Kraftwerksanalytik Qualitätskontrolle in Kraftwerken (Prozesswasser, Turbinenöle sowie Brenn- und Betriebsstoffe) 02 Metrohm ... • ist der Weltmarktführer im Bereich Titration • bietet neben sämtlichen Methoden der Ionenanalytik – Titration, Voltammetrie und • Ionenchromatographie – ein komplettes Portfolio für die NIR- und Raman-Analytik • ist ein Schweizer Unternehmen und produziert ausschliesslich in der Schweiz • gewährt 3 Jahre Garantie auf Geräte und 10 Jahre auf chemische Suppressoren für die • Anionenchromatographie • unterstützt Sie bei Fragen mit einzigartigem Applikations-Know-how • stellt Ihnen kostenlos über 1800 Applikationen zur Verfügung • unterstützt Sie weltweit mit zuverlässigem Vor-Ort-Service • ist nicht an der Börse notiert, sondern im Besitz einer gemeinnützigen Stiftung • gibt einer nachhaltigen, den Interessen von Kunden und Mitarbeitern verpflichteten • Unternehmensführung Vorrang vor einer Maximierung der Rendite Metrohm – massgeschneiderte Kraftwerksanalytik für Wasser, Turbinenöle sowie Brenn- und Betriebsstoffe Energie und Kraftwerke 03 Die Frage der Energieversorgung ist zum Leitbegriff der Als führender Hersteller von Geräten für die chemische Moderne geworden. Bereits in der griechischen Mytho-Analytik wissen wir um die Herausforderungen. Wir bie- logie wusste man um den Wert der Energie. Zeus nahm ten Ihnen modernste Instrumente und Systeme, mit de - den Menschen das Feuer und damit jede Aussicht auf nen Sie die Analytik im Kraftwerk durchführen können, Zivilisation. Zum Glück gab es Prometheus: Er raubte den sowohl im Labor als auch im Prozess. Göttern das Feuer und gab es den Menschen zurück. Heute ist kein Prometheus in Sicht. Die Menschheit muss Auf unsere Expertise können Sie zählen sich auf sich selbst verlassen. Sie hat Kraftwerke entwi-Metrohm bietet Ihnen nicht nur modernste Geräte, son- ckelt, um kinetische (Wind, Wasser) und thermische dern komplette Lösungen für ganz konkrete analytische Energien (Kernenergie, chemische Energie) in elektrische Fragestellungen. Ihre Ansprechpartner bei uns sind Spe - Energie umzuwandeln. zialisten, die massgeschneiderte Applikationen für Sie ent wickeln und Sie kompetent rund um das Thema Kraft- Steigender Energieverbrauch werksanalytik unterstützen. Mit der rasanten Zunahme der Erdbevölkerung – jedes Jahr wächst die Erdbevölkerung um ca. 80 Millionen Menschen – ist auch der Energieverbrauch gestiegen. Laut Berechnungen der Internationalen Energieagentur (International Energy Agency, IEA) wird der weltweite Energiebedarf bis zum Jahr 2035 um ca. 65 % steigen. Auch in Zukunft wird ein Grossteil der benötigten Energie durch fossil und nuklear betriebene Kraftwerke gedeckt. Bedeutung der Analytik in Kraftwerken Mit einer leistungsstarken Labor- und Prozessanalytik sorgt Metrohm für einen sicheren und nachhaltigen Be - trieb der Kraftwerke und hilft, teure Stillstandszeiten zu minimieren. Dies umfasst die Analytik für das in den verschiedenen Kühlkreisläufen zirkulierende Prozess wasser, für die in den Turbinen verwendeten Öl- und Schmierstoffe sowie für Brenn- und Betriebsstoffe. Kraftwerksanalytik 04 I. Prozesswasser Wasserkreisläufe in thermischen Kraftwerken Thermische Kraftwerke überführen die durch Verbrennung zum anderen die IAPWS (International Association for oder Kernspaltung entstehende Wärme in Wasserdampf. the Properties of Water and Steam) und das EPRI (Electric Dieser wird einer Turbine zugeleitet, die ihrerseits einen Power Research Institute). Des Weiteren gibt es noch die Generator antreibt und so die mechanische in elektrische Regelwerke der Internationalen Atom energie-Organi sa-Energie umwandelt. In dem hinter der Turbine angeord- tion (IAEA, International Atomic Energy Agency), die sich neten Kon densator wird der Dampf kondensiert und ausschliesslich mit der nuklearen Energieerzeugung be - wie der dem Speisewasserbehälter zugeführt, von wo das fassen. Wasser wieder in den Dampfkessel gepumpt wird. Kühl - wasser durchfliesst in einem getrennten Kreis lauf den Je nach Kraftwerkstyp, Kühlkreislaufdesign und den ein-Kondensator und führt die Konden sationswärme des gesetzten Werkstoffen variiert die Wasserchemie. Jeder Damp fes über einen Wärmetauscher ab. Kernkraft werke Kühlkreislauf ist in seiner Zusammensetzung einzigartig mit Druckwas serreaktoren haben noch einen wei te ren und hat seine eigenen Anforderungen an die Analytik. Wasserkreislauf, den sogenannten Primärkreis lauf. Falls Ihre Kraftwerksapplikation in diesem Prospekt nicht enthalten ist, dann wenden Sie sich bitte an Ihre Metrohm Die Wasserchemie muss stimmen Vertretung. Alle thermischen Kraftwerke verwenden Wasser als zen- trales (Arbeits-)Medium. In flüssiger Form dient es der Küh-Prozess- und Laborparameter lung und in gasförmiger Form treibt es die Turbinen an. Bezüglich der Instrumentierung unterscheidet man in der In Kernkraftwerken moderiert es zudem noch die Spal t - Analytik zwischen Prozess- und Laborparametern. Erstere neutronen und kontrolliert somit die Kernspaltung. Eine sind Schlüsselparameter, die meist online bestimmt wer-durchdachte Wasserchemie garantiert Sicherheit und Ef - den und der kontinuierlichen Kontrolle des Betriebzustands fi zienz im Kraftwerk. dienen. Laborparameter werden dagegen offline und meist in definierten Zeiträumen bestimmt. Sie geben zu - Richtlinien der VGB, EPRI, EPPSA, IAPWS und sätzliche diagnostische Hilfe und ergänzen die Online- Regelwerke der IAEA Messungen; sie dienen nicht der primären Kontrolle des Nahezu 50 % der ungewollten Stillstandszeiten in Kraft - Betriebszustands. werken sind auf Verunreinigungen sowie Probleme in der Wasser-Dampf-Kreislaufchemie zurückzuführen. Dabei Die folgenden beiden Flussdiagramme zeigen wichtige steht die Korrosion an vorderster Stelle. Diverse Richtlinien Parameter, die im Rahmen der Was serchemie in Kraft-definieren zulässige Betriebsbereiche und dienen Kraft - wer ken mit zwei beziehungsweise drei Kreisläufen be - werksbetreibern als wichtige Orientierung. Zum einen ist stimmt werden. Die Zahlen in den Klam mern verweisen da die VGB (Verein der Grosskesselbesitzer e.V.) und die auf die Seite(n), auf der die Applikation be schrieben ist. EPPSA (European Power Plant Suppliers‘ Asso ciation), Inhaltsverzeichnis Wasser-Dampf-Kreislauf 05 pH-Wert (S. 6–7) Amine (S. 17) Leitfähigkeit (S. 7) Eisen (S. 16, 20–21) Gesamthärte (S. 10–11) Kupfer (S. 16, 20–22) Natrium (S. 14, 17) Zink (S. 16, 20, 22) Kieselsäure (S. 14) Cobalt (S. 16, 20) Phosphat (S. 14) Nickel (S. 16, 20, 22) Hydrazin (S. 15) Korrosive Anionen (S. 17–19, 23) Kühlwasserkreislauf pH-Wert (S. 6–7) Leitfähigkeit (S. 7) Gesamthärte (S. 10–11) Chlorid (S. 11) Korrosionsinhibitoren (S. 12) Schwermetalle (S. 12) Zu überwachende analytische Parameter in einem Kraftwerk mit zwei Wasserkreisläufen Primärkreislauf Wasser-Dampf-Kreislauf pH-Wert (S. 6–7) (zu bestimmende Leitfähigkeit (S. 7) Parameter siehe oben) Borsäure (S. 24–25) Lithium (S. 26) Nickel, Zink (S. 27) Calcium, Magnesium (S. 27) Korrosive Anionen (S. 28) Kühlwasserkreislauf (zu bestimmende Parameter siehe oben) Zu überwachende analytische Parameter in einem Druckwasserreaktor mit drei Wasserkreisläufen II. Turbinen- und Schmieröle III. Brenn- und Betriebsstoffe Turbinen- und Schmieröle sind in Kraftwerken extremen Mittels der auf den Seiten 36 bis 37 beschriebenen Com-Be lastungen ausgesetzt. Zahlreiche internationale Nor men bustion Ion Chromatography können Halogene und definieren Anforderungen und Prüfverfahren für die In- Schwefel in sämtlichen brennbaren, festen oder flüssigen Service-Wartung der eingesetzten Turbinen. Diese Bro - Proben bestimmt werden, sei es in Brennstoffen wie schüre beschreibt auf den Seiten 32 bis 35 zwei der in Kohle oder Müll, sei es in Gebrauchsgegenständen wie der ASTM D4378 festgelegten Prüfverfahren, zum einen Latexhandschuhen, oder auch zur Untersuchung des die potentiometrische Be stimmung der Säure und Ba sen-Ionenaustauscher ma terials, das bei der Aufbereitung des zahl und zum anderen die Karl-Fischer-Titration zur Er - Prozesswassers eingesetzt wird. mitt lung des Wassergehalts. I. Prozesswasser in Kraftwerken 06 pH-Wert und Leitfähigkeit Alle thermischen Kraftwerke wandeln die durch Ver bren- nungsprozesse oder Kernspaltung freigesetzte Ener gie in Wärme um, mit der das Arbeitsmittel Wasser verdampft wird. Der Wasserdampf wird überhitzt und unter hohem Druck auf die Schaufeln der Hochdruckturbine geleitet. In Rotation versetzt, erzeugen diese durch Kopplung mit einem Generator Strom. Im Nieder druck bereich der Tur - bine wird der Dampf entspannt und im gekühlten Kon - densator zu Wasser kondensiert. Das Kon densat wird ge reinigt, vorgewärmt und dem Verdampfer über Pum - pen wieder als Speisewasser zugeleitet. Das den Konden- sator in kilometerlangen Röhren durchfliessende Haupt- kühl wasser führt die Kondensationswärme ab. Grundlage eines effizienten und störungsfreien Betriebs der Dampf- turbine ist die Dampfreinheit. pH-Wert Das Korrosionsverhalten von Metallen wird in erster Linie durch den Sauerstoffgehalt und den pH-Wert des Was - sers bestimmt. Mit steigendem pH-Wert vermindert sich die Triebkraft der Korrosion. Am stärksten ist die Korrosion bei pH-Werten unter 8; darüber dominieren meist Passi-vierungsreaktionen. Im Primärkreislauf des Druckwasser- reaktors ist der pH-Wert ein wichtiger Parameter zur Kon trolle der zudosierten Menge an Lithiumhydroxid; in Wasser-Dampf-Kreis läufen steuert er die Aminzugabe. Die Bestimmung des pH-Werts erfolgt mit dem 867 pH Module – gesteuert per Software oder Touch Control – oder dem 780 pH Meter. Als Sensor empfiehlt sich die Aquatrode Plus; in ionenarmen Prozesswässern garan- tiert sie höchste Präzision in der pH-Messung. Aquatrode Plus: Das unempfindliche Festschliff- diaphragma garantiert ein rauscharmes Messsignal in ionenarmen Wässern. Leitfähigkeit pH-Wert und Leitfähigkeit – Prozess parameter 07 Die Leitfähigkeit lässt auf den Anteil an gelösten Mine- pH-Wert und Leitfähigkeit müssen an zahlreichen Stellen ralien schliessen. Sie ist ein Mass für die Reinheit des des Kühlkreislaufs quasikontinuierlich bestimmt werden. Was sers und gehört zu den wichtigsten Parametern eines Dies leistet der ADI 2045TI Process Analyzer von Metrohm jeden chemischen Kontrollprogramms im Kraftwerk. Sie Process Analytics, der diese Direktmes sungen mit ver-wird an zahlreichen Beprobungsstellen im Kraftwerk be - schiedenen Analysenmethoden kombiniert und für die stimmt: im Kühlwasserkreislauf, im Speise- und Zusatz- simultane Analyse mehrerer Proben ströme und Para - was ser, am Ausgang der Kondensatpumpe sowie im meter konzipiert ist. Die Messung erfolgt in drucklosen Primärkreislauf eines Druckwasserreaktors. Im hoch rei nen und auf Raumtemperatur gekühlten Probe strömen der Prozesswasser spiegelt sie die Menge an zu dosierten Ad - Hochtemperatur-Wasserkreisläufe, in denen die Online- ditiven wie Ammonium oder Aminen wider. Eine plötz - Sensoren angeordnet sind. liche Zunahme der Leitfähigkeit ist häufig ein Hinweis auf Leckagen, da sich Kohlendioxid aus der Luft im Wasser