Введение 8
1. Литературный обзор 9
1.1 Водоподготовка и пленкообразующие амины 9
1.1.1 Подготовка технической воды 9
1.1.2 Типы коррозии и способы её ингибирования 10
1.1.3 Образование отложений 12
1.1.4 Пленочные амины - ингибиторы коррозии и накипеобразования 14
1.2 Методики анализа 16
1.2.1 Валидация аналитической методики 16
1.2.2 Титриметрия 19
1.2.2.1 Виды титриметрии. Основные понятия и сущность метода 19
1.2.2.2 Йодометрия 21
1.2.3 Фотометрия 23
1.2.4 Хроматография 26
1.2.5 Масс-спектрометрия. Метод ГХ/МС 28
2. Экспериментальная часть 32
2.1 Йодометрическое титрование 32
2.2 Фотометрическое определение железа 34
2.3 Хроматографическое исследование 39
3. Результаты и их обсуждение 40
Заключение 43
Список использованной литературы и источников 44
Приложения должны быть в работе, но в настоящий момент отсутствуют
Пленкообразующие, или пленочные, амины (ПОА) - это реагент, который добавляют в техническую воду для предотвращения коррозии и накипеобразования.
ПОА представляют собой поверхностно-активные вещества, которые используются в составе комплексных реагентов для образования защитной пленки на поверхности оборудования.
Этот реагент начали использовать сравнительно недавно. Многие литературные источники отмечают положительные стороны перехода на аминный водно-химический режим, однако есть сообщения, говорящие об их негативном действии. В целом же, влияние аминов и их поведение в различных условиях работы оборудования еще не до конца исследовано.
Целью работы было исследование отложений с основных узлов ТЭЦ на присутствие следов пленочного амина и оценка содержания железа в отложениях. Работа выполнялась в рамках технического задания.
Исходя из поставленной цели, были решены следующие задачи: -проведение анализа отложений с эжектора, коренного вентиля и конденсатора на содержание железа методами йодометрии и фотометрии;
-подготовка проб отложений, смазочных масел и образца пленочного амина для анализа ВЭЖХ в ацетонитриле и гексане;
-проведение масс-спектрометрии указанных проб.
Объектами исследования являлись отложения с узлов ТЭЦ, смазочные масла и пленочный амин.
Методы исследования, использованные в работе: йодометрия, фотометрия, ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) и масс-спектрометрия.
При анализе ВЭЖХ водно-ацетонитрильные вытяжки не позволили обнаружить следов пленочного амина в отложениях, но показали наличие компонентов смазочного масла ТП-22С в отложениях с вентиля, что подтвердилось при масс-спектрометрическом анализе. Полученные с гексановых вытяжек хроматограммы и масс-спектрометрический анализ показали присутствие следов пленочного амина во всех отложениях - следовательно, наблюдается накопление компонентов добавочного реагента (пленочного амина) в отложениях на оборудовании.
Железо было найдено во всех образцах отложений, из чего можно сделать вывод, что оборудование подверглось коррозии. Однако нельзя с уверенностью сказать, были ли причиной тому предоставленный пленочный амин, или он начал накапливаться в уже существовавших до него отложениях.
В рамках данной работы дать однозначный ответ, было ли накопление пленочного амина причиной образования отложений или следствием, невозможно. Для этого требуется дополнительное исследование.
1. Фрог Б.Н. Водоподготовка. Учебник для вузов. / Фрог Б.Н., Первое А.Г. - М.: Издательство АСЕ, 2015. - 512 с.
2. Федотов С.О Существующие методы водоподготовки на ТЭС. / Федотов С.О, Филенков В.М // Новая наука: теоретический и практический взгляд. - 2016. - №10-2. - С. 147-149.
3. Виноградов В.Н. Обобщение опытов предварительной очистки воды на ТЭС. / Виноградов В.Н., Жадан А.В., Смирнов Б.А. и др.// Вестник ИГЭУ. - 2011. - №1. - С. 10-16.
4. Водоподготовка: Справочник. /Под ред. Беликова. С.Е. - М.: Аква¬Терм, 2007. - 240 с.
5. Косатова Т.А. Водно-химический режим котла. Химизм процесса. Гидразин-гидрат и аммиак в водоподготовке. / Косатова Т.А. // Международный студенческий научный вестник. - 2015. - № 6. - С. 66-70
6. Нахабо А.В Перспективы использования полиаминов для коррекционной обработки воды. / Нахабо А.В, Самаркина А.Н // Новая наука: современное состояние и пути развития. - 2016. - №12¬ 4. - С. 120-124.
