垢样的鉴别方法

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1、垢是在受热面和传热表面上形成的附着物，是由水中或介质中沉淀或发生某些作用而生成的。在锅炉中常出现由碳酸氢钙分解产生一次水垢和由水渣转化成的二次水垢；在热交换系统中含有碳酸氢盐的分解产物。1碳酸盐垢碳酸盐后是较为常见的垢种。在家用的茶壶、电热饮水器中结的垢大都是碳酸盐水垢。低压锅炉和热水锅炉中沉积的垢绝大多数也是碳酸盐垢。1.1基本性状碳酸盐垢多为白色或灰白色，有时由于伴有腐蚀的发生，会染上腐蚀产物的颜色。氧充足时，以三氧化二铁为主，呈粉红色、红褐色；氧供应不足时，以四氧化三铁为主，呈灰白色或灰色。碳酸盐垢

2、质硬而脆，附着牢固，难以剥离，其断口呈颗粒状，比较厚且当夹杂有腐蚀产物或其他杂质时，断口处可观察到层状沉积。碳酸盐垢主要产生在热交换系统中，尤其是在设备直接受热和介质水有浓缩的部位。1.2特征及鉴别方法通过化学成分分析可以准确地辨别垢样，但是需要较长时间，且费用也高。在要求不高时，可根据垢样的基本性状结合其特点来对垢样进行定性判别。1.2.1定性鉴别碳酸盐垢是所有垢种中最易溶于稀酸的，常见的无机酸与有机酸均可以将其溶解，并产生大量二氧化碳气体，这是其主要特征。碳酸盐垢在常温稀盐酸中可全部溶解。其反应如下：

3、其另一个特点是，在850～900℃下灼烧时，水垢质量损失近40%，这主要是由于水合二氧化碳分解的缘故。碳酸钙灼烧变成氧化钙和溶于水形成氢氧化钙的反应如下：通过观察水垢溶解后的少量残渣及注意垢样灼烧时的气味，可了解垢中所含杂质大致类别。如果残渣呈白色是硅酸盐，如果呈黑褐色是腐蚀产物。灼烧时如果嗅到焦糊气味是有机碳或碳水化合物。1.2.2定量分析1）垢样的制备与处理在研钵中放入垢样研细至140～170目（颗粒直径在0.1mm左右），称取4份试样，2份用于化验，2份用于灼烧减量的测定。每份试样以0.5g为宜，过

4、多不利于灼烧，也难以分离洗涤。将用于化验的2份试样分别置于2个100mL烧杯中。加入10mL水润湿，再加10mL10%（质量分数）盐酸盖上表面皿使之在室温下溶解，待反应较慢时，用玻璃棒轻轻搅动使之溶解。如含有部分磷酸盐或铁的腐蚀产物时，可加热助溶。2）灼烧减量的测定碳酸盐垢中以碳酸钙为主，在灼烧时碳酸钙可失重44%而变成氧化钙。如含有氢氧化镁，则在灼烧时可失重41%而变成氧化镁。具体方法是将2组试样在烘箱中烘去表面水分，各称取0.5g置于已恒重的坩锅中，在850℃下灼烧2h，冷却后称重，以相差0.4mg以

5、内为恒重。两份试样的测试结果相差<0.1%为合格。3）氧化钙与氧化镁含量测定由于试样已全部溶解，可直接测定经盐酸溶解的试液中的钙、镁量，对大量碳酸盐垢测定的经验表明，这种垢中90%以上是碳酸钙，如果水中硅酸盐及硫酸盐含量较低且设备不发生严重腐蚀时，其含量可达95%左右。因此可用EDTA二钠盐滴定试样，将与之作用的物质折算为钙，再另取试样加入氢氧化钠，使镁以氢氧化镁沉淀形式除去，从而分别测出钙、镁含量。具体化验操作方法可参考相关的分析化验书籍，在此就不详细阐述了。如果测量碳酸根含量，可采用酸碱滴定法或管式炉

6、灼烧吸收法测量。2硫酸盐垢硫酸盐垢实际上不是单一的垢种，它一般与其它垢种同时存在，且通常所占的比例较少，约在1/3以下。但是由于其不溶于盐酸、硝酸、硫酸以及其它有机酸，也不溶于络合剂，垢中有硫酸在时就变得极难清除的缘故，因此在许多文献和书籍中常将其作为单独垢种列出。在天然水的强酸阴离子中，硫酸根的含量最高，通常为100mg/L以上，有的达300mg/L以上。用这种水作为锅炉补充水的原水进行的软化处理时，或作为循环冷却水的补充水进行高浓缩倍率处理时，难免要产生硫酸盐垢。由于硫酸盐垢难以溶解除去，对受热面和传

7、热面的热阻影响较大。因此，当它的含量在垢中达20%时，可以认为这种垢是硫酸盐垢。2.1基本性状硫酸盐垢通常为白色或灰白色，有时呈粉红色，在受热面或传热表面上结成硬质薄层，附着牢固，质硬而脆，敲击或铲刮时能呈小片状剥离，难以用常规的机械清洗方法清除，也不能用酸洗除去。当设备无腐蚀观象时，硫酸盐水垢与其它碳酸盐、磷酸盐等较接近，但比它们更为坚硬，附着更为牢固。当有腐蚀现象时，尤其是产生附着物下的局部腐蚀时，硫酸盐垢可能被染成黑、红袍或砖红色。2.2鉴别特征首先用10%的盐酸溶解，如溶解速度较慢，则应加热助溶。

8、经过上述溶解操作，试样仍有白色残留物不溶时，可采取将试样与碳酸钠以1∶8混合，在900℃下加热2h，则硫酸盐与碳酸钠作用转化为碳酸盐和硫酸钠，再用盐酸溶解时，可以完全溶解。此项操作最好是在铂中进行，为了使熔融物容易由坩锅中溶解脱出，可先将3倍垢样的无水碳酸钠铺在坩锅底部和周围，再将4倍垢样的无水碳酸钠与垢拌匀，倒入其中。再在固体混合物上覆盖与垢大致等量的无水碳酸钠。灼烧应在带盖的坩锅中进行，坩锅盖稍微错开一点，防止二氧化碳大量