löst. Ein wichtiger Parameter ist die Kationen- oder auch Säu re leitfähigkeit, die am Ausgang eines Kationenaustau schers bestimmt wird und die Anwesenheit von kor- rosiven Säureresten anzeigt. Die Leitfähigkeit der Säure- anionen wird signifikant verstärkt, da die Gegenionen – Am mo ni um oder Natrium – gegen das sehr viel leitfähi- gere Hy d ro ni um ionen ersetzt werden. Die Leitfähigkeitsmessung nach Kationenaustausch ist ein wichtiger Para- meter zum Auf spüren von Leckagen. Der Leitwert von Reinstwasser in Wasser-Dampf-Kreisläufen liegt in der Grös senordnung von 0.15 µS/cm. Wird dieser Wert über- schritten, ohne dass zuvor Additive zudosiert wurden, ist dies häufig ein Hinweis auf eindringende Verun reini gun- gen aus dem Kühlwasserkreislauf. Die Bestimmung der Leitfähigkeit in Reinstwasser ist an - spruchsvoll. Das 856 Conductivity Module, entweder Soft ware- oder Touch-gesteuert, erfüllt diese Aufgabe in Verbindung mit einer Edelstahlleitfähigkeitsmesszelle. Das 856 Conductivity Module (Mitte) mit 900 Touch Control und 801 Stirrer Korrosion 08 In Kraftwerken, wo metallische Oberflächen ständig im Transport von Korrosionsprodukten in den Kreisläufen so Kontakt mit Wasser stehen, ist Korrosion allgegenwärtig. niedrig wie möglich zu halten. Gemäss der Definition in der DIN EN ISO 8044 versteht man unter Korrosion die physikochemische Wechsel- Zur Quantifizierung der Korrosionsraten werden zuneh- wirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung, mend elektrochemische Untersuchungsmethoden einge-in deren Folge eine messbare Veränderung des Werk- setzt. Diese sind den traditionellen Methoden wie zum stoffes auftritt, die zu einer Beeinträchtigung der Funktion Beispiel der Bestimmung des Gewichtsverlusts weit über-des Metalls oder des gesamten Systems führen kann. legen, da sie mit geringerem Arbeits- und Zeitauf wand, Diese Wechselwirkungen sind meist elektrochemischer ein tieferes Verständnis der Korrosion vermitteln. Die Natur. Ziel ist es, durch geeignete Aufbereitung und Kon-Leis tungsfähigkeit der elektrochemischen Methoden spie- di tionierung des Wassers, die Korrosionsrate und den gelt sich in zahlreichen internationalen Normen wider. Auswahl wichtiger Normen zu Korrosionsmessungen Normbezeichnung Kurzbeschreibung ASTM G102 Standardverfahren zur Berechnung von Korrosionsgeschwindigkeiten und entspre-chende Angaben aus elektrochemischen Messungen DIN 50918 Korrosion von Metallen; elektrochemische Korrosionsuntersuchungen ASTM G106 Standardverfahren für elektrochemische Impedanzmessungen DIN EN ISO 16773 ASTM G5 Referenzprüfung für potentiostatische und potentiodynamische Messungen der anodischen Polarisation DIN EN ISO 17475 Korrosion von Metallen und Legierungen – elektrochemische Prüfverfahren – Richtlinien für die Durchführung potentiostatischer und potentiodynamischer Polarisationsmessungen ASTM G199 Standardanleitung für elektrochemische Rauschmessungen Standardverfahren zur Auswertung der Wasserstoffaufnahme, Durchdringung ASTM G148 und des Transports in Metallen mittels Elektrochemie Genormte Untersuchungsmethode für elektrochemische Prüfung der kriti-ASTM G150 schen Lochbildungstemperatur von Edelstahl Korrosion von Metall, Untersuchungen der galvanischen Korrosion in DIN 50919 Elektrolytlösungen Zu den wichtigsten elektrochemischen Methoden in der Temperatur an, bei der auf einer Me tall oberfläche, die Korrosionsprüfung gehören die lineare Polarisation (line-un ter definierten Bedingungen einer Prüf lö sung ausge-ar polarization, LP), die elektrochemische Rauschmessung setzt ist, erstmalig Kor ro sions angriffe in Form von tiefen (electrochemical noise measurement, ECN) und die elek-Mulden auftreten. Ihre Be stim mung erfolgt bei konstan- trochemische Impe danz spek troskopie (electrochemical tem Polarisations potential. Die kritische Loch frass tem pe-im pedance spectroscopy, EIS). ratur ist an einem starken An stieg der anodischen Strom- dichte erkennbar. Je be stän diger der Werk stoff ge gen-Die kritische Lochfrasstemperatur gemäss über Lochfrass, desto hö her die CPT. Die Be stim mung der ASTM G150 CPT erfolgt auf dem Auto lab PGSTAT 302N oder 128N Ein Mass für die Korrosionsbeständigkeit eines Werk stof- mit einem optionalen pX1000 Module. Die Temperatur fes bei hohen Temperaturen ist die kritische Lochfrass- der Messzelle wird von einem externen Ther mostaten tem peratur (critical pitting temperature, CPT). Sie gibt die ge regelt, der an eine Kor ro sionszelle angeschlossen ist. Wasserstoffpermeation gemäss ASTM G148 09 Elektrochemisch entwickelter Wasserstoff absorbiert an tischen Zellen, die durch das zu untersuchende Metall als metallischen Werkstoffoberflächen, dringt in diese ein Membran getrennt sind. An der Kathode wird elektro-und verändert deren mechanische Eigenschaften. Daher chemisch Wasserstoff hergestellt, während der durch die ist die Bestimmung der Wasserstoffpermeation von Me - Metallmembran diffundierende Wasserstoff an der Ano - tallen ein wichtiger Para meter in der Korrosions forschung. de bei einem konstanten Potential oxidiert wird. Da bei ist Bestimmt wird die elek trochemisch kontrollierte Wasser - der Oxidationsstrom direkt proportional zur Menge des stoffpermeation mit Hilfe der Devanathan-Stachurski- durch die Metallmembran diffundierten Was ser stoff s. (Dop pel-)Zelle. Sie be steht aus zwei getrennten elektroly-1.2E-5 Sample #2, transient #2 1E-5 Sample #2, transient #1 8E-6 6E-6 4E-6 WE(1). Current (A) 2E-6 0 -2E-6 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 Time (s) Schematische Darstellung der Devanathan-Stachurski-Zelle für Wasserstoffpermeationsmessungen an zwei Proben aus Kohlen-elek trochemisch kontrollierte Wasserstoffpermeationsmessungen stoffstahl mit unterschiedlicher Dicke Metrohm Autolab offeriert die komplette Produktpalette dung mit optionalen Modulen (FRA32M für elektroche-an elektrochemischen Messgeräten für Korrosions mes - mische Impedanz- und ECN für elektrochemische Rausch-sungen, sei es in kompakter (PGSTAT101) oder modularer messungen) oder mit weiterem Zubehör (elektrochemische (PGSTAT302N, 128N, 100N, 302F) Form, sei es in Ver bin-Zellen, Korrosionszellen, Elektroden). Der Autolab PGSTAT128N mit dem Modul FRA32M www.metrohm-autolab.com Kühlwasser 10 Das Kühlwasser hat die Aufgabe, den Wasserdampf nach Als Prüfparameter für Speisewasser dient die Be - Austritt aus der Turbine zu Wasser zu kondensieren, wel- stimmung der Gesamthärte, welche die Summe ches dann als Speisewasser wieder dem Wasser-Dampf- der Erdalkali me tall kationen bezeichnet. Nä he- Kreislauf zugeführt wird. Dazu durchströmt Kühl wasser in rungsweise entspricht sie der Summe der kilometerlangen Röhren – meist aus Titan – den Kon den-Cal cium- und Magnesiumhärte. Ihre Be stim - sa tor und nimmt dabei die Konden sa tionswärme des mung erfolgt mittels komplexometrischer Damp fes auf. Die Kühlung des Kühlwassers erfolgt entwe- Titration mit dem Titranden Na EDTA und 2 der mittels Durchlaufkühlung, bei der Was ser einem Fluss einer Ca2+-selektiven Elek trode (gemäss entnommen und leicht erwärmt wieder zurückgeleitet ISO 6095). wird, oder in einem Kühlturm kreislauf. In einem Nass kühlturm wird diese Wärme an die Umge bung abgegeben, indem das warme Kühlwasser im Kühl turm aus grosser Höhe herabfällt und die Wärme an den aufsteigenden Luftstrom überträgt. Die kontinuierliche Wie der verwen- dung des Kühlwassers führt dazu, dass Ver un rei ni gungen sich aufkonzentrieren. Um Korrosions- und Ab lage rungs-pro zesse im Kühlwasserkreislauf zu kontrollieren, ist auch hier eine Wasseranalytik erforderlich. Jedoch sind die Rein heits ansprüche an das Kühlwasser deutlich ge rin ger als im Fall des Kesselspeisewassers. Einige Parameter sind im Fol genden beschrieben. Bestimmung der Wasserhärte mittels ionen- selektiver Elektrode (ISE) Gelöste Erdalkalisalze im Kühlwasser können sich in den kilometerlangen Röhren des Kondensators ablagern. Da - durch bildet sich eine Isolierschicht, die den Wärme über- gang behindert und die Funktion des Kondensators be - Kombinierte Polymermembranelektrode für die Calcium- und ein trächtigt. Das Gleiche gilt in noch viel stärkerem Masse Magnesiumbestimmung für die Dampferzeuger im Wasser-Dampf-Kreislauf. Das MATi 01 besteht aus 815 Robotic USB Sample Processor XL, mehreren 800 Dosinos, 856 Conductivity Module und dem 905 Titrando. Es eignet sich hervorragend für vollautomatische Analysen von Prozesswässern in Kraftwerken. Colorimetrische Bestimmung der Wasserhärte – 11 Prozessparameter Neben der auf Seite 10 beschriebenen Bestimmung mit- tels ISE kann die Wasserhärte auch colorimetrisch be - stimmt werden. Nach Zugabe des Indikators Hydroxy- naph tholblau bildet sich bei pH-Werten über 7 ein roter Kom plex. Gibt man EDTA-Lösung dazu, wechselt die Farbe nach blau. Die Farb än de rung ist proportional zur Konzentration der Erdalkalimetallionen. Die Bestimmung im Sub-µg/L-Bereich erfolgt bequem auf einem ICON Analyzer von Metrohm Process Analytics und dauert nur 10 Mi nuten. Der ICON Analyzer ist das ideale Gerät für die Online-Überwachung von Wasser. Es ist nicht nur robust und zuverlässig, er ist auch einfach zu bedienen: Netzkabel einstecken, Proben- und Reagenzschläuche anschliessen und los geht's! Für höhere Cal ci um- und Magnesium konzentra tio nen können auch andere High- End-Ana ly satoren von Metrohm Process Analytics einge- setzt werden. Chlorid Chloridionen begünstigen die Metallkorrosion, weshalb die Chloridkonzentration im Kühlwasser gewisse Grenz - werte nicht überschreiten darf. Die Bestimmung der Chlo ridionen erfolgt mittels potentiometrischer Titration mit dem Titranden AgNO nach vorhergehender pH-3 Wert-Einstellung mit Salpetersäure. Als Sensor dient eine kombinierte Ag-Ring-Elektrode, die Ag-Titrode. Diese ist war tungsfrei, da sie als Referenzelektrode eine pH-Glasmembran verwendet. Dadurch entfällt das regelmässige Nach füllen mit Elektrolyt. Die Ag-Titrode zur Chloridbestimmung 12 Korrosionsinhibitoren 15 Die Inhibierung der Stahlkorrosion erfolgt durch Zugabe 14 13 von Zinkionen, Phosphaten oder Phosphonaten. Sie bilden 12 11 dünne Schutzfilme und schützen das Metall vor Kor ro- 10 sion. Zur Inhibierung der Kupferkorrosion und seiner Le - 9 Tolyltriazol 2-Mercaptobenzothiazol 8 Benzotriazol gie rungen werden Triazole, wie Tolyltriazol, Ben zotria zol 7 6 und 2-Mercaptobenzothiazol, im mg/L-Be reich einge- Intensität [mAU] 5 setzt. Auf der Metalloberfläche bilden sie schwer lösliche 4 3 Verbindungen. Da die Kupfer ver bin dun gen der Triazole 2 1 nicht oxidationsstabil sind und mit zudosierten Mikro- 0 bioziden reagieren, müssen die Triazole nach dosiert wer- 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Zeit [min] den, was eine regelmässige Be stim mung verlangt. Hierfür eignet sich die Ionen chroma tographie mit spektrophoto- Mit jeweils 1 mg/L Korrosionsinhibitoren aufgestockte Kühlwas-metrischer Detektion. serprobe; Säule: Prontosil 120-3-C18-AQ 150/4.0; Eluent: 0.5 % Phosphoporsäure und 25 % Acetonitril, 0.8 mL/min; Säulentemperatur 40 °C; Wellenlänge: 214 nm (bei 320 nm wird