| 标准编号 | GB/T 45131-2025 (GB/T45131-2025) | | 中文名称 | 锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐、氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、硬度和铁的测定 基于间断分析系统的分光光度法 | | 英文名称 | Analysis of water used in boiler and cooling system - Determination of phosphate, chloride, silicate, total alkalinity, phenolphthalein alkalinity, hardness and iron - Spectrophotometric detection by discrete analysis systems | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G76 | | 国际标准分类 | 13.060.50; 71.040.40 | | 字数估计 | 14,177 | | 发布日期 | 2025-01-24 | | 实施日期 | 2025-08-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45131-2025: 锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐、氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、硬度和铁的测定 基于间断分析系统的分光光度法
ICS 13.060.50;71.040.40
CCSG76
中华人民共和国国家标准
锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐、
氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、硬度和
铁的测定 基于间断分析系统的
分光光度法
2025-01-24发布
2025-08-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国石油和化学工业联合会提出。
本文件由全国化学标准化技术委员会(SAC/TC63)归口。
本文件起草单位:广东省特种设备检测研究院东莞检测院、山东泰和科技股份有限公司、衡阳市建
衡实业有限公司、浙江水知音检测有限公司、蓝保(厦门)水处理科技有限公司、广东倍立生物科技有限
公司、鞍钢栗田(鞍山)水处理有限公司、南京欣凯特生物科技发展有限公司、中海油惠州石化有限公司、
杭州市特种设备检验科学研究院(杭州市特种设备应急处置中心)、上海聚焓能源科技有限公司、南京华
天科技发展股份有限公司、山东凯瑞化学有限公司、上海高森水处理有限公司、中海油天津化工研究设
计院有限公司。
本文件主要起草人:王义壮、王东海、何青峰、汤李波、王志巍、陈海彬、马荣材、陈国松、王超君、
陈涛、江梅、顾雷、孙宝季、张菊芳、李琳。
锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐、
氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、硬度和
铁的测定 基于间断分析系统的
分光光度法
警告:本文件使用的部分试剂具有毒性和腐蚀性,一些试验过程可能导致危险情况,操作者有责任
采取适当的安全和健康措施,小心谨慎操作
1 范围
本文件描述了间断分析系统用于锅炉用水和冷却水中磷酸盐、氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、
硬度、铁的含量测定方法。
本文件适用于锅炉用水和冷却水中磷酸盐、氯化物、硅酸盐、总碱度、酚酞碱度、硬度、铁的含量测
定。该方法的适用范围:磷酸盐(以PO43-计)1.00mg/L~50.00mg/L、氯化物(以Cl-计)10.00mg/L~
100.0mg/L、硅酸盐(以Si计)0.10mg/L~6.00mg/L、总碱度0.50mmol/L~8.00mmol/L、酚酞碱度
0.50mmol/L~5.00mmol/L、硬度(以Ca2+、Mg2+为基本单元)0.50mmol/L~1.75mmol/L、铁(以Fe