7. Кравченко А. В. Повышение эффективности работы электростанций путем коррекции водно-химических режимов. /
Кравченко А. В. // Вестник Волгоградского института бизнеса. - 2015. - № 4 (33). - С. 90—93.
8. Фархутдинова А. Р. Составы ингибиторов коррозии для различных сред. / Фархутдинова А. Р., Мукатдисов Н. И., Елпидинский А. А., Гречухина А. А. // Вестник казанского технологического университета. - 2013. - №. - С. 272-276.
9. Парменова О.Б. Поиск методов защиты от коррозии металлов и сплавов. / Парменова О. Б., Насибуллин А. Р. // Студенческая наука XXI века : материалы VII Международной студенческой научно-практической конференции (Чебоксары, 15 нояб. 2015 г.) / Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. — № 4 (7). — С. 250-253.
10. Petrova T.I. International water and steam quality standards on thermal power plants at all-volatiletreatment. / Petrova T.I., Orlov K.A., Dooley R.B. //Thermal Engineering. - 2016. - V.63, I.12. - P. 896-902
11. Migahed M.A Study on the efficiency of some amine derivatives as corrosion and scale inhibitors in cooling water systems. / Migahed M.A., Attia, A.A., Habib, R.E. // RSC Advances. - 2015. - V.5, I.71. - P. 57254-57262.
12. Рыженков В.А. О повышении эффективности эксплуатации и надежности конденсаторов паровых турбин. / Рыженков В.А., Куршаков А.В., Свиридова Е.В., Анахов И.П. // Энергосбережение и водоподготовка. - 2008. - № 2 (52). - С. 29-34
13. El-Mahdy G.A. Synthesis of water soluble hyperbranched poly (amine¬ester) as corrosion inhibitors for steel. / El-Mahdy G.A., Atta, A.M., Al- lohedan, H.A., Ezzat, A.O. // International Journal of Electrochemical Science. - 2014. - V.9, I.12. - P. 7925-7934.
14. Спиркин В.Г. Ингибиторная защита от коррозии газотранспортного и технического оборудования. / Спиркин В.Г., Татур И.Р., Силин М.А., Тонконогов Б.П. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2011. - № 9.- С. 4-7.
15. Костина З.И. Защита металлических поверхностей водоохлаждающих систем от коррозии и солеотложений. / Костина З.И., Крылова С.А., Понурко И.В. // Теория и технология металлургического производства. - 2014. - № 1 (14). - С. 90-92.
16. Дегремон Ж. Технический справочник по обработке воды: в 2 т. / Дегремон Ж. и др. / Пер. с фр. — СПб.: Новый журнал, 2007. - 878 с.- Т. 1
17. Кочева М.А. Анализ различных методов обработки воды. / Кочева М.А., Косатова Т.А. // Современные наукоемкие технологии. - 2015. - № 6. - С. 23-25
18. Кишневский Б.А. Отложение накипеобразователей в оборотных системах охлаждения. / Кишневский Б.А., Ковальчук Б.И., Наумов
A. В. // Труды одесского политехнического университета. - 2006. - № 1. - С. 69-71.
19. Харченко С.П. Использование ингибиторов отложений при работе систем теплоснабжения. / Харченко С.П. // Инновационные технологии в науке и образовании. - 2015. - № 2(2). - С. 202-205.
20. Чаусов Ф.Ф. Диагностика ингибиторного водно-химического режима котла ВКГМ-30-150 современными физико-химическими методами. / Чаусов Ф.Ф., Наймушина Е.А., Шабанова И.Н. и др. //Экология и промышленность России. - 2014. - № 4. - С. 29-33.
21. Pramanik B.K. Antiscaling effect of polyaspartic acid and its derivative for RO membranes used for saline wastewater and brackish water desalination. / Pramanik B.K., Gao Y., Fan L._, Roddick F.A., Liu Z. // Desalination. - 2017. - V. 404. - P. 224-229.
22. Петрова Т.И. Влияние физико-химических параметров на переход аминов из кипящей воды в насыщенный пар. / Петрова Т. И., Бураков И. А., Зонов А. А. и др. // Вестник МЭИ. - 2013. - № 4. - С. 36-40.
23. Терентьев В.И. Выбор оптимального водно-химического режима работы водооборотных систем охлаждения с градирнями. / Терентьев
B. И., Караван С.В. // Энергосбережение и водоподготовка. - 2007. - № 3 (47). - С. 20-22.
24. Реагенты на основе аминов для ведения ВХР /Протокол заседания подсекции «Водоподготовка и водно-химические режимы», предс. Иванов Е.Н. - Москва, 2015.