nur das Schwermetalle 2-Mercaptobenzothiazol detektiert); Probenvolumen: 20 µL Schwermetalle wie Cu, Fe, Zn und Pb gelangen vor allem durch Korrosion in das Kühlwasser. Sie führen im ver- Die Bestimmung erfolgt mit dem bedienungsfreundli- zweigten Röhrensystem des Kondensators zu Verkrus tun- chen und modernen 884 Professional VA. Der Allround- gen, die einen sehr hohen Wärmeleitwiderstand besitzen Messstand erlaubt die genaue und empfindliche Bestim- und die Wärmeübertragung erschweren. Zudem fungie- mung von Metallspuren im Kühlwasser. Eine Proben vor- ren sie als Katalysatoren für weitere Verschmutzungen. be reitung ist im Prozesswasser nicht erforderlich. Wasser-Dampf-Kreislauf – Kesselspeisewasser Kesselspeisewasser ist das Arbeitsmittel im Wasser-und Ablagerungen führt, welche die Leistung des Kraft - 13 Dampf-Kreislauf eines thermischen Kraftwerks. Es besteht werks stark vermindern. Um dem entgegenzuwirken, ist aus dem wiederverwendeten Kondensat aus dem Was - eine optimale Speisewasserchemie erforderlich. Zum einen ser-Dampf-Kreislauf und aufbereitetem Zusatzwasser. In muss das Wasser ultrarein sein, zum anderen muss die Rohrleitungen durchfliesst es den Dampferzeuger, wo es Zu do sierung von Konditionierungsmitteln (Phosphate, Sau-durch Wärme in hochreinen Dampf umgewandelt wird, er stoff binde mittel) stetig überprüft werden. Die An for de - der die Turbinen antreibt und über die Generatoren rungen an das im Wasser-Dampf-Kreislauf zirkulierende Strom erzeugt. Nach Verlassen der Turbine wird der Ab - Wasser sind dementsprechend sehr hoch und wer den dampf in einem nachgeschalteten Kondensator bei mög- un ter anderem in den Normen EN 12952 (Was ser rohr- lichst tiefen Temperaturen kondensiert und als Speise- kessel und Anlagen komponenten) sowie EN 12953 (Gross- wasser wieder in den Dampferzeuger geleitet. In letzte- raum wasserkessel) definiert. rem herrschen sehr hohe Temperaturen, was zu Korrosion EN 12953: Anforderungen an Speisewasser für Dampfkessel und Heisswasserkessel Parameter Speisewasser Zusatzwasser Betriebsdruck [bar] > 0.5 a 20 > 20 Gesamtbereich pH-Wert bei 25 °C > 9.2 > 9.2 > 7.0 Leitfähigkeit bei 25 °C [μS/cm] < 6’000 < 3’000 < 1’500 Gesamthärte (Ca + Mg) [mmol/L] < 0.01 < 0.01 < 0.05 Eisen [mg/L] < 0.3 < 0.1 < 0.2 Kupfer [mg/L] < 0.05 < 0.03 < 0.1 Kieselsäure [mg/L] druckabhängig Sauerstoff [mg/L] < 0.05 < 0.02 – Öl/Fett [mg/L] < 1 < 1 < 1 Organische Substanzen* – * Organische Substanzen können zu Produkten abgebaut werden, welche Säureleitfähigkeit, Korrosion und Ablagerungen er höhen. Des Weiteren können sie zu Schaum- und/oder Belagbildung führen. Ihre Konzentration im Kesselspeisewasser sollte daher so gering wie möglich sein. Die im Folgenden beschriebenen Methoden gelten zur Dampf für Heizzwecke und Prozessdampf Überprüfung der Grenzwerte an verschiedenen Stellen Dampf wird nicht nur zum Antrieb von Turbinen, sondern des Wasser-Dampf-Kreislaufs und beinhalten Analysen auch zu Heizzwecken oder als Prozessdampf in der che mi-von Dampf, Kondensat, Kesselspeise- und Zusatzwasser. schen Industrie verwendet. Viele der in dieser Bro schü re Zugleich dienen diese Methoden der Kontrolle der Was - beschriebenen Applikationen sind auch für diese, hier serchemie im Reaktorkühlsystem des Siedewasser- und nicht erwähnten Anwendungen relevant. Druckwasserreaktors sowie im Kühlkreislauf. Natrium mittels ionenselektiver Elektroden – Prozessparameter Natriumionen sind im Wasser allgegenwärtig. Ein Gross- lösliche Kieselsäure um. Bei höheren Drücken ge langt sie teil stammt aus der Zudosierung von Natronlauge und in folge ihrer Dampfflüchtigkeit in den Dampf kreislauf, 14 Trinat riumphosphat im Rahmen der Kesselwasserkon di- wo sie sich besonders in Gegenwart von Erdal ka li me tal- tio nie rung. Erhöhte Natriumkonzentrationen im Wasser- len auf den Turbinenblättern absetzt. Dampf-Kreislauf weisen zudem auf Leckagen im Kon den- sator hin, wo natriumreicheres Kühlwasser in hochreines Die Bestimmung der Kieselsäure erfolgt colorimetrisch Prozesswas ser eindringt. Auf Metalle wirken Natriumionen nach Umsetzung mit Ammoniummolybdat und anschlies- korrosiv, und im Prozesswassersystem sowie auf den Tur- sender Reduktion der entstandenen gelben Silicom olyb- binen schau feln sorgen sie für schädliche Ablage run gen. dän säure mit Ascorbinsäure zu einem blauen Silicomolyb- dän blau. Störungen durch Phosphat – auch Phosphat Typische Natriumkonzentrationen in Kraftwerkswässern wird durch Zugeben von Ammoniummolybdat bestimmt lie gen unter 50 µg/L. Die einfachste Bestimmung erfolgt – vermeidet man durch Addition von Oxalsäure. Die mittels ionenselektiver Elektroden (ISE) und Ammonium- Analyse erfolgt auf einem ICON Analyzer; die Nach - oder Diisopropylaminpuffer. Die in den Alert Ion Analyzers weisgrenzen liegen im unteren µg/L-Bereich. eingesetzten ionenselektiven Elektroden mit Polymembran benötigen dagegen keinen Puffer. Ihre Wirkungsweise ist Phosphatbestimmung – Prozessparameter einfach: Die Polymermembran enthält ein Molekül (Iono-Phosphate gehören zu den gängigsten Konditionie rungs- phor), das auschliesslich Natriumionen bindet. Dringen mitteln im Kühl- und Kesselspeisewasser. Auf Metall ober-Na triumionen in diese Membran ein, so verändern sich flächen bilden sie korrosionsbeständige Schutzfilme; die elektrochemischen Eigenschaften der Membran, was Ris se und Fehlstellen werden in ihrer Gegenwart phos-eine Potentialänderung bewirkt. Die Nachweisgrenzen phatiert. Zum Kesselspeisewasser gibt man Trina t rium-liegen im Sub-mg/L-Bereich. phos phat (TNP); es reduziert die Resthärte, phosphatiert und alkalisiert das Kesselspeisewasser. Zu hohe TNP-Kon- Natrium kann auch ionenchromatographisch bestimmt zen trationen führen zu einer störenden Schaum bil dung. werden. Sollen neben Natrium noch weitere Kationen Die Phosphat zugabe erfolgt meist quasikontinuierlich. be stimmt werden, so ist die Ionenchromatographie die Me thode der Wahl (Seite 17). Die Bestimmung im Prozess erfolgt colorimetrisch mittels der Phosphormolybdänblau-Methode bei 875 nm. Am mo- Kieselsäure – Prozessparameter niummolybdat reagiert im Sauren mit Orthophos phat zur Eine zu hohe Kieselsäurekonzentration im Kesselspeise- gelben Dodekamolybdatophos phorsäure (H [P(Mo O ) ]), 3 3 10 4 oder Zusatzwasser von Kraftwerken ist zu vermeiden. Kie- welche mit starken Reduktionsmitteln wie Ascorbinsäure sel säure (SiO ) ist eine sehr schwach dissoziierte Säu re. zum Phosphormolybdänblau reduziert wird. Die Bestim-2 Kolloidale Kieselsäure wird bei der Aufbereitung des Zu - mungsgrenzen liegen im mg/L-Bereich. Die Messung er - satzwassers nicht von den Ionenaustauschern zurückge- folgt mittels ICON Analyzer ADI 2019 oder ADI 2045. halten und wandelt sich im Kessel durch Hy dro lyse in Sauerstoffbindemittel (Hydrazin) – Prozess para- meter In Wasserkreisläufen ist der gelöste Sauerstoff eine der Des Weiteren erhöht Hydrazin den pH-Wert und ist dar-Hauptursachen der Korrosion, weshalb Wasser vor Ge - über hinaus noch ein guter Korrosionsinhibitor. In Stahl - brauch immer thermisch entgast wird. Der Rest sauer stoff kesseln bildet es eine passivierende Magnetitschicht, auf wird chemisch entfernt – meist durch Zudosieren von kupferhaltigen Legierungen eine Oxidschutz schicht. 15 Re duktionsmitteln wie Hydrazin oder Sulfit. Sulfitsalze haben den Nach teil, dass sie zum korrosiven Sulfat oxi-Hydrazin wird colorimetrisch mit p-Dimethylaminobenz- diert werden und somit die Salzfracht im Wasser-Dampf- aldehyd bei 440 nm bestimmt. Der Nachweis erfolgt Kreislauf er höhen. Hydrazin ist als carcinogen eingestuft, mit tels Alert Ion Analyzer. Die Analyse dauert 10 Minuten; ist jedoch in seiner Wirksamkeit im Wasserkreislauf kaum die Nachweisgrenze liegt im unteren µg/L-Bereich. Zu - zu übertreffen. Es ist ein ausgezeichnetes Sauerstoffbinde-neh mend wird auch Diethylhydroxylamin (DEHA) als Sau- mittel und seine Oxidations- und Zersetzungsprodukte erstoffbindemittel eingesetzt. Diese kann ebenfalls co lo - sind salz frei, da sie lediglich aus Stickstoff, Wasser und ri metrisch mit dem Alert Ion Analyzer nachgewiesen wer-Am mo niak bestehen. den. DEHA reduziert zugegebenes Fe(III) zu Fe(II), wel- ches dann colorimetrisch bestimmt wird. N H O 2 4(l) + O2(g) → N2(g) + 2 H2 (l) 3 N H 2 4(l) → 4 NH3(g) + N2(g) Übersicht über colorimetrische Bestimmungen in der Kraftwerkschemie – Prozessparameter Konzentrationsbereich Methode Analyt Analysator [mg/L] (Farbreagenz) Wasserhärte (Ca, Mg) 0.005–5 Hydroxynaphtholblau (HNB) ICON, ADI 2019, ADI 2045 Eisen (Fe2+) 0.005–1 Triazin ICON, ADI 2019, ADI 2045 Kupfer (Cu2+) 0.02–5 2,2-Bicinchoninsäure ICON, ADI 2019, ADI 2045 Nickel (Ni2+) 0.02–3 Dimethylglyoxim ICON, ADI 2019, ADI 2045 Zink (Zn2+) 0.02–2 Zincon ICON, ADI 2019, ADI 2045 Phosphat 0.01–7 Phosphomolybdänblau ICON, ADI 2019, ADI 2045 Kieselsäure 0.005–5 Molybdänblau ICON, ADI 2019, ADI 2045 Hydrazin 0.005–0.5 p-Dimethylaminobenzaldehyd ICON, ADI 2019, ADI 2045 Diethylhydroxylamin 0.005–0.5 Fe3+ ICON, ADI 2019, ADI 2045 (DEHA) Ionenselektiv Colorimetrisch • Ammoniak • Aluminium • Calcium • Ammoniak • Chlorid • Chrom • Fluorid • Kupfer • Nitrat • Hydrazin • Kalium • Eisen • Natrium • Nickel • Nitrat • Nitrit • Phosphat • Silicium • Zink «Plug and analyze» – Die bequeme Online-Wasserüberwachung, einmal mit dem Alert Ion Analyzer (links) für die Messung mit ionenselektiven Elektroden, das andere Mal mit dem ICON Analyzer (rechts) für colorimetrische Messungen. 16 Übergangsmetalle Im Kraftwerk stehen Wasser, Dampf und Metalloberflä- in Form ihrer negativ geladenen anionischen Komplexe chen in ständigem Kontakt miteinander und Korrosion ist auf die Anionenaustauschersäule, wo sie ge trennt wer-allgegenwärtig. Ionen der Metalle Eisen, Kupfer und den. In der Nachsäulenreaktion reagieren die Metalle mit Nickel sind wichtige Korrosionsindikatoren. Sie werden dem Chelatbilder PAR zu spektrochemisch aktiven Kom - vom Dampf mitgerissen und lagern sich auf den Turbinen- plexen, deren Nachweis per UV/VIS-De tek tion erfolgt. schaufeln ab, was zu erheblichen Leistungsverlusten führt. Die Methode erlaubt die Unter scheidung zwischen Eisen(II) und Eisen(III). Wie die Kationen be stim mung im Ihre Bestimmung erfolgt durch Ionenchromatographie Wasser-Dampf-Kreislauf des Siedewasser reak tors auf mit UV/VIS-Detektion. Die Probenvorbereitung erfolgt Seite 22 verdeutlicht, können diese auch direkt mittels mit tels Inline-Anreicherung der Metallkationen. Der Elu ent Leit fähigkeitsdetektion bestimmt werden. löst die Metalle von der Anreicherungssäule und spült sie Inline-Anreicherung für Proben im Sub-μg/L-Bereich: Die Probe wird durch das Injektionsventil bis in ein Puffervolumen gezogen. Nach Umschalten des Ventils wird ein von der Anreicherung abhängiges Probenvolumen (0.1 bis 10 mL) auf die Anreicherungssäule gegeben. Von dort eluieren die Metalle auf die Trennsäule und reagieren danach im Nachsäulenreaktor mit PAR zu UV/VIS-aktiven Komplexen, die sich im UV/VIS-Detektor bestimmen lassen. Eine wartungsarme, leicht zu reinigende und präzise Dosiereinheit fördert das PAR-Reagenz. Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf, versetzt mit 60 55 jeweils 2 µg/L Eisen(III), Kupfer, Nickel, Zink und Cobalt; Säule: 50 Metrosep A Supp 10 - 75/4.0; Eluent: 7 mmol/L Dipicolinsäure, 45 5.6 mmol/L Na SO , 66 mmol/L NaOH, 74 mmol/L Ameisensäu- 40 2 4 35 re, 1 mL/min; Säulentemperatur: 45 °C; Anreicherungsvolumen: 30 4000 µL; Nachsäulenderivatisierung mit 0.11 g/L 4-(2-Pyridylazo)- 25 Resorcinol (PAR); Flussrate Nachsäulenreagenz: 0.2 mL/min; UV/ 20 15 VIS-Detektion bei 510 nm. Alternativ können Microbore-Säulen Eisen(III) Cobalt Intensität [mAU] 10 eingesetzt werden; sie weisen einen geringeren Eluenten- und 5 Kupfer Nickel Zink Probenverbrauch auf. 0 -5 -10 -15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zeit [min] Amine und Kationen 17 Ein zu tiefer pH-Wert erhöht das Korrosionspotential, basiert auf einer Kombination aus Inline-Anreicherung während ein zu hoher pH-Wert die Schutzschicht auf den und Matrix eliminierung (MiPCT-ME). Das gewünschte Metallen zerstört. Die Einstellung des pH-Werts ist an - Volu men wird mikrolitergenau auf die konditionierte spruchsvoll, da die Forderung nach minimaler Korrosion An rei cherungssäule transferiert. Anschliessend wird mit und maximaler Schutzschichtbildung sehr wenig Spiel - Reinst wasser gespült, um die störende Matrix zu entfer-raum lässt. Meist werden Lewisbasen wie zum Beispiel nen. Dies schont die Trennsäule und verbessert die Chro-Amine zur pH-Wert-Einstellung benutzt. Die Ionenchro- ma to graphie. Anionen können in einem Konzen tra tions-ma to gra phie mit Leitfähigkeitsdetektion erlaubt eine ef - be reich von 0.01 bis 10 000 µg/L bestimmt werden. fek tive Kon trolle der Aminzugabe. Im selben Analysen- 24 gang kön nen zudem noch Alkali- und Erdalkalimetalle 22 be stimmt werden. Dies erlaubt es, Leckagen durch ein- 20 dringendes Kühl wasser sofort zu erkennen. Mit Anreiche- 18 Ammonium 16 rungs vo lu mina von 4 mL können Natriumkonzentrationen 14 bis in den einstelligen ng/L-Bereich bequem nachgewie- 12 10 sen werden. m 8 Natrium Leitfähigkeit [µS/cm] 6 Kalium Magnesiu Korrosive Anionen im Spurenbereich 4 Ethanolamin Dimethlylamin (DMA) Calcium Morpholin Zink Nickel 3-Methoxypropylamin 2 Chlorid führt zu Lochfrasskorrosion auf den Turbi nen- 0 schaufeln und Rotoren. Zusammen mit Sulfat führt es 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Zeit [min] zu dem zu Korrosionsermüdung (Schwin gungsriss kor ro sion) und Spannungsrisskorrosion (stress corrosion cracking, Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf, versetzt SCC). Dampfgängige Ammoniumverbindungen ver stärmit jeweils 1 mg/L Aminen und Kationen. Alle Kationen weisen einen linearen Messbereich auf. Säule: Metrosep C 4 - 250/4.0; ken diese Effekte. Folglich müssen korrosiv wirkende Eluent: 2.5 mmol/L HNO und 0.5 mmol/L Oxalsäure, 0.9 mL/ Anionen bis in den Spurenbereich bestimmt werden. Die 3 min; Säulentemperatur: 32 °C; Probenvolumen: 100 µL, Leit- Spu ren analytik der Anionen im Wasser-Dampf-Kreis lauf fähigkeitsdetektion ohne Suppression 18 Schematisches Diagramm der kombinierten Inline-Anreicherung mit Matrixeliminierung (MiPCT-ME) für Proben im μg/L-Bereich: Der 800 Dosino saugt das benötigte Volumen der Probe durch das Injektionsventil (1) in das Puffervolumen (2). Nach Umschalten des Ventils wird dieses Volumen auf die Anreicherungssäule (3) dosiert, von wo die Ionen nach erneutem Umschalten des Ventils auf die Trennsäule (4) eluieren. 1.24 Konzentration* Nachweisgrenze RSD Wiederfindungsrate [μg/L] [μg/L] [%] [%] 1.20 Fluorid 0.496 0.010 0.6 99.1 Chlorid 0.496 0.010 0.6 99.2 1.16 Nitrit 0.494 0.040 2.6 98.8 Bromid 0.487 0.009 0.7 97.4 Nitrat 0.512 0.007 0.5 102.4 1.12 Fluorid Phosphat 0.473 0.072 4.8 94.6 Sulfat 0.505 0.028 1.9 101.0 1.08 *Mittelwert aus sechs Bestimmungen 1.04 Chlorid 1.00 Leitfähigkeit [µS/cm] Nitrit 0.96 Bromid Nitrat Sulfat Phosphat 0.92 0.88 0.84 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Zeit [min] Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf, versetzt mit jeweils 0.5 µg/L Anionen; MiPCT-ME garantiert Wiederfindungsraten und eine Präzision im Sub-µg/L-Bereich, die ansonsten nur im mg/L-Bereich zu erzielen sind. Anreicherungsvolu men: 4000 µL; Säule: Metrosep A Supp 5 - 150/4.0; Eluent: 3.2 mmol/L Na CO , 1.0 mmol/L NaHCO , 0.7 mL/min; Säulentemperatur: 35 °C; Leitfähig-2 3 3 keitsdetektion nach sequenzieller Suppression. Automatische Kalibrierung Sowohl die Metrohm-Inline-Anreicherungstechnik mit Matrixeliminierung (MiPCT-ME) als auch die intelligente Par - tial-Loop-Injektionstechnik (MiPT) überzeugen im Routinebetrieb der Kraftwerksanalytik. Mit einem einzigen Stan dard ist eine Mehrpunktkalibrierung möglich und es werden Konzentrationsbereiche vom ng/L- bis in den mg/L-Be reich er schlossen. Chlorid und Sulfat in überkritischen Wasser- 19 Dampf-Kreisläufen Je höher Temperatur und Druck des Dampfes, der die Tur - len superkritische Kesseltechnologien auch höchste An for - binenschaufeln antreibt, desto höher ist der Wirkungsgrad derungen an die Kesselwerkstoffe, da Korrosion und Abla - thermodynamischer Kreisprozesse. Kraftwerke, die Wasser gerungen zunehmen. Metrohms leistungsstarke Io nen chro-oberhalb des kritischen Punktes im Wasser-Dampf-Kreislauf ma tographie ermöglicht die schnelle, flexible und überaus einsetzen (374 °C und 221 bar), produzieren deshalb mit empfindliche Überwachung der Anionen kon zentration in gleicher Brennstoffmenge deutlich mehr Strom. Jedoch stel- überkritischen Wasser-Dampf-Kreisläufen. Das Online-System ermöglicht es, bis zu fünf frei wählbare Probenströme abwechselnd zu überwachen. Je ein weiterer Anschluss des 10-Port-Selector-Ventils ist für den Kalibrier- und Checkstandard vorgesehen. Um Kontaminationen zu vermeiden, kann dieses Online-System direkt an eine Reinstwasseranlage (z. B. vom Typ ELGA PURELAB flex 5) angeschlossen werden. Zudem besteht die Möglichkeit, das IC-System so zu erweitern, dass es Prozessanforderungen erfüllt. 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 Chlorid 0.8 Phosphat Leitfähigkeit [µS/cm] 0.6 Sulfat 0.4 0.2 0.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Zeit [min] Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf eines über kritisch betriebe nen Reaktors, versetzt mit 1 µg/L Anio- nen; Säule: Metrosep A Supp 10 - 100/2.0; Eluent: 5 mmol/L Na CO , 5 mmol/L NaHCO , 0.25 mL/min; Säulentemperatur: 2 3 3 45 °C; Anreicherungsvolumen: 4000 µL; Leitfähigkeitsdetektion nach sequenzieller Suppression 20 Eisen Wasserdampf reagiert bei hohen Temperaturen mit dem -200 Fe Eisen des Kohlenstoffstahls von Dampfkesseln. Dabei bi ldet sich eine dünne Schicht aus Magnetit, ein Eisen(II,III)- -150 oxid, welches die Stahloberfläche passiviert und vor wei - terer Korrosion schützt (Schikorr-Reaktion). Unter un güns- -100 tigen Bedingungen kann die inhibierende Mag netit- I [nA] schicht abplatzen, was erhöhte Eisenkonzentrationen im -50 Wasser-Dampf-Kreislauf bedingt. Eine regelmässige Eisen- bestimmung erlaubt es, einerseits Korrosionsvorgänge, 0 an dererseits die Bil dung und Zer stö rung der Mag netit-schutz schicht zu verfolgen. -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 -1.2 U [V] Die adsorptive Stripping Voltammetrie (AdSV) erlaubt Voltammetrische Bestimmung von Eisen den schnellen und empfindlichen Eisennachweis in Pro - zess wässern des Wasser-Dampf-Kreislaufs (Kessel speise-Kupfer und andere Schwermetalle (Eisen, Zink, und Zusatzwasser, Kondensat) von Kraftwerken. Dazu wird Cadmium, Blei, Nickel, Cobalt) das Eisen mit geeigneten Komplexbildnern in ad sor bier-Kupferlegierungen werden fast nur noch in Kon densa to- fähige Komplexe überführt und nach einer definier ten ren des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingesetzt. Nach teilig Anreicherungszeit an der Elektrodenoberfläche re du ziert. ist die Korrosionsanfälligkeit von Kupfer und seinen Le - Mit 2,3-Dihydroxyn aphthalin (DHN) als Kom plex bildner gie rungen gegenüber Ammoniak. Entstehende Korro si-liegen die Nachweisgrenzen im unteren µg/L-Be reich. Die ons produkte initiieren weitere Korrosionsangriffe. Kup-direkte Kalibrierung über Standard ad di tion in der Probe fer verbindungen fallen im Dampf bereits im Hoch druck - ermöglicht eine matrixunabhängige Be stim mung. bereich der Dampfturbinen aus und setzen sich auf den Turbinenschaufeln ab. Ihre Bestimmung erfolgt vol tam- me trisch gemäss der DIN 38406-16. Eine Proben vor be - reitung ist nicht erforderlich. 884 Professional VA: das komfortable und flexible VA-Analysensytem zur empfindlichen Bestimmung von Metallspuren in Prozesswässern von Kraftwerken 21 Spurenanalytik von Schwermetallen – Prozess - para meter Die Online-Bestimmung von Schwermetallen im Spuren - lässt. Der Eisen(III)-Gehalt wird nach vorheriger Reduktion bereich erfolgt mittels des Analysators ADI 2045VA von von Eisen(III) zu Eisen(II) bestimmt. Metrohm Process Analytics. Der Analysator ermöglicht es, die verschiedenen Wasserkreisläufe in Kraftwerken Kupfer tritt im Wasser-Dampf-Kreislauf meist in Form mittels Online-Voltammetrie zu überwachen und das in seiner Legierungen auf. Es wird als Kupfer(I)-Ion durch bis zu vier Probenströmen. Zu gabe des Natriumsalzes der 2,2-Bicinchoninsäure als violetter Komplex bei 550 nm bis in den unteren µg/L- Eisen und Kupfer – Prozessparameter Bereich bestimmt. Den Kupfer(II)-Gehalt bestimmt man Die quasikontinuierliche Analyse der Eisenkonzentrationen nach Reduktion von Kupfer(II) zu Kupfer(I). im Kondensat lässt Korrosionsvorgänge in Turbinen, Pum- pen oder auch im Wärmeaustauscher (Wasser-Dampf- Wie bei den anderen colorimetrischen Bestimmungen, Kreislauf) frühzeitig erkennen. Quasikontinuierliche Ana- erfolgt die Analyse von Eisen und Kupfer mit einem ICON lysen garantieren auch, dass kein ungelöstes Eisen in den Analyzer. Alternativ kann die Analyse auch auf einem Kondensatstrom und auf die Turbinenschaufeln gelangt 2019, 2035 oder 2045 Process Analyzer von Metrohm und dort zu Schäden führt. Process Analytics erfolgen. Durch Zugabe von 2,4,6-Tripyridyl-s-triazin zu Eisen(II) bil det sich ein violetter Farbkomplex, der sich colorimetrisch bei 590 nm im unteren µg/L-Bereich bestimmen Wasser-Dampf-Kreislauf im Siedewasserreaktor (SWR) 22 Im Siedewasserreaktor (SWR) wird die durch Kernspaltung Wie bereits auf den Seiten 10 bis 11 beschrieben, fallen freigesetzte Energie zur Verdampfung des Wassers ge - Salze der Erdalkalimetalle bei höheren Temperaturen auf nutzt. Der erzeugte Dampf gelangt direkt zur Turbine, den Heizflächen als Kesselstein aus, bilden eine Iso lier-welche die Generatoren antreibt. Verunreinigungen wie schicht und behindern den Wärmeübergang. Die Io nen - Korrosionsprodukte können aus den Rohr- und Behäl ter- chroma tographie mit Leitfähigkeitsdetektion er laubt eine werkstoffen in den Wasser Dampf-Kreislauf und so zu empfindliche Bestimmung von Cu, Zn und Ni, der Alkali-den Brenn ele menten gelangen. Ähnliches gilt für Leck- und Erdalkalimetalle sowie Ammonium in einer Analyse. agen im Kon den sator. Sie beeinträchtigen die Betriebs- bedingungen der Brennelemente, indem Inhaltsstoffe aus dem weniger reinen Kühlwasser über den Wasser- 2.9 Dampf-Kreislauf zu den Brennelementen gelangen. 