计)0.10mg/L~10.00mg/L。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 6907 锅炉用水和冷却水分析方法 水样的采集方法
GB/T 6913 锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐的测定
GB/T 14427 锅炉用水和冷却水分析方法 铁的测定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
通过集成自动进样和分光光度测定模块,实现多参数间隔流动分析的自动化系统。
4 原理
基于间断分析系统,按照附录A~附录G中各待测项目对应的程序自动进行间隔分析,将预设体
积的样品和试剂加入反应池混合并进行显色反应,在一定的测定波长下测量溶液的吸光度,吸光度与样
品中的待测物浓度成线性关系。
5 试剂或材料
5.1 除非另有规定,所用试剂的级别应在分析纯(含分析纯)以上,试验用水应符合GB/T 6682-2008
中二级水的规格,所用标准溶液应按GB/T 602的规定制备。
5.2 每个测定项目的试剂按附录A~附录G进行配制,附录A~附录G中规定的试剂体积可以按照
需要或不同的仪器规格进行调整。
6 仪器设备
间断分析系统通常由以下部分构成:
a) 进样装置,可自动或手动操作,具备自动稀释功能;
b) 样品架及试剂架;
c) 光度测量装置;
d) 控制和数据处理单元;
e) 记录装置,如带数据采集和计算软件的计算机。
7 样品
水样的采集及存放应符合GB/T 6907的规定。
8 试验步骤
8.1 仪器设置
开启电源后,按照仪器使用说明书对仪器各功能模块进行检查,调试仪器使其正常运行。设定工作
参数,建立各检测项目的分析方法并设置工作序列。放入各项试剂,确保测量池洁净干燥、清洗水量
充足。
8.2 校准曲线的绘制
按照附录A~附录G中所述相应测定项目将标准溶液置于清洁干燥的进样瓶内。根据实际测定
的离子浓度范围,自动稀释至合适浓度的校准溶液进行吸光度的测定,并绘制校准曲线。校准曲线的相
关系数应不小于0.9975。
8.3 样品测定
将待测样品摇匀,待气泡消失后,注入进样瓶中。按照8.2与校准溶液相同的测试步骤,对样品进
行自动测定。高浓度样品可稀释后测定。
9 结果计算
根据测定的吸光度值,从校准曲线上查得或按照校准曲线回归方程计算待测项目的浓度。计算时
需考虑所有的稀释因子,仪器软件会自动给出计算结果。
磷酸盐、氯化物、硅酸盐、铁的检测结果以毫克每升(mg/L)表示;总碱度、酚酞碱度、硬度的检测结
果以毫摩尔每升(mmol/L)表示。计算结果表示到小数点后两位。
10 允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,各检测项目平行测定结果的绝对差值或相对偏差应满
足表1要求。
表1
检测项目 检测结果范围 允许差
磷酸盐(以PO43-计)/(mg/L)
1.00~5.00 绝对差值≤0.10mg/L
>5.00~10.00 绝对差值≤0.50mg/L
>10.00~50.00 绝对差值≤1.00mg/L
氯化物(以Cl-计)/(mg/L)
10.00~30.00 相对偏差≤±5%
>30.00~100.00 绝对差值≤1.50mg/L
硅酸盐(以Si计)/(mg/L)
0.10~1.50 绝对差值≤0.05mg/L
>1.50~6.00 相对偏差≤±3%
总碱度/(mmol/L)
0.50~1.50 绝对差值≤0.10mmol/L
>1.50~8.00 相对偏差≤±5%
酚酞碱度/(mmol/L)
0.50~1.50 绝对差值≤0.10mmol/L
>1.50~5.00 相对偏差≤±5%
硬度(以Ca2+、Mg2+为计量单元)/
(mmol/L)
0.50~1.75 绝对差值≤0.05mmol/L
铁(以Fe计)/(mg/L) 0.10~10.00 相对偏差≤±5%
11 干扰
11.1 浑浊样品中存在的悬浮物会导致间断分析系统的管路堵塞,并会干扰光度测量。除测定总磷酸
盐或总铁外,用0.45μm的滤膜过滤浑浊样品,也可通过沉降、离心去除样品中的悬浮物。
11.2 样品固有的颜色会干扰测定,可通过补偿溶液进行校正:补偿溶液由相同体积的样品和试剂组
成,其中试剂中的显色剂用等体积的水代替,最终从样品溶液的吸收值中减去补偿溶液的吸收值。
11.3 具体测定项目的干扰见附录B~附录G。
12 试验报告
试验报告应至少包括以下内容:
a) 本文件的编号;
b) 测定所使用的方法;
c) 试验结果;
d) 测定过程中存在的任何异常情况;
e) 试验日期、试验报告出具日期、实验室名称和地址。
附 录 A
(规范性)
磷酸盐的测定
