工业循环水中微量聚马来酸检测方法的改进

奚俊俊，龙海丽，何海峰，宁秀梅，肖志强

（安徽省蓝天能源环保科技有限公司，安徽合肥231603）

工业循环水中微量聚马来酸检测方法的改进

奚俊俊，龙海丽，何海峰，宁秀梅，肖志强

（安徽省蓝天能源环保科技有限公司，安徽合肥231603）

工业循环水中聚马来酸检测主要依据HGT3528-1985，但这一标准在实际分析过程中存在一些问题，经过多次实验，改进了原有的测定方法，提高了检测结果的准确性，保证循环水系统的正常运行。

聚马来酸；测定方法；改进；正常运行

工业循环水系统在运行过程中随着水的不断蒸发与损耗，循环水的浓缩倍数逐渐提高，从而使得循环水中各种离子浓度不断增大，当循环水中某种盐类的浓度超过其溶解度时，结晶就会从循环水中析出附着在设备上，严重影响设备的换热效率，同时加快设备的腐蚀速度。为了阻止垢的形成与附着，工业上常用的方法是在循环水中加入阻垢缓蚀剂。

阻垢缓蚀剂的种类很多，随着环保要求的不断提高，无磷环保阻垢缓蚀剂逐步成为主流，其中聚马来酸酐（HPMA）系列阻垢缓蚀剂性能优异[1]。聚马来酸酐属于极性较强的聚合物。按照溶解的相似相溶原则，聚马来酸酐可以溶解于中等极性和强极性的溶剂中[2]，所以其在水中可以溶解且具有很好的分散功能[3]。作为一种性能优良的阻垢分散剂，聚马来酸酐广泛应用于循环冷却水、油田注水、原油脱水和锅炉水处理，具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢作用[4]。聚马来酸在循环水中含量较低，一般在2～30 mg/kg，它的检测主要依据标准HGT3528-1985[5]。此标准方法适用于测定循环冷却水和天然水中的聚马来酸等聚羧酸类电解质，其含量大于1mg/kg。此标准中聚马来酸基准为平均分子量300（数均）含量99%，而目前市售的聚马来酸分子量大多高于300。运用上述标准，在实际分析过程中发现，平均分子量为2000的固体聚马来酸作为基准制备标准溶液，以聚马来酸毫克数为横坐标，吸光度为纵坐标，两者不存在线性关系。针对这一问题，我们经过多次实验，改进了标准中的测定方法，提高了检测结果的准确性，以此来监测循环水中聚马来酸酐的运行状况并指导药剂的投加量，最终保证设备的正常运行。

1 实验原理

在pH=8时，十二烷基二甲基苄基氯化铵与聚羧酸类电解质产生沉淀，用比浊法测定水中微量聚羧酸类物质含量。

2 实验方法

2.1 仪器与试剂

722分光光度计；1cm石英比色皿；50mL具塞玻璃比色管；恒温水浴锅；移液管。

3%柠檬酸三钠水溶液；0.01MEDTA溶液；0.2%洁尔灭（十二烷基二甲基苄基氯化铵）化学纯；固体聚马来酸酐（安徽省蓝天能源环保科技有限公司生产）。

2.2 准备工作

2.2.1 聚马来酸贮备溶液

用倾出法迅速准确称取基准固体聚马来酸0.2g于干燥的250mL烧杯中。加300mL水溶解聚马来酸后，在80℃水浴水解24h，转移至1000mL容量瓶中，并稀释至刻度，混匀，此溶液含聚马来酸0.2mg/mL。

2.2.2 聚马来酸标准溶液

吸取上述聚马来酸贮备液10mL于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液含聚马来酸0.02mg/mL，现配现用。

2.2.3 聚马来酸标准曲线的绘制

准确吸取聚马来酸标准溶液0、1、3、5、7mL于50mL比色管中，依次加入0.01MEDTA溶液、3%柠檬酸三钠溶液、0.2%洁尔灭溶液，用水稀至刻度，摇匀，放入25℃～30℃恒温水浴中30min。在420nm处用1cm比色皿，以试剂空白为对照测定其吸光度，并以吸光度为纵坐标，聚马来酸毫克数为横坐标绘制标准曲线。

3 结果与讨论

3.1 EDTA、柠檬酸三钠、洁尔灭投加量的影响

按标准中三种物质的投加量（表1）进行实验发现，以聚马来酸毫克数为横坐标，吸光度为纵坐标，两者不存在线性关系。鉴于本实验采用的基准聚马来酸的分子量大于标准适用的聚马来酸分子量，所以改变三种物质的投加量进行实验。