2.5 2.1 Je nach Hersteller und Anlagentyp variiert die Natrium Ammonium 1.7 m Wasserchemie der SWR. Häufig dosiert man auch 1.3 Kupfer Edelmetalle zu, um Systemoberflächen mit einer dünnen Kalium Magnesiu Leitfähigkeit [µS/cm] 0.9 Edelmetallschicht zu schützen. Nickel Zink Calcium 0.5 Kationen sowie Kupfer, Zink und Nickel 0.1 Korrosion setzt aus Stahl- und Messinglegierungen korro- 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Zeit [min] sive Ionen der Metalle Nickel, Kupfer und Zink frei. Diese werden leicht vom Dampf mitgerissen und lagern sich Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf, versetzt auf den Turbinenschaufeln ab, was erhebliche Leistungs-mit 0.5 µg/L Standardkationen sowie Kupfer, Nickel und Zink; Säule: Metrosep C 4 - 250/2.0; Eluent: 2.5 mmol/L HNO , 0.5 verluste verursacht. Zudem gehen die durch Korrosion 3 mmol/L Oxalsäure, 0.4 mL/min; Säulentemperatur: 32 °C; Anrei-freigesetzten Metalle Kernreaktionen ein und erhöhen cherungsvolumen Probe: 9800 µL; Leitfähigkeitsdetektion ohne die Strahlungsleistung im Kraftwerk. Um die Korrosion Suppression der Werkstoffe zu begrenzen und die Bildung von radio-aktivem 60Co (entsteht durch Neutroneneinfang des in den Stahllegierungen vorhandenen stabilen 59Co-Isotops) zu verhindern, gibt man dem Kühlwasser im SWR häufig Die Bestimmung der Übergangsmetalle kann auch, wie be - abgereichertes Zinkoxid (enthält < 1 % des stabilen Haupt- reits auf Seite 16 beschrieben, spektrophotometrisch isotops 64Zn) zu. erfolgen. 23 Korrosive Anionen Die Kombination von Metrohm Inline-Anreicherung 0.20 0.18 (MiPCT) und automatischer Kalibrierung ermöglicht den 0.16 Nachweis von korrosiven Anionen im unteren µg/L-Bereich. 0.14 Die Met hode ist sowohl für Wasser-Dampf-Kreisläufe in 0.12 nuklear sowie fossil betriebenen Reaktoren geeignet. In 0.10 der gleichen Ana lyse kann auch Chromat bis zu einer 0.08 Leitfähigkeit [µS/cm] 0.06 Chlorid Nach weis grenze von 50 ng/L bestimmt werden. Durch Fluorid Nitrat Sulfat Oxalat Chromat 0.04 Erhöhen des An rei che rungsvolumens können die Nach-0.02 weisgrenzen wei ter gesenkt werden. 0.00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Zeit [min] Künstliche Probe aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf eines Siede - wasserreaktors, versetzt mit jeweils 50 ng/L Standardanionen und Chromat; Säule: Metrosep A Supp 5 - 150/4.0; Eluent: 4.8 mmol/L Na CO , 1.5 mmol/L NaHCO , 0.8 mL/min; Säulen- 2 3 3 temperatur: 30 °C; Anreicherungsvolumen: 2000 µL; Leitfähigkeitsdetektion nach sequenzieller Suppression Primärkreislauf im Druckwasserreaktor (DWR) 24 Neben dem SWR ist der Druckwasserreaktor (DWR) die Borsäure häufigste Bauform des Kernreaktors, wobei der DWR mit Eine einfache und schnelle Bestimmung der Borsäure-drei Kreisläufen einen Kreislauf mehr besitzt als der SWR. konzentration ist wichtig, um die Reaktiviät im DWR zu Im Primärkreislauf des DWR zirkuliert das Wasser unter regeln. Borsäure ist mit einer Säure konstante K von S1 hohem Druck (bis 160 bar) durch den Reaktorkern, um 5.75 × 10-10 (pK = 9.24) eine schwache Säure, die sich S die bei der Kernspaltung freigesetzte Wärme aufzuneh- nur schwer titrieren lässt. Durch Zugabe von Polyalkoholen men. Im Dampferzeuger gibt das auf ca. 325 °C erhitzte wie Mannitol bilden sich Komplexe mit höherer Säu re-Wasser seine Wärme an den Sekundärkreislauf – ein klas- stärke, die sich wie eine einwertige Säure verhalten und sischer Wasser-Dampf-Kreislauf mit Dampf er zeu ger, Tur - eine einfache Titration mit Natronlauge erlauben. Das bine und gekühltem Kondensator – ab. Der zu sätzliche Gleichgewicht der Komplexierung liegt, wie folgende Glei-Kreislauf des DWRs stellt sicher, dass radioaktive Stoffe chung zeigt, auf der rechten Seite: im Primärkreislauf verbleiben. R OH R R 1 1 O O OH 1 2 + B- + 3 H O + 2 + H Die Steuerung des Druckwasserreaktors erfolgt ei ner seits B HO OH O O R OH R R 2 2 2 über die Regelstäbe, andererseits über die im Pri mär kreislauf gelöste Borsäure. Vor allem das 10B-Isotop absorbiert Bei der manuellen Bestimmung pipettiert man die Probe als «Moderator» die Spaltneutronen, welche die Ketten-in die Titrierzelle, verdünnt sie mit destilliertem Wasser reaktion in Gang halten und für die Reaktivität des Reak-und gibt ein definiertes (Überschuss-)Volumen einer ge - tors verantwortlich sind. Die Bestimmung der Inhaltsstoffe sättigten Mannitollösung dazu. Nach Umrühren titriert des Primärkreislaufs ist ausserordentlich wichtig für die man mit 0.1 molarer Natronlauge bis zu einem pH-Wert Sicherheit und Effizienz des Reaktors. von 8.5. Ein genaues Pipettieren und die Bestimmung des von Mannitol verursachten Blindwertes sind Voraussetzung für die präzise Borsäurebestimmung. Die Me tho de dient auch zur Bestimmung des Borsäuregehalts im Ab klingbecken. Titrimetrische Bestimmung des Borsäuregehalts in einer künst-lichen Probe aus dem Primärkreislauf eines DWR, einmal die Titration ohne Mannitoladdition (rote Linie), das andere Mal nach Mannitolzugabe (blaue Linie). 25 Der Robotic Acid/Base Analyzer zur Bestimmung der Borsäure Metrohm bietet ein vollautomatisches System für die Borsäureanalytik an. Es ermöglicht nicht nur eine lü cken- lose Rückverfolgbarkeit, sondern auch einen hohen Pro - bendurchsatz im 365/24/7-Betrieb. Borsäure – Prozessparameter Druckwasserreaktoren, die Leichtwasser verwenden, er - lau ben während des Betriebs keinen Austausch der Brenn- stäbe, weshalb zu Beginn eines Betriebszyklus eine Brenn stoffreserve vorliegt. Die damit verbundene Über- schussaktivität im Reaktor wird durch höhere Bor säure- konzentrationen kontrolliert. Mit dem Abbrand der Brenn- stoffe müssen die Borsäure konzentrationen ge senkt werden, um die volle Leistung des Reaktors aufrecht zu erhalten. Dazu wird borsäurehaltiges Wasser gegen Reinst- wasser ersetzt: Die Borsäure konzentration zwischen den Wiederbeladungen mit Brennstoff variiert zwischen 2000 mg/L und einem Wert von praktisch null. Die quasikontinuierliche Kontrolle der sich stetig ändern- den Borsäuremengen im Primärkreislauf ist äusserst wich - tig für einen effizienten und sicheren Betrieb, weshalb ständige Borsäurebestimmungen im Prozess unerlässlich sind. Sowohl der 2016 und 2035 als auch der 2045 Prozess Analyzer von Metrohm Process Analytics erlau- ben die schnelle und sichere Bestimmung per potentio- metrischer Titration. Wie bereits auf Seite 24 beschrie- ben, titriert man den durch Zugabe von Mannitol gebil- deten sauren Bor säure ester. 2035 Process Analyzer – ein massgeschneiderter und robuster Analyzer für Online-Anwendungen in der Kraftwerkschemie 26 Lithium Ein optimaler pH-Wert des Wassers im Primärkreislauf 40 verhindert, dass metallische Werkstoffe angegriffen und 36 32 darauf haftende Schutzschichten zerstört werden. Die Lithium 28 Zugabe der Bor säure zum Primärkreislauf des DWR senkt 24 den pH-Wert und erhöht damit das Korrosionspotential. 20 Um dies zu verhindern, gibt man dem Primärkreislauf ein 16 Leitfähigkeit [µS/cm] 12 Alkalisie rungs mittel zu. In den meisten Druckwasser re ak to-8 ren ist dies isotopenreines Lithiumhydroxid 7Li (ca. 2 mg/L). 4 Zum einen geht es keine unerwünschten Kern reaktionen 0 ein; zum anderen ist 7Li ohnehin im Reaktor vorhanden, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zeit [min] da es durch die Neutronenein fang reaktion des Bors ge - mäss 10B(n,α)7Li gebildet wird. Künstliche Probe aus dem Primärkreislauf eines DWR mit 1 g/L Borsäure, versetzt mit 1.7 mg/L Lithiumhydroxid; Säu-le: Metrosep C 4 - 250/2.0; Eluent: 2.5 mmol/L HNO , Die Bestimmung der Lithiumkationen erfolgt mittels intel- 3 0.5 mmol/L Oxalsäure, 0.4 mL/min; Säulentemperatur: 32 °C; ligenter Partial-Loop-Injektionstechnik (MiPT). Ent spre- Probenvolumen: 20 µL; Leitfähigkeitsdetektion ohne Suppressi-chend der vorliegenden Probenkonzentration berechnet on und injiziert das System das benötigte Injektionsvolumen (2–200 µL) der unverdünnten Probe. Die Methode ist schnell, präzise und lässt sich mit der Ultrafiltration kom-binieren. Weitere Kationen 27 Der gleiche Ionenchromatograph, der zur Lithiumanalyse gun gen können beibehalten werden; der einzige Un - eingesetzt wird, dient auch zur Bestimmung von Nickel, terschied sind die erforderlichen Anreicher ungs vo lu mina. Zink, Calcium und Magnesium. Sogar die Trennbedin- Kombinierte Inline-Anreicherung und Matrixeliminierung für die Bestimmungen von Metallen im µg/L-Bereich. Die Proben aus dem Primärkreislauf werden durch das Injektionsventil bis in ein Puffervolumen gezogen. Nach Umschalten in die Fill-Position, wird das exakt dosierte Volumen auf die Anreicherungssäule transferiert. Nickel, Zink, Calcium und Magnesium a 2.0 Nickel ist ein wichtiges Veredelungsmetall, welches Stahl 1.9 korrosionsbeständiger macht. Gelangen Nickelionen je - 1.7 Lithium Ammonium doch in den Primärkreislauf, so begünstigen sie die Kor - 1.5 ro sion, weshalb ihre Konzentration in regelmässigen Ab - 1.3 1.1 ständen zu überwachen ist. Häufig gibt man dem Primär- 0.9 kreislauf abgereichertes Zink (enthält < 1 % des stabilen Magnesium 0.7 Leitfähigkeit [µS/cm] Haupt isotops 64Zn) hinzu: Zum einen reduziert es die Ra - Calcium 0.5 Zink Nickel dio aktivität der Komponentenoberflächen, zum an deren Natrium 0.3 vermindert es die Korrosion der mit dem Wasser in Be - 0.1 rüh rung kommenden Metalloberflächen. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Zeit [min] Im borsäure- und lithiumhydroxidhaltigen Primärkreislauf Künstliche Probe aus dem Primärkreislauf eines Druckwas-ermöglicht die kombinierte Inline-Anreicherung und Ma - serreaktors mit 2 g/L Borsäure und 3.3 mg/L Lithiumhydroxid, versetzt mit jeweils 2 µg/L Nickel, Zink, Calcium und Mag-trixeliminierung eine Bestimmung der Metall konzen tra - nesium; Säule: Metrosep C 4 - 250/2.0; Eluent: 2.5 mmol/L tionen bis in den Sub-µg/L-Bereich. HNO , 0.5 mmol/L Oxalsäure, 0.4 mL/min; Säulentemperatur: 3 32 °C; Anreicherungsvolumen: 1000 µL; Leitfähigkeitsdetektion ohne Suppression 28 Korrosive Anionen 1.05 Anionen wirken korrosiv auf Metalle und ihre Kon zen - 0.95 trationen müssen regelmässig kontrolliert werden. Die 0.85 Fluorid He rausforderung an die Analytik besteht darin, Anionen 0.75 im µg/L-Bereich neben Grammmengen an Borsäure und 0.65 0.55 Lithiumhydroxid nachzuweisen. Die Analyse erfolgt voll- Nitrit 0.45 automatisch mittels einer Kombination aus Inline-Matrix- 0.35 Formiat Chlorid Leitfähigkeit [µS/cm] eliminierung (für das Borat) und Inline-Neutrali sation (für 0.25 Nitrat Bromid Sulfat das LiOH). Die Möglichkeit der Spurenanalytik beruht auf 0.15 Phosphat Glycolat der verwendeten Anreicherungstechnik. Die Bestimmung 0.05 Acetat funktioniert auch, wenn Borsäure statt mit LiOH mit Am - 0 4 8 12 16 20 24 28 32 Zeit [min] moniumhydroxid neutralisiert wurde. Ein weiterer Vorteil ist die automatische Kalibrierung. Sie garantiert exzellente Mit 2 µg/L Anionen angereicherte Wasserprobe aus dem Primär-Nach weisgrenzen, eine hohe Reproduzierbarkeit und ex - kreislauf eines Druckwasserreaktors mit 2 g/L Borsäure und 3.3 mg/L Lithiumhydroxid; Säule: Metrosep A Supp 7 - 250/4.0; zel lente Wieder fin dungsraten. Eluent: 3.6 mmol/L Na CO , 0.8 mL/min; Säulentemperatur: 2 3 45 °C; Anreicherungsvolumen: 2000 µL; Leitfähigkeitsdetektion Neben den Standardanionen Fluorid, Chlorid, Nitrat und nach sequenzieller Suppression Sulfat werden auch wichtige organische Abbauprodukte wie Glykolat, Formiat und Acetat mit hoher Präzision be - stimmt. Ihre Anwesenheit deutet meist auf fehlerhafte Ionenaustauscher, die zum Herstellen des Kesselspeise- wassers eingesetzt werden. 