25. Dietrich F. Amines as alternative chemistry conditions for TPPs. / Dietrich F. // Power Plant Chemistry. - 2000. - №11. - P. 34-41.
26. Рыженков В.А. Новая технология удаления отложений и защиты от коррозии теплоэнергетического оборудования. / Рыженков В.А., Кулов В.Е., Куршаков А.В. // Конференция «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» (Доклады, тезисы). - М. - 2003. - С. 84-90.
27. Протасов Н.Г. Результаты обследования водно-химических режимов с использованием комплексного реагента "Аквамин" на Кременчугской ТЭЦ. / Протасов Н.Г. // Алгоритмист, 2009 - 2017. - Электронный ресурс. - Режим доступа: http://algoritmist.ru/novye- vxr/doklad-rezultaty-obsledovanija-vodno-ximicheskix-rezhimov.html; доступ свободный.
28. Писарев В.В Валидация аналитических методов: практическое применение. / Писарев В.В. // Журнал «Фармацевтическая промышленность». - М. - 2008 - С. 18-20.
29. Руководство для предприятий фармацевтической промленности. / методические рекомендации / Под ред.: Юргеля Н.В., Младенцева А.Л., Бурдейна А.В. и др. - М.: изд. «Спорт и Культура - 2000», 2007. - 192 с.
30. ОФС.1.1.0012.15 Валидация аналитических методик. /Общая фармокопейная статья. - 2015. - 13 с.
31. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. - Москва: Стандартинформ, 2009. - 32 с.
32. Лебедева М.И Аналитическая химия : учебное пособие. / Лебедева. М.И. - Тамбов: Издательствово Тамбовского государственного технического университета, 2008. - 160 с.
33. Мугинова С.В. Методические указания к курсу аналитической химии для студентов I-го курса факультета фундаментальной медицины МГУ. / Мугинова С.В. - М.: МГУ, 2007. - 81 с.
34. Домина Н.Г Аналитическая химия. Химические методы анализа. Учебное пособие. / Домина Н.Г., Зуйкова С.А., Хлебников А.И., Чемерис Н.А. - Барнаул: Типография АлтГТУ, 2010.-176 с.
35. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. В 2 т. / Глубоков Ю.М., Головачёва В.А., Дворкин В.И. и др. - М. : Издательский центр «Академия», 2014. — 352 с. - Т. 1.
36. Долгов В.В. Фотометрия в лабораторной практике. / Долгов В.В., Ованесов Е.Н., Щетникович К.А. - М.: Кафедра КЛД, 2004. - 142 с.
37. Стифатов Б.М. Фотометрический анализ: метод. указ. к лаб. работе. / Стифатов Б.М. - Самара: СамГТУ, 2013. - 34 с.
38. Миронов И.В. Оптические методы анализа: методическое пособие. / Миронов И.В., Притчина Е.А., Бейзель Н.Ф., Полякова Е.В. - Новосибирск: Новосиб. гос. ун-т., 2013. - 72 с.
39. Трубачева Л.В. Исследование возможности определения низких концентраций ионов железа (III) в природных водах фотометрическим методом в присутствии сульфосалициловой кислоты. / Трубачева Л.В., Лоханина С.Ю., Кощеева О.О. // Вестник удмуртского университета. - 2010. - Вып. 1. - С. 67-73.
40. Сычев К. Оформление методик высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в соответствии с международными рекомендациями. / Сычев К. // Аналитика. - 2012. - № 3. - С. 60-66.
41.ОФС.1.2.1.2.0005.15 Высокоэффективная жидкостная хроматография. /Общая фармакопейная статья. - 2015. - 17 с.
42. Миназова Г. И. Высокоэффективная жидкостная хроматография в анализе природного сырья. / Миназова Г. И. // Башкирский химический журнал. - 2010. - Том 17, № 4. - С. 134-136.
43. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. / Лебедев А.Т. - М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 493 с.
44. Экман Р. Масс-спектрометрия: аппаратура, толкование и приложения. / Экман Р., Зильберинг Е., Вестман-Бринкмальм Э., Край А. - М.: Техносфера, 2013. - 368 с.
45. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия для анализа объектов окружающей среды. / Лебедев А.Т. - М.: Техносфера, 2013. - 632 с.
46. Рыжов М. Масс-спектрометры для органического анализа. / Рыжов М., Прошенкина О. // Аналитика. - 2013. - № 1(8). - С. 28-39.
47. Watson, J. Throck Introduction to Mass Spectrometry: Instrumentation, Applications and Strategies for Data Interpretation, Fourth Edition. / Watson, J. Throck, Sparkman O. David. - John Wiley & Sons, Ltd, 2007. - 869 p.