A.1 方法原理
在酸性介质和锑盐存在下,正磷酸盐与钼酸铵溶液反应生成黄色的磷钼杂多酸,用抗坏血酸将其还
原成磷钼蓝,在(880±10)nm处吸光度与磷酸盐浓度成线性关系。总无机磷酸盐或总磷酸盐含量测定
时,按照GB/T 6913的规定分别进行相应的预处理,将聚磷酸盐和有机磷酸盐转化成正磷酸盐再进行
检测。
A.2 试剂或材料
A.2.1 硫酸溶液:约250g/L。量取(70±2)mL硫酸小心缓慢加入到约400mL水中,用水补充至约
500mL。
A.2.2 钼酸铵溶液:40g/L。称取4g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]溶于100mL水中。在2℃~8℃
下贮存于聚乙烯瓶中,可稳定放置1个月。
A.2.3 酒石酸锑钾溶液:3.2g/L。称取0.32g酒石酸锑钾(C8H4K2O12Sb2·3H2O)溶于100mL水
中。在2℃~8℃下贮存于聚乙烯瓶中,可稳定放置2个月。
A.2.4 钼酸铵-酒石酸锑钾试剂:在45mL硫酸溶液中加入20mL钼酸铵溶液,再加入5mL酒石酸锑
钾溶液,混匀。在2℃~8℃下贮存于聚乙烯瓶中,可稳定放置1个月。
A.2.5 抗坏血酸溶液:9g/L。称取0.9g抗坏血酸溶于100mL水中。在2℃~8℃下贮存于聚乙烯
瓶中,可稳定放置1周。
A.2.6 磷酸盐(PO43-)标准贮备溶液:1000mg/L。按GB/T 602配制,也可采用市售标准溶液。
A.2.7 磷酸盐(PO43-)标准溶液:50.0mg/L。移取5.00mL磷酸盐(PO43-)标准贮备溶液于100mL
容量瓶中,用水稀释至刻度。在2℃~8℃下可稳定放置2周。该标准溶液用于校准曲线的绘制。
A.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入钼酸铵-酒石酸锑钾试剂160μL,待测溶
液90μL,反应时间为50s;加入抗坏血酸溶液470μL,反应时间为300s;在(880±10)nm处测量吸光
度。本方法校准曲线范围为1.0mg/L~50.0mg/L(以PO43-计),也可根据样品的实际浓度调整校准
曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整,需保证调整后溶液的pH在测定范围内,以确保方法的
灵敏度。
附 录 B
(规范性)
氯化物的测定
B.1 方法原理
样品中的氯离子与硫氰酸汞反应释放出硫氰酸根,硫氰酸根与三价铁离子反应生成红色络合物,在
(480±10)nm处吸光度与氯离子浓度成线性关系。
B.2 试剂或材料
B.2.1 硫氰酸汞溶液:4.16g/L。称取(0.416±0.001)g硫氰酸汞[Hg(SCN)2]溶于100mL乙醇中,必
要时过滤。在室温下贮存于棕色瓶中,可稳定放置1个月。
B.2.2 硝酸铁溶液:202g/L。称取(20.2±0.1)g硝酸铁[Fe(NO3)3·9H2O]溶于50mL水中,加入
(3.15±0.05)mL硝酸,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度。在室温下贮存于棕色瓶中,可稳定放
置1个月。
B.2.3 氯离子显色剂:将10mL的硝酸铁溶液和10mL的硫氰酸汞溶液移入50mL容量瓶中,用水稀
释至刻度。在室温下贮存于棕色瓶中。该溶液现用现配。
B.2.4 氯化物(以Cl-计)标准溶液:100.0mg/L。按GB/T 602配制,也可采用市售标准溶液。该标准
溶液用于校准曲线的绘制。
B.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入待测溶液150μL,氯离子显色剂550μL,
反应时间为200s。在(480±10)nm处测量吸光度。本方法校准曲线范围为10.0mg/L~100.0mg/L
(以Cl-计),也可根据样品的实际浓度调整校准曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整。
B.4 干扰
溴化物含量在10mg/L以上时对测定会有显著干扰。硫化物的干扰可通过向100mL样品中加入
5mL30%过氧化氢进行预处理来消除。
附 录 C
(规范性)
硅酸盐的测定
C.1 方法原理
钼酸盐与硅酸盐在酸性条件下形成硅钼黄络合物,用抗坏血酸还原后,形成硅钼蓝络合物,在
(810±10)nm处吸光度与硅酸盐浓度成线性关系。加入草酸可消除磷酸盐的干扰。
C.2 试剂或材料
C.2.1 硫酸溶液:c(H2SO4)≈0.05mol/L。将(2.8±0.1)mL硫酸小心缓慢加入1L水中。