29 Abwasser Prozesswässer aus den Kühlkreisläufen werden in moder- werten bedarf einer präzisen Ana ly tik. Die Broschüren der nen Kraftwerken zunehmend wiederverwendet. Sollen Wasser- und Um welt ana lytik enthalten zahlreiche Ap pli-sie dennoch in die Umwelt eingeleitet werden, so sind ka tio nen zur Abwasseranalytik. Dieses Dokument be - Grenzwerte für eine Vielzahl von Verbindungen einzuhal- schreibt exemplarisch die Be stim mung von Schwerme tal-ten. Die meisten Inhaltsstoffe stammen von Chemikalien, len und die Pro zessanalytik in Rauch gas reinigungs an la gen. die dem Wasser während der Kon di tio nierung zudosiert wurden, von Korrosionsinhib itoren über Sauerstoff bin- Schwermetalle in Abwasser demittel bis hin zu Laugen und Säuren. Zudem gibt es In den Wasserkreisläufen von Kraftwerken ist Wasser noch die radioaktiven und borsäurehaltigen Abwässer per manent im Kontakt mit Metallen und Metal llegie run - aus den Kreisläufen der Siede- und Druck wasserreaktoren. gen. Schwermetalle gelangen durch Korrosion in die Was-Die strengen Auflagen der Be hör den ver langen eine um - serkreisläufe und sind dementsprechend auch im Ab - fassende Abwasseranalytik. Parame ter wie pH-Wert, Leit- wasser zu berücksichtigen. Zink, Cadmium, Blei und fähigkeit, chemischer Sauer stoff bedarf (CSB) sowie der Kupfer lassen sich voltammetrisch mit hoher Emp find lich-Gehalt an Schwerme tallen, Hyd ra zin, Chlorid oder Sulfat keit gemäss DIN 38406 Teil 16 bestimmen. sind streng reglementiert, und die Einhaltung von Grenz- 30 Abwasser aus der Rauchgasreinigung – Prozess- parameter Die Verbrennung fossiler Energieträger – dazu zählt auch Die entstehenden Abwässer sind kontaminiert und müs-die Verbrennung des Hausmülls – führt zur Entstehung sen vor der Einleitung in die Umwelt aufwändige che-von Luftschadstoffen, wie Kohlen-, Stickstoff- und Schwe- misch-physikalische Behandlungen durchlaufen. Die zu feloxid sowie Staub, die alle aus dem Rauchgas entfernt kontrollierenden analytischen Parameter reichen von der werden müssen. In einem ersten Schritt werden die Stick-Bestimmung des pH-Werts über die Analyse von Schwe - oxide an Katalysatoren zu Stickstoff reduziert. Elektrische felspezies bis hin zum Nachweis von Schwer metal len. Filter entfernen dann den Staub, bevor in den Wasch - türmen der Rauchgasentschwefelungsanlage Schwe - Das ist der Einsatzbereich der Online- oder Atline-Ana ly - feldioxid mit einem flüssigen Kalkstein-Mehl-Ge misch satoren von Metrohm Process Analytics, egal ob in einem und Sauerstoff sulfatisiert und in Gips umgewandelt einzigen Probenstrom oder in komplexen Mehrfach-Pro - wird. ben strömen. Die Analysatoren basieren auf nasschemi- schen Verfahren wie Titration, Kolorimetrie oder Mes sun- gen mit ionenselektiven Elektroden. Rauchgasreinigung CO -Bindevermögen der Aminwäsche – Prozess- 2 31 parameter Ab dem Jahr 1930 ging man vermehrt dazu über, das aus Der ADI-2045TI-Prozessanalysator von Metrohm Process der Verbrennung von organischen Materialien stammen-Analytics bestimmt das CO -Bindevermögen der 2 de CO im Rauchgas mittels Aminwäsche abzutrennen. Waschlösung, die erforderlich ist, um das gesamte CO 2 2 Die se Technik wurde 1980 erstmalig in fossil befeuerten aus dem Rauchgas zu entfernen. Dazu muss der CO - 2 Kraftwerken eingesetzt. Rauchgas wird in aminhaltiges Gehalt im Rauchgas be stimmt werden. Das CO wird in 2 (20–30 % aus Monoethylamin, MEA) Waschmittel einge- einer NaOH-Lösung auf ge fangen. Der Überschuss an leitet. Dadurch wird das saure CO von den Aminen NaOH wird durch Tit ra tion mit HNO bestimmt. 2 3 chemisch reversibel gebunden, bevor es durch Erhitzen wieder freigesetzt, dann verdichtet, ge trocknet und ver- Ein einziger Analysator kann mehrere Probenströme flüssigt wird. Die aminhaltige Wasch lösung wird mit über wachen und das CO -Bin de vermögen von mehreren 2 Was serdampf im Gegenstrom verfahren gereinigt, abge- Aminwäschern hintereinander bestimmen. kühlt und dem Prozess wieder zugeführt. II. Turbinen- und Schmieröle 32 Neue Kraftwerkstechnologien und die Verbesserung der Die kombinierte pH-Glaselektrode Solvotrode easyClean Wirkungsgrade von Gas- und Dampfturbinen stellen im - wurde speziell für diese Ap pli kationen ent wickelt. Das mer höhere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der lösbare Schliffdiaphragma lässt sich auch bei hartnä cki-eingesetzten Schmierstoffe. Die ASTM D4378 be schreibt ger Verschmutzung ein fach reinigen. Die elektrostatische Anforderungen und Prüfverfahren für die In-Service-War - Ab schirmung des Elektro lyt raums sorgt zu sätzlich für ein tung von Dampf- und Gasturbinen. Wichtige Pa ra meter rauscharmes Mess signal. sind die Bestimmung der Säure- und Basen zahl sowie des Wassergehalts mittels Karl-Fischer-Titration. Die im Fol- Bestimmung der Säure- und Basenzahl nach gen den beschriebenen Applikationen gelten auch für Öle ASTM D974 (photometrische Titration) und Schmierstoffe, die in Turbinen von Wasser- und Wind-Die Säure- und Basenzahl kann alternativ mittels photo- kraftanlagen zum Einsatz kommen. metrischer Titration mit Farbindikation des Äquivalenz- punkts nach ASTM D974 bestimmt werden. Für die se Applikation bietet Metrohm die Optrode, einen neuen Sensor für die photometrische Titra tion. Säure- und Basenzahl Dank Glas schaft ist dieser Sensor hun dert pro- zentig lösungsmittelbeständig und ermöglicht zudem die Auto ma tisi e rung der Be stim - mung. Bestimmung der Säure- und Basenzahl Mit der Basenzahl werden basisch reagierende Be stand- teile in Mineralölprodukten als Summenparameter be - stimmt. Es sind dies vor allem primäre organische und an organische Aminoverbindungen. Daneben werden aber auch Salze schwacher Säuren, basische Salze von Polycarbonsäuren, einige Schwermetallsalze und Deter- genzien erfasst. Die Basen zahl gibt an, wie viel basische Be standteile, ausgedrückt als mg KOH, in 1 g Probe enthalten sind. Ihre Bestim mung dient dazu, Produkt ver än- derungen während des Gebrauchs festzustellen. Mit der Säurezahl werden sauer reagierende Bestandteile in Mineralölprodukten als Summenparameter bestimmt. Es sind Verbindungen (Säuren, Salze) mit pK -Werten < 9. s Die Säurezahl gibt an, wie viel mg KOH zur Neu tra li sation von 1 g Probe notwendig sind. Sie zeigt Verän derungen während des Gebrauchs der Produkte. Die Be stimmung beider Kenngrössen erfolgt mittels po ten tiometrischer Optrode Titration in nichtwässrigen Lö sungs mit teln beziehungsweise Lösungs mittelgemischen. Die Titration kann auch kom plett automatisiert erfolgen – von der Zugabe der Lö sungsmittel bis hin zur reproduzierbaren Reinigung der Elektrode. Auf Wunsch kann die Ölprobe vor der Tit ra tion auch voll au tomatisch mit dem 864 Robotic Balance Sample Pro ces sor eingewogen werden. Dies garantiert eine vollstän di ge Rückführbarkeit. Solvotrode easyClean Wichtige Normen für die TAN/TBN-Bestimmung 33 Norm Kenngrösse Titrant Lösungsmittel Elektrode (Referenzelektrolyt) Chloroform, Toluol, Solvotrode easyClean ASTM D4739 Basenzahl HCl in Isopropanol Isopropanol, Wasser (LiCl in EtOH) Basenzahlen Perchlorsäure in ASTM D2896 Eisessig, Xylol Solvotrode special > 300 mg KOH/g Eisessig Perchlorsäure in Solvotrode easyClean ISO 3771 Basenzahl Toluol, Eisessig, Aceton Eisessig (LiCl in EtOH) Toluol, Isopropanol, Solvotrode easyClean ASTM D664 Säurezahl KOH in Isopropanol Wasser (Schmierstoffe), (LiCl in EtOH) Isopropanol (Biodiesel) Dimethylsulfoxid, Solvotrode easyClean DIN EN 12634 Säurezahl KOH oder TMAHa Isopropanol, Toluol (LiCl in EtOH) Säurezahl und Toluol, Isopropanol, Solvotrode easyClean UOP565 KOH in Isopropanol Naphthensäuren Wasser (LiCl in EtOH) ASTM D974 Säurezahl KOH in Isopropanol Toluol, Isopropanol, Wasser Optrode ASTM D974 Basenzahl HCl in Isopropanol Toluol, Isopropanol, Wasser Optrode aTetramethylammoniumhydroxid 864 Robotic Balance Sample Processor (mit 843 Pump Station (peristaltic)) für die TAN/TBN-Bestimmung Wasserbestimmung nach Karl Fischer Wasser ist in praktisch allen Turbinen- und Schmierölen Coulometrische Bestimmung 34 als Verunreinigung enthalten. Es reduziert das Schmier- Die coulometrische Bestimmung mit Diaphragmazelle ist ver mögen, begünstigt die Oxidation des Öls, reagiert mit besonders für Turbinen- und Schmieröle geeignet, die wasserempfindlichen Additiven und fördert die Korrosion sehr wenig Wasser enthalten. Damit sich die Öle vollstän-von Eisen- und Nichteisenmetallen. Bei höheren Öltem- dig in den methanolhaltigen Karl-Fischer-Reagenzien lö sen, pe raturen verdampft Wasser und führt zu einer partiellen müssen Lösungsvermittler wie Chloroform oder Tri ch lo re-Entfettung. Dagegen arbeiten die in Windrädern einge- thylen zugegeben werden. setzten Turbinen- und Schmieröle sehr häufig bei Tem pe- raturen unter dem Gefrierpunkt. Wasser bildet Eis kristalle Additive in Turbinen- und Schmierölen können mit Karl-und beeinträchtigt die Schmierfähigkeit. Fischer-Reagenzien Nebenreaktionen eingehen und so den Wassergehalt verfälschen. Einige dieser Neben re ak- Eine effiziente und sichere Stromerzeugung verlangt die tionen lassen sich mit speziellen KF-Reagenzien un ter drü- Kontrolle des Wassergehaltes in den im Kraftwerksbereich cken. Ist dies nicht möglich, bietet sich die Ofen methode eingesetzten Ölen. Infolge der sehr guten Reproduzier - an. barkeit und Genauigkeit sowie der einfachen Handhabung empfehlen viele internationale Normen die Karl-Fischer- Titration. Zu erwähnen sind die ASTM D6304 und ISO 12937. Die Bestimmung kann sowohl volumetrisch als auch coulometrisch erfolgen. 851 Titrando (Mitte) mit 900 Touch Control und 801 Stirrer 899 Coulometer (Mitte) mit 860 KF Thermoprep und USB-Thermodrucker Neo‘s 35 Ofenmethode Die Ofenmethode eignet sich für Proben, die ihr Wasser erst bei höheren Temperaturen abgeben, schwerlöslich sind oder, wie erwähnt, mit dem KF-Reagenz reagieren. Das zu analysierende Öl wird in ein Probenglas eingewo- gen, darin luft dicht verschlossen und in einem Ofen er - hitzt. Das verdampfende Wasser wird mit einem trocknen Trä ger gasstrom über eine Doppelhohlnadel in die Tit rierzelle geleitet, wo es anschliessend titriert wird. Da nicht die Ölprobe selbst, sondern nur das darin be - findliche Wasser in die Titrierzelle gelangt, sind Ver un reinigungen des Ofens oder der Titrierzelle sowie Ma trix - effekte nahezu ausgeschlossen. 