當(dāng)高純水或超高純水中鈉離子的濃度升高時(shí)，說(shuō)明水中有對(duì)工藝不利的溶解雜質(zhì)。在發(fā)電廠中，如果這些雜質(zhì)沉積在葉輪葉片或鋼制爐熱交換器的表面上，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事故。(鈉離子的檢出限比電導(dǎo)率更準(zhǔn)確)。
鈉離子直接進(jìn)入系統(tǒng)的途徑有兩種:一是樹脂故障時(shí)鈉的泄漏，二是冷凝器的泄漏。
鈉離子分析儀的常用位置
1.陽(yáng)床鈉計(jì)和混床鈉計(jì):離子交換樹脂一般用于去除典型給水處理中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)和化合物。使用陰離子樹脂除去陰離子雜質(zhì)，如碳酸根離子；陽(yáng)離子樹脂用于去除陽(yáng)離子雜質(zhì)，如鈉離子。
樹脂失效后，第一個(gè)漏出的陽(yáng)離子是鈉離子。因此，監(jiān)測(cè)出水鈉離子濃度可以保證出水水質(zhì)，減少再生劑(鹽酸)的用量，防止陽(yáng)離子雜質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕。鈉離子分析也可用于檢測(cè)陰離子樹脂再生過(guò)程中存在的/kloc-的情況(用氫氧化鈉進(jìn)行再生)。(混床離子交換器故障監(jiān)控)
2.凝結(jié)水鈉計(jì):由于大部分凝結(jié)水中含有鈉離子，通過(guò)連續(xù)測(cè)量凝結(jié)水泵出口水中的鈉離子濃度，可以在早期發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水中鈉離子濃度的異常變化，防止嚴(yán)重泄漏事故的發(fā)生。(冷凝器泄漏監(jiān)控)
3.主蒸汽鈉表:監(jiān)測(cè)蒸汽中可溶性鈉鹽的污染(監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的還原平腐蝕)
與所有其他離子選擇性電極一樣，鈉離子電極通過(guò)離子濃度差引起的電位差來(lái)反映待測(cè)離子濃度。電位差是相對(duì)于參比電極來(lái)確定的，參比電極一般采用甘汞電極或氯化物電極。與pH電極一樣，鈉離子電極也是一種玻璃電極。pH電極玻殼表面的硅膠層對(duì)氫離子濃度的變化很敏感，而鈉離子電極的硅膠層對(duì)鈉離子的微小變化也很敏感。玻璃燈泡的化學(xué)溶液由一些特殊的化學(xué)物質(zhì)組成，包括鈉離子。玻璃燈泡一般放在含有相同濃度的鈉離子的緩沖溶液中，在電極玻璃燈泡/的兩側(cè)。
電位差。電位差隨離子濃度的變化呈對(duì)數(shù)關(guān)系。這種關(guān)系可以用能斯特方程來(lái)描述。
氫離子干擾
鈉離子選擇電極本身也是一個(gè)pH電極，但是這個(gè)pH電極對(duì)堿性離子比較敏感。因此，鈉離子選擇性電極對(duì)氫離子也非常敏感，其對(duì)鈉離子的最低檢測(cè)限也取決于pH值。一般電極的選擇性系數(shù)為150或更低，這意味著電極對(duì)質(zhì)子(氫離子，H*)的靈敏度是to 鈉離子(Na*)的150倍。當(dāng)pH值為11.0時(shí)，選擇系數(shù)為150的電極測(cè)得的鈉離子偏差為0.035ppb，為此，在測(cè)定sub-ppb 鈉離子的濃度時(shí)，樣品的pH值越高越好。
為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，測(cè)量的pH條件必須一致，pH值應(yīng)保持在11.0以上。為了達(dá)到這樣的pH值，需要使用一些堿性試劑。調(diào)節(jié)樣品pH值最有效的方法是注入二異丙胺(DIPA，二異丙胺可以一直調(diào)節(jié)樣品水的pH值，不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物)蒸汽，可以有效調(diào)節(jié)pH值，不會(huì)引入鈉離子干擾。(當(dāng)nanoko的檢出限為0.1ppb時(shí)，樣品水的pH值必須> 10。)
解決電極鈍化問(wèn)題
在正常的電廠水汽循環(huán)中，鈉離子的濃度長(zhǎng)時(shí)間保持在很低的水平。鈉離子監(jiān)測(cè)儀長(zhǎng)期接觸低鈉濃度水樣會(huì)降低電極的靈敏度(鈍化)，從而降低對(duì)鈉商濃度變化的響應(yīng)能力。鈉離子電極是一種玻璃電極，在玻璃電極末端的玻璃泡表面有一層含有鈉離子的硅膠層。硅膠層中的鈉離子在與含有濃度小于0.5-1ppb的鈉離子的液體長(zhǎng)期接觸后會(huì)逐漸從硅膠中漏出，硅膠中鈉離子的濃度會(huì)降低。反應(yīng)能力下降的一個(gè)直接表現(xiàn)就是反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)。
電極靈敏度再生的傳統(tǒng)方法是蝕刻:通過(guò)將電極置于腐蝕性化學(xué)溶液中，可以去除硅膠層表面的部分低鈉硅膠，從而暴露出正常鈉離子濃度的硅膠層。但這種操作會(huì)使電極容易開裂，降低電極壽命。此外，蝕刻法使用的腐蝕性溶液含有有害的氟化物，這是危險(xiǎn)的，必須妥善處理。
電極再生的另一種方法是周期性地將電極放入含有特殊化學(xué)物質(zhì)的溶液中，溶液中的化學(xué)物質(zhì)可以補(bǔ)充硅膠層中的鈉離子，使硅膠層對(duì)鈉離子變化的敏感性得以恢復(fù)，從而無(wú)需去除表面老化的硅膠層。
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