在线及台式微钠测量解决方法

一、钠是什么

Sodium/钠/Na：CAS:7740-23-5, 分子量：22.9898

性状银白色轻软而具有延展性的金属。属立方晶系。

熔点（97.81±0.03）℃

沸点 882.9℃

相对密度 0.97

溶解性不溶于醚和苯。

*钠元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中，钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。

*金属钠的化学性质活泼，所以钠在自然界里只能以化合态形式存在。钠的化合物在自然界里分布很广，主要以氯化钠的形式存在，如海水中氯化钠的质量分数大约为3%。除此以外，钠也以硫酸钠，碳酸钠，硝酸钠等形式存在。

*在自然水体中，钠以Na+的状态广泛存在于各种水体中。

二、为什么要在发电厂循环水过程中测量钠离子浓度

在大型火力发电厂中，锅炉/汽轮机组及各种换热设备，包括管道，都是工作在一定压力及温度的条件下的；一般情况下，工作介质为液体（常规情况下主要是水及部分根据工艺要求添加的各类化学物质：种类剂量都是控制添加的），介质接近为（超）纯水（理论下：产水车间生产的水电导率接近于0.055us/cm），对闭式循环水进行给水及补水；正常情况下，介质是封闭条件下循环的；

理论且正常情况下，水质一般是稳定的，其中钠离子的浓度接近为0;但是由于工艺及设备缺陷，循环水中的钠离子不可能完全去除，一般会可控浓度下存在的（设计工况下，允许存在微量浓度的钠离子含量）；

在异常情况下，在不同工艺段会存在钠离子突然升高的情况，当循环水中Na+浓度异常时，意味着，水质发生了劣化；当水质劣化时，对机组的运行安全及稳定性有即时及长期的影响；因为钠离子浓度变化是水质劣化的早期技术指标，水质劣化会带来后期一些列的问题：例如硅含量超标（振动异常，结垢，积盐等）；而且钠盐浓度高，也意味着换热设备缺陷，在循环段发生了某种程度的腐蚀或者泄露；离子交换住失效，热交换器泄露等。

三、怎么测量钠

适用钠离子选择性电极，测量测量电极和参比电溶液浓度的变化而变化:测量电极的电位随被测溶液离子浓度的变化而变化。原电池的电动势与待测离子的活度(浓度)有一一对应的关系。遵循能斯特方程：1PNa≈59.16mv极之间的电压；

四、微量钠离子测量需要解决的几个问题：

实际测量中，需要解决几个工程问题：

1. ISE电极测量中，H+离子对Na+的测量干扰问题

2.痕连钠离子测量电极容易失效的问题

3.痕连钠离子电极校准的问题；

4.多通道钠离子交叉干扰的问题（一台在线钠离子分析仪测量多路水样：水样浓度差异大时）

5.测量干扰的剔除问题：

五、解决方法

1.H+离子干扰的问题：对样水中pH值进行调节：通过电极的水样PH>10.5

2.痕连钠离子测量电极容易失效的问题:定期再生

3.痕连钠离子电极校准的问题：一点/两点/多点校准；

4.多通道钠离子交叉干扰的问题（一台在线钠离子分析仪测量多路水样：水样浓度差异大时）：水样取样完全分开，单独实时测量；适用真正的双通道在线钠离子分析仪；

5.测量干扰的剔除问题：样水流量稳定+悬浮物过滤+PH主动调节系统+微纳电极及灵活的软件设计（可以根据现场情况调节仪表运行参数）；全数字化传感器设计（模拟信号就地处理：直接数字化），数字信号传输，降低模拟信号处理干扰；

6 实验室微钠测量解决方法：由于微量钠离子测量需要满足一定的条件，且取样测量误差产生点多，单点测量作为衡量过程值并没有代表性；且经过市场调研，目前市场上出现钠离子测量设备测量极限是20ppb以上（厂家包括美国哈希/美国热电及部分国内分析仪器制造商）；从技术角度讲，并不能用于微量（<10ppb,甚至<5ppb，对于蒸汽钠离子测量根本无法适用)钠离子测量，因为厂家标称的探测限都在20ppb以上（具体可以参考制造商手册/样本）；

为了解决这个问题，我们推荐使用Mark-1102T(0-500ppb量程）作为实验室标准表，用于取样微量钠离子测量，推荐的原因如下：

6.1 壁挂/或者支架安装：可以放置于化学实验室操作台或者直接挂到实验室墙壁上；

6.2 Mark-1002T模块化设计，安装只需要8颗螺丝即可固定；

6.3 Mark-1002T可以在实验室用标液进行三点校准，以保证钠表的准确性；且校准过程完全可以人工控制及测量数据实时显示（让用户清晰的了解仪表当前的使用情况：例如电极情况/碱化过程&效果控制情况/仪表各项功能是否正常等）

6.4 Mark-1002T可以对样品进行流通式连续测量（使用仪表配置的试剂瓶2L，放置于固定测量位置（不配置取样泵）），用户很直观的观察到样品的测量数据（从开始样品流通/流动到最终流尽），整个测量过程测量数据是自动实时的(且提供对过程的人工干预按键选项（ABD控制器）)，可以减少人工测试过程中产生的人为误差；

6.5 现场也可以使用给水泵主动取样（可选项），取样后，实验室完全自动测量；测量后的疏水直接排入水盆或者收集容器即可；一体化设计，现场无需多余考虑，既取即测量；完全满足实验室测量要求；

6.6 测量精度为0.03ppb，适合<1ppb痕量钠离子测量；可以说，为目前市面上首选型号（没有其它相似的仪表可以实现这种功能）;