表1 EDTA溶液、柠檬酸三钠溶液、洁尔灭溶液不同投加量

图1 吸光度与聚马来酸量对应曲线图

从图1可以看出，系列3的曲线相对平滑，但还需要进一步的筛选。

表2 EDTA溶液、柠檬酸三钠溶液、洁尔灭溶液不同投加量

图2 吸光度与聚马来酸量对应曲线图

根据表2中的优化数据，实验结果用图2曲线来描绘，表明系列3所对应的吸光度与聚马来酸的量的线性关系最适宜。

3.2 反应温度的影响

根据上述系列3中投加量，改变反应温度，对吸光度几乎无影响（表3）。由此，本实验采用27℃为最适反应温度。

表3 不同温度条件下吸光度的影响

4 检测聚马来酸标准曲线绘制

根据实验结果，做了稳定性及重现性实验，聚马来酸标准曲线如图3。

图3 聚马来酸标准曲线图

由图3可知，聚马来酸参考标准曲线为y=0.2409x +0.0006，R2=0.9988。

需要注意的是：聚马来酸标准曲线在更换分光光度计、钨灯等时需要重新标定，每个分光光度计每月需重新标定一次。

5 马来酸检测应用实例

2014年8月份现场监测某电厂4个机组循环水中药剂含量，每天取样时间为上午9∶00～9∶30，每天加药时间为下午4∶30～5∶00，检测指标如表4。

表4 现场监测电厂机组循环水中药剂含量（mg/kg）

根据检测的指标，计算出第二天系统加药量，维持药剂浓度在2～5mg/kg。2014年9月至10月4个机组检修，观察期凝汽器与换热系统管道均未明显结垢，设备运行正常。由此证明，此检测方法可以准确检测出循环水中阻垢缓蚀剂的浓度，从而指导现场阻垢缓蚀剂的加药量，保证了设备的正常运行。

6 结论与建议

以平均分子量2000含量99%的固体聚马来酸作为检测对象，依据HGT3528-1985《工业循环冷却水中微量聚丙烯酸和聚马来酸测定方法》，对电厂水质经过多次实验，研究出一种具体、准确、实用的检测方法。应用结果表明，此方法在实践中具有指导性的价值，为设备的正常运行提供了有效保障。本方法只适用于以聚马来酸酐为主要成分的阻垢缓蚀剂的检测，若水质中含有聚丙烯酸的药剂，本方法将不适用。

[1]唐飞，郑爱萍，宋昭峥.工业循环冷却水阻垢剂的应用和研究进展[J].化工科技，2010，18（3）：70-74.

[2]董雪茹，刘大壮，杨勋兰，等.聚马来酸酐的溶解性及与其它树脂相容性研究[J].粘接，2004，25（1）：1-3.

[3]马瑞廷，姜承志，丁保宏.水解聚马来酸酐缓蚀分散性能的研究[J].腐蚀科学与防护技术，2004，16（2）：27-28，49.

[4]朱城临，邱靖，鲍其鼐.水解聚马来酸酐生产新工艺研究[J].工业水处理，1997，17（2）：13-14，46.

[5]HGT 3528-1985，工业循环冷却水中微量聚丙烯酸和聚马来酸测定方法[S].□

Detection Research of Trace Polymaleic Acid in Industrial Circulating Water

XI Jun-jun，LONG Hai-li，HE Hai-feng，NING Xiu-mei，XIAO Zhi-qiang
（Anhui Lantian Energy Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Anhui 231603，China）

Poly maleic anhydride as the main active ingredient of phosphorus scale，it has become an important part of the corrosion inhibitor for industrial circulating water.Disclosing the effective ingredient of inhibitor，which is an important basis to monitor the pharmaceutical operational status and control dosage in the circulating water.Researching the methods to detecte trace polymaleic acid in industrial circulating water.It has practical significance in the use ofthese corrosion Inhibitor.

polymaleic acid；determination method；improvement；normal operation

10.3969/j.issn.1008-553X.2016.01.026

TQ085

A

1008-553X（2016）01-0091-03

2015-08-10

奚俊俊（1989-），女，毕业于安徽师范大学，硕士，研究方向：无机纳米材料，从事循环水处理工作，17756066159，243256035@qq.com。