C.2.2 钼酸铵溶液:10g/L。称取2.5g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]溶于250mL硫酸溶液中。
在2℃~8℃下贮存于聚乙烯瓶中,可稳定放置1个月。
C.2.3 草酸溶液:50g/L。称取12.5g草酸(C2H2O4·2H2O)溶于250mL水中。在2℃~8℃下贮
存于聚乙烯瓶中,可稳定放置1个月。
C.2.4 抗坏血酸溶液:18g/L。称取4.5g抗坏血酸溶于250mL水中。在2℃~8℃下贮存于聚乙烯
瓶中,可稳定放置1周。
C.2.5 硅酸盐标准贮备溶液(以Si计):100.0mg/L。按GB/T 602配制,也可采用市售标准溶液。
C.2.6 硅酸盐标准溶液(以Si计):6.00mg/L。移取6.00mL硅酸盐标准贮备溶液于100mL容量瓶
中,用水稀释至刻度。该溶液现用现配。该标准溶液用于校准曲线的绘制。
C.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入待测溶液200μL,钼酸铵溶液100μL,
反应时间为180s;加入草酸溶液50μL,反应时间为200s;加入抗坏血酸溶液50μL,反应时间为
500s;在(810±10)nm处测量吸光度。本方法校准曲线范围为0.10mg/L~6.00mg/L(以Si计),也
可根据样品的实际浓度调整校准曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整。
C.4 干扰
磷酸盐对测定有干扰,可加入过量草酸消除。
附 录 D
(规范性)
总碱度的测定
D.1 方法原理
样品与含甲基橙指示剂的酸性缓冲溶液混合反应后pH发生变化,导致红色酸式结构甲基橙与黄
色碱式结构甲基橙的比例发生变化。在(550±10)nm处吸光度的下降与总碱度的量成线性关系。
D.2 试剂或材料
D.2.1 甲基橙溶液:0.05g/L。称取0.05g甲基橙溶于70℃的水中,冷却后用水定容至1L。在室温
下可稳定放置1个月。
D.2.2 盐酸溶液:0.1mol/L。量取9mL盐酸,加入1L水中。在室温下可稳定放置1个月。
D.2.3 缓冲溶液(pH=3.1):称取0.51g邻苯二甲酸氢钾溶于约300mL水中,加入8.6mL盐酸溶液,
用水稀释至500mL后用盐酸溶液调节溶液的pH为3.1±0.05。该溶液在室温下可稳定放置1个月。
D.2.4 总碱度标准贮备溶液:100mmol/L。称取5.2995g预先于270℃~300℃高温炉中灼烧至恒
量的工作基准试剂无水碳酸钠(Na2CO3),溶于水中,定容至1L。该溶液现用现配。
D.2.5 总碱度标准溶液:10.0mmol/L。移取10.00mL总碱度标准贮备溶液于100mL容量瓶中,用
水稀释至刻度。该溶液现用现配。该标准溶液用于校准曲线的绘制。
D.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入待测溶液70μL,缓冲溶液230μL,反应
时间为60s;加入甲基橙溶液400μL,反应时间为120s;在(550±10)nm处测量吸光度。本方法校准
曲线范围为0.50mmol/L~8.00mmol/L,也可根据样品的实际浓度调整校准曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整。
D.4 干扰
1mg/L余氯对测定无明显干扰,但高浓度强氧化剂可能漂白甲基橙溶液,导致结果偏高。
附 录 E
(规范性)
酚酞碱度的测定
E.1 方法原理
间硝基苯酚的变色范围与酚酞指示剂相近,可用作测定酚酞碱度的显色剂。间硝基苯酚与溶液中
的碱性物质生成有色物质,在(410±10)nm处吸光度与酚酞碱度的量成线性关系。
E.2 试剂或材料
E.2.1 间硝基苯酚溶液:3g/L。称取3.0g间硝基苯酚溶于水并定容至1L。在室温下保存于棕色瓶
中,可稳定放置1个月。
E.2.2 酚酞碱度标准贮备溶液:50mmol/L。称取5.2995g预先于270℃~300℃高温炉中灼烧至恒
量的工作基准试剂无水碳酸钠(Na2CO3),溶于水中,定容至1L。该溶液现用现配。
E.2.3 酚酞碱度标准溶液:5.00mmol/L。移取10.00mL酚酞碱度标准贮备溶液于100mL容量瓶
中,用水稀释至刻度。该溶液现用现配。该标准溶液用于校准曲线的绘制。
E.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入待测溶液120μL,水380μL,静置60s;
