式pH计。

1.2 试剂

碱溶液与氯的螯合物：称取10g氢氧化钠和190g二水柠檬酸三钠溶解于约400mL的去离子水中，加热至轻度沸腾20min，冷却后加入2g二氯异三聚氰酸钠，于500mL容量瓶中定容。

苯酚和硝普酸盐溶液：称取17.5g苯酚和0.2g亚硝基铁氰化钠，溶于200mL去离子水中，转移到500mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，冷藏待用。

2.2.2 准确度验证

表2为分别对5个不同汞含量的试样进行加标回收试验的数据，可以看出回收率为97%～103%之间，回收率较高。

表2 回收率试验数据

序号 试样汞含量/ng12345

1.051.502.063.073.97

汞标加入量/ng1.001.001.001.001.00

加标后试样汞醇含量/g2.022.483.094.104.95

回收率/%97.00998.00103.00103.0098.00

2 实验过程

空白：将去离子水加入比色管至50mL刻线作为空白，显色后分析。

标准曲线：取一定量的铵(NH4+)标准溶液在比色管中使0mg/kg、用去离子水定容至50mL，配制成NH4+含量分别为：0.20mg/kg、0.40mg/kg、1.00mg/kg、1.50mg/kg、2.00mg/kg、3.00mg/kg标准系列，显色后分析。

待测样品：取一定量的铵(NH4+)标准溶液、B母液、PO43-母液加入比色管中使用去离子水定容至50mL，显色后分析。

显色：向待显色溶液中加入2.5mL苯酚和硝普酸盐溶液，摇匀。加入2.5mL碱溶液和氯的螯合物，摇匀。将比色管在50℃

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38 | 2020年05月的恒温槽水浴锅放置约15min后冷却至室温。

样品分析：将显色后样品放入分光光度计，在630nm波长条件下进行分析。

≥3000mg/kg时几乎无法测得B基体中的NH4+。对21～30号样

品测定pH，其pH逐渐降低(11.49～6.80)。B的存在会影响到溶液的pH，对NH4+测定过程中的显色造成了不利影响，因此随着B浓度的增加，NH4+测定结果偏低。

+

表3 不同浓度B对1mg/kg(理论值)NH4测定结果的影响

3 实验结果与讨论

+

3.1 核电站磷酸盐冷却水中PO43-对测定NH4的影响

编号21222324252627282930

通过表1可知，随着POO43-基体浓度增加，NHH4+的测定结果相逐渐减小，当≤1000mg/kg 时PO43-对NH4+测定结果影响微弱，对偏差在±10%范围内；随着PO43-浓度增加至≥10000mg/kg，结果明显偏低。对1～10号NH的测定相对偏差超出±10%，

+

4

B基体浓度/(mg/kg)050100200300400500100030006000

+NH4测定结果/(mg/kg)测定结果相对偏差/%5.99.0-2.8-25.3-45.7-56.5-62.1-77.8-97.8-98.6

1.06 1.09 0.97 0.75 0.54 0.43 0.38 0.22 0.02 0.01

样品测定pH，其pH从1～10号逐渐升高(11.44～12.73)，PO43-的存在会影响到溶液的pH，对NH4+测定过程中的显色造成不利影响，因此随着PO

3-4

3-43-4

浓度的增加，NH测定结果偏低。

+

4

+4

表1 不同浓度PO对1mg/kg NH(理论浓度)测定结果的影响

编号12345678910

PO基体浓度/(mg/kg)05010020030040050010001000040000

NH测定结果/(mg/kg)1.061.07 1.06 1.04 1.03 1.03 1.03 1.01 0.88 0.72

3-4

+4测定结果相对偏差/%6.46.76.14.23.43.02.51.0-11.9-28.2

+4

从表4可以看出250mg/kg B基体中加入NH4+浓度从0～3mg/kg范围内变化时，测定结果相对偏差绝对值均大于10%，且逐渐增大。另外31号样品的测定结果也说明，B中加入显色剂后并不会在630nm波长下产生吸光度。对31～38号溶液测定pH，pH几乎相同(pH=9.75±0.05)。

表4 250mg/kg B对不同浓度NH+4测定结果的影响

编号3132333435363738

理论NH4+浓度/(mg/kg)0.000.200.501.001.502.002.503.00

NH4+测定结果/(mg/kg)0.000.150.350.650.941.281.471.69

测定结果相对偏差/%/-25.25-29.90-34.73-37.16-35.94-41.02-43.62

由表2可知，250mg/kg PO

+

4

基体中加入NH浓度从

0～3mg/kg范围内变化时，测定结果相对偏差均在±10%以内，且并没有随NH浓度增加而呈现出明显增加或减小的趋势。另外11号样品的测定结果也说明PO(pH=11.60±0.05)。

3-+

表2 250mg/kg PO4对不同浓度的NH4测定结果的影响

3-4

中加入显色剂后并

不会在630nm波长下产生吸光度。11～18号样品pH几乎相同

编号1112131415161718

理论NH4+浓度/(mg/kg)0.000.200.501.001.502.002.503.00

NH4+测定结果/(mg/kg)0.00 0.20 0.51 1.03 1.52 2.02 2.49 2.95

+4

4 结语

根据核电站模拟样品中NH4+的分析结果可以得出如下结论：核电站磷酸盐冷却水含有约100～500mg/kg的PO43-溶液，在该浓度下PO43-对于小浓度(≤3mg/kg)的NH4+分析结果相对偏差在±10%范围内，因此可以使用分光光度法实现对其中NH4+的定量测定和监督。核电站一回路水中含有约30～2500mg/kg B，在B浓度≥200mg/kg时对于小浓度(≤3mg/kg) NH4+的分析结果会造成较大相对偏差(绝对值≥10%)，不建议使用分光光度法对其中的NH4+进行测定和监督。

测定结果相对偏差/%/0.7 1.3 2.6 1.6 1.1 -0.2 -1.6

参考文献：

[1] 陈勇. 温度光照对靛酚蓝分光光度法测氨的影响[J]. 化工管理，2015 (4): 210.

[2] 苏凯，郑庆云. 分光光度法测氨影响因素探讨[J]. 硅谷，2015 (4): 220-221.

2020年05月 | 393.2 核电站一回路水中B对测定NH的影响

通过表3可知，随着B基体浓度增加，NH的测定结果逐渐减小，在≤100mg/kg范围内B对NH4+测定结果影响微弱，测定结果相对偏差在±10%以内；随着B浓度增加，当B浓度

+

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