874 USB Oven Sample Processor mit 851 Titrando III. Brenn- und Betriebsstoffe 36 Halogene und Schwefel mittels Combustion IC Die in Kraftwerken verbrannten fossilen Energieträger, ben, ganz gleich ob fest oder flüssig. Das vollständig wie Erdöl und Kohle, können grosse Mengen an Schwefel au to matisierte Inline-System ist Offline-Aufschluss me tho-enthalten (zum Beispiel Mercaptane, Sulfide, elementarer den weit überlegen und überzeugt durch einen ho hen Schwe fel etc.). Beim Verbrennen entsteht Schwefel dioxid Probendurchsatz sowie Präzision und Richtigkeit der Er - (SO ). Dieses reagiert mit Wasser und Sauerstoff zu gebnisse. Ein Flammensensor kontrolliert die Ver bren nung 2 Schwe felsäure und schädigt als «saurer Regen» Pflanzen, und erspart zeitaufwändige Methodenent wick lun gen. Gebäude und Gewässer. In den Kühlkreisläufen von Kraft- werken fördern Halogenide die Korrosion, weshalb ihre Das Prinzip Konzentrationen in den in Kraftwerken verwendeten Be - Bei der CIC werden die Proben zunächst in der Ofeneinheit triebs- und Hilfsstoffen (zum Beispiel Dichtungen und unter Argonatmosphäre aufgeschlossen und anschlies-La t exhandschuhe) zu bestimmen ist. send mit Sauerstoff verbrannt. Dabei werden kleinste Men gen an Wasser eingeleitet, um Ablagerungen oder Das von Analytik Jena und Metrohm entwickelte Com - Glaskorrosion durch HF im Pyrolyseofen zu minimieren bustion-IC-System erlaubt die simultane Bestimmung von und um den Austrag der Verbrennungsprodukte zu ver-Halogenen und Schwefel in sämtlichen brennbaren Pro - bessern. Schwefel- und Halogenverbindungen werden im Verbrennungsaufschluss (Pyrolyse) in Schwefeldioxid beziehungsweise in Halogen-wasserstoff und elementare Halogene umgewandelt. Diese gasförmigen Verbrennungsprodukte werden in eine oxidierende Absorp-tionslösung geleitet und mittels der nachfolgenden Ionenchromatographie als Sulfat und Halogenid nachgewiesen. Halogen- und Schwefelgehalt in Kunststoffen 37 und Brennstoffen Neben der auf Seite 36 bereits erwähnten Bestimmung Die Methode erfüllt die in der ASTM D7359 beschriebene von Schwefel in Brennstoffen erlaubt es die Combustion Bestimmung von Halogenen und Schwefel in aromati-IC, Halogene in festen Materialien nachzuweisen. So sind schen Kohlenwasserstoffen sowie des Gesamt fluor ge-in den Wasserkreisläufen der Kraftwerke nur halogen- halts in Kohle und Koks gemäss ASTM D5987. freie Ma te rialien einzusetzen. Dies soll verhindern, dass korrosive Anio nen – zum Beispiel aus Dichtungen – ins Prozess was ser gelangen. 5.5 180 Sulfat 5.0 160 1.6 4.5 Chlorid 140 4.0 120 3.5 0.8 Chlorid 3.0 100 Sulfat 2.5 80 2.0 0.0 60 0 2 4 6 8 10 12 14 Leitfähigkeit [µS/cm] Leitfähigkeit [µS/cm] Zeit [min] 1.5 Bromid 40 1.0 Chlorid 0.5 20 0.0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Zeit [min] Zeit [min] Bestimmung von Halogenen und Schwefel in zertifizierten PE-Bestimmung von Halogenen und Schwefel in Kohlerefe renz- Pellets ERM-EC681k; Wiederfindungsraten: Chlorid (102.4 %), material NIST 2682b; Wiederfindungsraten: Chlorid (103.4 %), Bromid (95.4 %), Schwefel (100.3 %); Säule: Metrosep A Supp Schwefel (96.8 %); Säule: Metrosep A Supp 5 - 150/4.0; Eluent: 5 - 150/4.0; Eluent: 3.2 mmol/L Na CO , 1.0 mmol/L NaHCO , 3.2 mmol/L Na CO , 1.0 mmol/L NaHCO , 0.7 mL/min; Leitfähig-2 3 3 2 3 3 0.7 mL/min; Leitfähigkeitsdetektion mit sequenzieller Suppres-keitsdetektion mit sequenzieller Suppression sion Halogen- und Schwefelgehalt in Latexhand- Halogen- und Schwefelgehalt in Ionenaustauscher- schuhen material Handschuhe werden in Reinraumumgebungen eingesetzt, In Kraftwerken eingesetzte Ionenaustauscher haben die um ionische Verunreinigungen aus dem Hand schweiss zu - Aufgabe mindestens 98 % der gelösten Salze im Zusatz- rückzuhalten. Im Bereich des Wasser-Dampf-Kreislaufs wasser oder im Kondensat zu entfernen. Dies ist nur mög-von Kraftwerken sowie des Primär kreislaufs von Druck - lich, wenn hochreine Ionenaustauscherharze eingesetzt wasserreaktoren dürfen nur halogen- und schwe felfreie werden. Die Überprüfung des Halogen- und Schwe fel ge-Materialien verwendet werden, da mit keine korrosiven halts im Ionenaustauscherharz kann ebenfalls be quem Halogenide oder Sulfate eingetragen werden. Der Ha lo - mit der Combustion IC erfolgen. gen- und Schwefelgehalt in Latex handschuhen lässt sich mittels Combustion Ion Chroma tography bequem und zu verlässig bestimmen. 38 Metrohm Quality Service – Service, auf den Sie sich verlassen können Die Kraftwerksanalytik ist ein integraler Bestandteil der mässigen Wartung und – im Fall der Fälle – raschen chemischen Analytik und umfasst in erster Linie die Un - Reparatur garantieren wir Ihnen präzise und richtige ter suchung des Arbeitsmittels Wassers. Ein sicherer und Mess ergebnisse. effizienter Betrieb der Anlage setzt eine optimale Was - serchemie voraus, die darauf zielt, Korrosion und Ab la - Metrohm Compliance Service gerungen zu minimieren. Von Bedeutung ist auch die Vertrauen Sie dem Metrohm Compliance Service, wenn Anal ytik der Turbinen- und Schmieröle sowie der in fos-es um die professionelle Erstqualifizierung Ihrer Analysen-silen Kraft werken und Müllverbrennungsanlagen einge- geräte geht. Durch die Installation Qualification/Opera- setzten Brenn- und Betriebsstoffe. tional Qualification (IQ/OQ) oder einer Certified Installation (CI) sparen Sie Zeit und Kosten, indem wir das Sys tem Wer in Kraftwerken Verantwortung für die Korrektheit gemäss Ihren Anforderungen konfigurieren und für eine der Analysenergebnisse trägt, darf keine Kompromisse schnelle und professionelle Inbetriebnahme sorgen. eingehen. Hier gilt: Fachmännisch installierte und in Betrieb genommene Systeme, die regelmässig gewartet Ferner werden im Rahmen von Anwendereinweisungen werden, garantieren grösstmögliche die Grundlagen für eine sichere und fehler- Sicherheit. freie Bedienung vermittelt. Der Metrohm Compliance Service Mit dem Leistungsangebot des beinhaltet zudem eine vollstän- Metrohm Quality Service sind dige Dokumentation und Sie von Anfang an auf der garantiert die Konformität sicheren Seite. Von der mit den gängigen An for- Installation über die Inbe- derungen im Qualitäts- triebnahme bis zur regel- manage ment, wie beispiels- weise GLP/GMP und ISO. Metrohm Quality Service 39 Der weltweite Metrohm Quality Service, insbesondere können zwischen verschiedenen Servicevertragstypen die planmässige und vorbeugende Wartung, verlängert auswählen. Ein Voll servicevertrag beispielsweise bietet die störungsfreie Lebens- und Betriebsdauer Ihrer Ana- Ihnen optimale Sicher heit für ein sorgenfreies Arbeiten ly sensysteme. Qualifizierte Servicetechniker mit Ausbil-bei voller Kos ten kontrolle und vollständig konformer dungs nachweis führen die Wartungsarbeiten durch. Sie Nach weis do ku men tation. Metrohm Quality Service Kundennutzen • Geringe Ausfallzeiten durch vorbeugende Wartung • Budgetkontrolle und Einsparungen durch kostenlose oder kostenreduzierte Metrohm Care Contracts Ersatz- und Verbrauchsmaterialien • Garantierte Reaktionszeiten und rasche Problembehebung vor Ort • Dokumentierte Gerätezertifizierung als ideale Vorbereitung auf Audits • Hohe Datensicherheit und maximale Systemperformance durch regelmässige Metrohm Software Care und professionelle Softwarewartung • Massgeschneiderte Dienstleistungen und Dokumentation zur analytischen Instrumentenqualifizierung (AIQ) Metrohm Compliance Service • Professionelle Inbetriebnahme (IQ/OQ oder Certified Installation) sowie Requalifizierung bzw. Rezertifizierung durch speziell geschulte Mitarbeiter Metrohm Remote Support • Schnelle Lösung von Software- und Applikationsfragen direkt am Arbeitsplatz • Kalibrieren von Büretten (z. B. Dosier- und Wechseleinheiten) mit Zertifikats-erstellung Metrohm Dosing Test • Genaue Messergebnisse • Nachweisdokumentation zur Einhaltung von Vorschriften und für problemlose Audits • Schnelle Wiederverfügbarkeit der Geräte dank dezentraler, weltweiter Reparatur - werkstätten und einer Zentralwerkstatt beim Hersteller Metrohm Repair Service • Nachhaltiger Reparaturerfolg durch hochqualifizierte Servicetechniker • Schnelle Problemlösung und Minimierung von Stillstandzeiten durch Notfall-dienste und Expressreparaturen vor Ort • Weltweit verfügbare, von Metrohm in der Schweiz produzierte Original ersatzteile Metrohm Spare Parts • Kurze Lieferzeiten durch Lagerhaltung in lokalen Vertretungen • Investitionssicherheit durch zehnjährige Ersatzteilgarantie nach Produktions ende • Kostenloser Zugriff auf den Application Finder (www.metrohm.com/en/ applications/) mit mehr als 1800 Applikationen (Application Bulletins, Application Notes, Monographien, technische Poster und Fachartikel) • Schnelle und professionelle Lösung aller anfallenden Anwendungsfragen durch Metrohm Application Support persönliche Beratung unserer Spezialisten per E-Mail, Telefon oder Remote Support • Unterstützung bei der Lösung komplexer Analysenprobleme sowie Metho den-optimierung vor Ort oder in unseren Applikationslabors • Basis- und Expertenschulungen in den lokalen Vertretungen, in der Metrohm Academy oder aber direkt vor Ort Metrohm Training Programs • Effiziente und sichere Anwendung aller Analysenmethoden sowie Ergebnis - sicherheit durch kompetent geschulte Anwender • Schulungsnachweise und Zertifikate für problemlose Audits Applikationen 40 In dieser Broschüre wurden nur einige Applikationen aus dem umfangreichen Metrohm-Sortiment der Kraftwerksanalytik beschrieben. Sollten Sie die von Ihnen gesuchte Applikation auch nicht in der folgenden Liste finden, dann kontaktieren Sie bitte Ihre lokale Metrohm Vertretung. Weitere Applikationen aus der Kraftwerksindustrie – oder auch aus ganz anderen Bereichen der Analytik – können Sie über den Application Finder herunterladen: www.metrohm.com/en/applications/ I. Prozesswasser Korrosion COR01 Corrosion Part 1 – Basic concepts COR02 Corrosion Part 2 – Measurement of corrosion rates COR03 Corrosion Part 3 – Measurement of polarization resistance COR04 Corrosion Part 4 – Equivalent circuit models COR05 Corrosion Part 5 – Corrosion inhibitors COR06 Corrosion Part 6 – Critical pitting temperature measurements with pX1000 COR07 Corrosion Part 7 – Hydrogen permeation experiments with PGSTAT302F Wasseranalytik im Kraftwerk – Allgemein AN-Q-005 Online analysis of trace anions in power plant water matrices AN-Q-004 Online analysis of trace cations in power plant water matrices AN-S-304 Variable Inline Preconcentration including Matrix Elimination for trace anion analysis (MiPCT-ME) AN-S-250 Trace anions in tetramethylammonium hydroxide (TMAOH) AN-S-032 ppt analysis (ng/L) in ion chromatography 8.000.6064EN Microbore columns: a contribution to green chemistry Kühlwasser AN-S-218 Common anions in a closed cooling water system AN-U-060 Corrosion inhibitors in cooling water 8.000.6065 Automated ion chromatographic determinations over six orders of magnitude 8.000.6063 Post-column chemistry for improved optical absorption detection 8.000.6005 Hyphenated techniques as modern detection systems in ion chromatography Wasseraufbereitung AN-CIC-011 Analysis of an ion exchanger applying Metrohm Combustion IC AN-H-012 Determination of ferrous ion content of heat exchanger wash solutions AN-S-158 Five