加入间硝基苯酚溶液100μL,反应时间为120s;在(410±10)nm处测量吸光度。本方法校准曲线范围
为0.50mmol/L~5.00mmol/L,也可根据样品的实际浓度调整校准曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整。
E.4 干扰
1mg/L余氯对测定无明显干扰,但高浓度强氧化剂可能漂白间硝基苯酚溶液,导致结果偏低。
附 录 F
(规范性)
硬度的测定
F.1 方法原理
样品中的钙能将乙二胺四乙酸(EDTA)二钠镁中的镁置换出来。在pH=10的缓冲溶液中,镁离
子(包括样品中原先存在的镁离子和置换出来的镁离子)可与钙镁试剂反应形成紫红色络合物。在
(510±10)nm处吸光度与硬度的量成线性关系。
F.2 试剂或材料
F.2.1 水:符合GB/T 6682-2008的一级水。
F.2.2 EDTA二钠镁溶液:0.2g/L。称取0.2gEDTA二钠镁盐溶于约500mL水中,用水定容至1L。在
2℃~8℃下贮存于聚乙烯瓶中,可稳定放置1个月。
F.2.3 四硼酸钠溶液:0.025mol/L。称取9.53g十水四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)溶于约500mL水
中,用水定容至1L。在室温下可稳定放置1个月。
F.2.4 氢氧化钠溶液:0.1mol/L。称取4.0g氢氧化钠(NaOH)溶于约500mL水中,用水定容至1L。
在室温下可稳定放置1个月。
F.2.5 缓冲溶液(pH≈10.0):量取50mL四硼酸钠溶液,18.3mL氢氧化钠溶液,混合,用水定容至
100mL。在室温下可稳定放置1个月。
F.2.6 钙镁试剂溶液:称取0.25g钙镁试剂(C7H14N2O5S)溶于500mL水中,搅拌约30min。使用前
用0.45μm滤膜过滤。该溶液在室温下可稳定放置1个月。
F.2.7 硬度标准贮备溶液(10.0mmol/L,以Ca2+计):准确称取1.000g预先于105℃~110℃下干燥
至恒量的碳酸钙,加入约20mL水,滴加盐酸溶液(1+4)至全部溶解,用水定容至1L。在室温下可稳
定放置1个月。
F.2.8 硬度标准溶液(2.00mmol/L,以Ca2+计):移取20.00mL硬度标准贮备溶液至100mL容量瓶
中,用水稀释至刻度,摇匀。该溶液现用现配。该标准溶液用于校准曲线的绘制。
F.3 测定步骤
按照如下操作设置1个典型的测定方法:在反应池中,加入EDTA二钠镁溶液213μL,待测溶液
20μL,缓冲溶液213μL,钙镁试剂溶液39μL,反应时间为300s,在(510±10)nm处测量吸光度。本方
法校准曲线范围为0.50mmol/L~1.75mmol/L(以Ca2+、Mg2+为基本单元),也可根据样品的实际浓
度调整校准曲线范围。
注:待测溶液和试剂的加入量可根据实际条件等比例调整。
F.4 干扰
除钙以外的金属阳离子也可能取代镁,形成较强的EDTA络合物,导致结果偏高,但它们通常以相
对于钙的非常低的浓度存在,可以忽略。
附 录 G
(规范性)
铁的测定
G.1 方法原理
铁(Ⅱ)与1,10-菲啰啉反应形成橙红色的铁(Ⅱ)菲啰啉络合物,该络合物在pH为2.5~9.0是稳定
的,其颜色强度与铁(Ⅱ)存在量成正比。因此铁(Ⅱ)浓度与吸光度呈线性关系,最大吸收波长为
510nm波长。锅炉用水及工业循环冷却水中的铁可分为总铁、可溶性总铁和可溶性铁(Ⅱ)。测定前按
照GB/T 14427分别进行相应的预处理。
G.2 试剂或材料
G.2.1 盐酸溶液:2+1。
G.2.2 乙酸铵-乙酸缓冲溶液:溶解40.0g乙酸铵和50mL乙酸于水中,稀释至100mL。在室温下可
稳定放置3个月。也可用乙酸钠代替乙酸铵。
G.2.3 1,10-菲啰啉溶液:5g/L。称取0.50g1,10-菲啰啉(C12H9ClN2·H2O)溶于水,定容至100mL,或
将0.42g1,10-菲啰啉溶于含有1mL盐酸溶液的100mL水中。在2℃~8℃下贮存于棕色瓶中,可
稳定放置1周。
G.2.4 显色剂:分别移取10mL乙酸铵-乙酸缓冲溶液和10mL1,10-菲啰啉溶液混合均匀。该溶液现
用现配。
G.2.5 盐酸羟胺溶液:100g/L。称取10.0g盐酸羟胺溶于水,定容至100mL。在2℃~8℃下贮存于
棕色瓶中,可稳定放置1周。
G.2.6 铁标准贮备溶液(以Fe计):100.0mg/L。按GB/T 602配制,也可采用市售标准溶液。
G.2.7 铁标准溶液Ⅰ(以Fe计)......
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