anions in the presence of 2 g/L nitrate in an ion exchanger eluate Wasser-Dampf-Kreislauf AN-C-139 Cations and amines in the water-steam cycle AN-C-132 Traces of lithium, sodium, and ammonium in the presence of ethanolamine (Metrosep C 4 - 250/4.0) AN-C-126 Methylamines and ethanolamines (Metrosep C 4 - 150/4.0) AN-C-094 Methylamine, isopropylamine, diethylamine, and diethylethanolamine with preconcentration AN-C-083 Online monitoring of trace levels of cations in boiler feed water AN-C-078 Ethanolamines in the presence of alkali metal and alkaline earth cations AN-C-076 Sodium and ammonium in 25% DEA (diethanolamine) AN-C-052 Determination of cations and ethanolamines AN-C-049 Trace cations in power plant feed water stabilized with 7 ppm monoethanolamine (MEA) AN-N-060 Online monitoring of trace levels of silicate in boiler feed water 41 AN-Q-007 Online analysis of chloride and sulfate in supercritical water-steam cycles AN-Q-003 Online monitoring of trace levels of anions in boiler feed water AN-Q-002 Online monitoring of trace levels of cations in boiler feed water AN-S-056 Traces of chloride in ultrapure water under clean room conditions AN-S-157 Trace anions in boiler feed water containing 10 mg/L ammonia AN-S-295 Anions in boiler water including sulfur speciation (sulfite and sulfate) AN-V-179 Iron in boiler feed water for power plants (DHN method) AN-U-059 Transition metals in feedwater using post-column reaction and subsequent UV/VIS detection AN-U-061 Speciation of iron(II) and iron(III) applying post-column reaction and subsequent UV/VIS detection Wasser-Dampf-Kreislauf im Siedewasserreaktor AN-C-137 Copper, nickel, zinc, and common cations in the water-steam cycle of a boiling water reactor (BWR) AN-S-306 Trace anions including chromate in water-steam cycle of a boiling water reactor (BWR) Primärkreislauf im Druckwasserreaktor AB-044 Colorimetric determination of boron AB-066 Potentiometric determination of boric acid AB-266 Determination of titanium and uranium by voltammetry AB-243 Determination of chromium at the «Ultra Trace» graphite electrode by cathodic stripping voltammetry AB-083 Determination of sodium with the ion-selective electrode AB-045 Colorimetric determination of silicic acid AN-C-038 Five cations in 4% boric acid AN-C-096 Trace analysis of monovalent cations in an ethanolamine matrix (secondary cycle of a pressurized water reactor) using Metrohm Inline Sample Preparation with an 800 Dosino for liquid handling AN-C-140 Lithium in borated water of a pressurized water reactor (PWR) AN-C-138 Zinc, nickel, calcium, and magnesium in borated water of a pressurized water reactor (PWR) AN-Q-006 Online analysis of trace anions in borated water of a pressurized water reactor (PWR) AN-S-242 Trace analysis of anions in the primary cycle of a nuclear power plant (PWR) using Metrohm Inline Sample Preparation AN-S-066 Trace anions in boric acid after preconcentration 8.000.6071 Trace-level determination of anions in the primary circuit of a PWR-type nuclear power plant using ion chromatography after inline sample preparation 8.000.6072 Trace-level determination of cations in the secondary circuit of a PWR-type nuclear power plant using ion chromatography after inline sample preparation Abwasser AN-N-065 Borate in borate effluent AN-S-222 Anions in borate effluent Rauchgas AN-T-027 Alkalinity of amine-containing gas washing solutions 42 II. Turbinen- und Schmieröle AB-209 Coulometric water determination according to Karl Fischer in insulating oils as well as in hydrocarbons and their derivatives III. Brenn- und Betriebsstoffe AN-K-010 Water in coal dust AN-CIC-003 Chlorine, bromine, and sulfur in low-density polyethylene (ERM®-EC680k) applying Combustion IC AN-CIC-004 Total and leachable concentration of halogens and sulfur in latex gloves using Combustion IC and a leach test AN-CIC-005 Analysis of an ion exchanger applying Metrohm Combustion IC Bestellinformationen pH-Wert 43 2.826.0110 826 pH mobile mit Tragkoffer und Primatrode 2.827.0X1X 827 pH lab mit Primatrode oder Unitrode 2.780.0010 780 pH Meter, inklusive Unitrode, Stativ- und Elektrodenhalter 2.140.0200 Nadeldrucker Custom DP40-S4N für 780 pH Meter 2.867.0110 867 pH Module für die pH- und Ionenmessung mit Touch Control inklusive iUnitrode 2.801.0010 801 Stirrer zu 780 pH Meter und 867 pH Module 6.0277.300 iAquatrode Plus mit Pt 1000 6.0257.600 Aquatrode Plus mit Pt 1000, Steckkopf U 6.2104.600 Elektrodenkabel, Steckkopf U, Stecker F, 2 × B Leitfähigkeitsmessung 2.856.0120 856 Conductivity Module mit Touch Control und Edelstahlleitfähigkeitsmesszelle c = 0.1 cm–1 Titration (Gesamthärte, Chlorid, Borsäure) 2.905.0010 905 Titrando 2.800.0010 800 Dosino 2.801.0040 801 Stirrer 2.855.1020 Robotic Acid/Base Analyzer 6.0253.100 Aquatrode Plus 6.0257.600 Aquatrode Plus mit Pt 1000, Steckkopf U 6.0277.300 iAquatrode Plus mit Pt 1000 6.0430.100 Ag-Titrode 6.0470.300 iAg-Titrode 6.0510.100 Kombinierte Polymermembranelektrode für die Calciumbestimmung 6.2104.020 Elektrodenkabel Stecker F 6.2104.600 Elektrodenkabel, Steckkopf U, Stecker F, 2 × B Wasserbestimmung nach Karl Fischer Coulometrische KF-Titration 2.831.0010 831 KF Coulometer inklusive Generatorelektrode mit Diaphragma und 728 Magnetrührer 2.831.0110* 831 KF Coulometer inklusive Generatorelektrode ohne Diaphragma 2.756.0010 756 KF Coulometer mit eingebautem Drucker inklusive Generatorelektrode mit Diaphragma und 728 Magnetrührer 2.756.0110* 756 KF Coulometer mit eingebautem Drucker inklusive Generatorelektrode ohne Diaphragma 2.851.0010 851 Titrando inklusive Generatorelektrode mit Diaphragma und 801 Stirrer 2.851.0110* 851 Titrando inklusive Generatorelektrode ohne Diaphragma 2.852.0050 852 Titrando inklusive Generatorelektrode mit Diaphragma und 801 Stirrer 2.852.0150* 852 Titrando inklusive Generatorelektrode ohne Diaphragma 2.899.0010 899 Coulometer mit eingebautem Rührer inklusive Generatorelektrode mit Diaphragma 2.899.0110 899 Coulometer mit eingebautem Rührer inklusive Generatorelektrode ohne Diaphragma KF Ofen 2.860.0010 860 KF Thermoprep 2.874.0010 874 Oven Sample Processor 2.885.0010 885 Compact Oven Sample Changer * Der Magnetrührer muss extra bestellt werden. 44 Ionenchromatographie Korrosionsinhibitoren 2.940.1100 940 Professional IC Vario ONE 2.944.0010 940 Professional UV/VIS Detector Vario 2.858.0020 858 Professional Sample Processor – Pump 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Übergangsmetalle 2.940.1100 940 Professional IC Vario ONE 2.943.0110 943 Professional Reactor Vario 2.944.0010 944 Professional UV/VIS Detector Vario 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino 6.5330.140 IC-Ausrüstung: MiPCT 6.1020.070 Metrosep A Supp 10 - 75/4.0 6.1010.320 Metrosep C PCC 1 VHC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Amine und Kationen 2.940.1100 940 Professional IC Vario ONE 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino, 2 × 6.5330.160 IC-Ausrüstung: MiPCT-ME 6.1050.430 Metrosep C 4 - 250/4.0 6.1010.310 Metrosep C PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Korrosive Anionen im Spurenbereich 2.940.1500 940 Professional IC Vario ONE/SeS/PP 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino, 2 × 6.5330.160 IC-Ausrüstung: MiPCT-ME 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.020 Adapterhülse für Suppressor Vario 6.1006.520 Metrosep A Supp 5 - 150/4.0 6.1006.310 Metrosep A PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional 45 Chlorid und Sulfat in überkritischen Wasser-Dampf-Kreisläufen 2.940.1500 940 Professional IC Vario ONE/SeS/PP 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.942.0070 942 Extension Module Vario LQH 2.941.0010 941 Eluent Production Module 2.800.0010 800 Dosino 6.5330.140 IC-Ausrüstung: MiPCT 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.020 Adapterhülse für Suppressor Vario 6.1020.070 Metrosep A Supp 10 - 100/2.0 6.1006.310 Metrosep A PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Kationen sowie Kupfer, Zink und Nickel 2.940.1100 940 Professional IC Vario ONE 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino, 2 × 6.5330.160 IC-Ausrüstung: MiPCT-ME 6.1050.230 Metrosep C 4 - 250/2.0 6.1010.310 Metrosep C PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Lithium im Primärkreislauf Nickel, Zink, Calcium und Magnesium im Primärkreislauf 2.940.1100 940 Professional IC Vario ONE 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino, 2 × 6.5330.160 IC-Ausrüstung: MiPCT-ME 6.1050.230 Metrosep C 4 - 250/2.0 6.1010.310 Metrosep C PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional Korrosive Anionen im Primärkreislauf 2.940.1530 940 Professional IC Vario ONE/SeS/PP/Prep 3 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.858.0010 858 Professional Sample Processor 2.800.0010 800 Dosino, 2 × 6.5330.160 IC-Ausrüstung: MiPCT-ME 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.020 Adapterhülse für Suppressor Vario 6.1006.520 Metrosep A Supp 7 - 250/4.0 6.1006.310 Metrosep A PCC 1 HC/4.0 6.6059.312 MagIC Net 3.1 Professional 46 Combustion IC 2.930.9010 930 Metrohm Combustion IC Das Packet beinhaltet 2.930.2560 930 Compact IC Flex Oven/SeS/PP/Deg 2.850.9010 IC Conductivity Detector 2.920.0010 Absorber Module 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.020 Adapterhülse für Suppressor Vario 2.136.0700 Combustion Module 6.1006.310 Metrosep A PCC 1 HC/4.0 6.6059.311 MagIC Net 3.1 Compact Optional 2.136.0800 Autosampler MMS 5000 (Probenrack nicht inbegriffen) 6.7302.000 Kit für feste Proben zu MMS 5000, 35 Positionen 6.7303.000 Kit für flüssige Proben zu MMS 5000, 112 Positionen 6.1031.420 Metrosep A Supp 16 - 150/4.0 Optionen für Suppressorrotoren 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.000 MSM-HC Rotor A 6.2844.000 MSM-LC Rotor A 6.2842.200 MSM-HC Rotor C 6.2842.020 Adapterhülse für Suppressor Vario Voltammetrie 2.884.0110 884 Professional VA manual für die Multi-Mode-Elektrode 2.884.1110 884 Professional VA semiautomated für die Multi-Mode-Elektrode. Bestehend aus 884 Professional VA, Messkopf für MME und zwei 800 Dosinos. MVA-22 Vollautomatisiertes Professional-VA-System. Bestehend aus 884 Professional VA, Messkopf für MME, 919 IC Autosampler plus für VA und zwei 800 Dosinos zur automatischen Zugabe von Hilfslösungen. Ermöglicht die automatische Bearbeitung von bis zu 28 Proben. Dieses System ist die optimale Lösung für die automatische Analyse kleiner Probenserien. Notwendiges Zubehör 6.5339.030 VA-Elektrodenkit mit Multi-Mode-Elektrode 6.6065.202 viva 2.0 Full Prozessanalytik 47 Wir bieten Ihnen Online- und Atline-Analyzer für Einzel- und Multiparameterbestimmungen, die alle Ansprüche in der Prozessanalytik erfüllen. Jeder Prozessanalysator ist einzigartig, da er an die Erfordernisse des jeweiligen Prozesses ange-passt ist. ADI2045PL ProcessLab-System für die Atline-Bestimmung diverser Parameter mit Titration, Kolorimetrie und ISE ADI 201Y Series Process Analyzer zur Einzelparameteranalytik, beherrschen Titration, Kolorimetrie und ISE ADI 204Y Series Multifunktionelle Process Analyzer, beherrschen Titration, ISE, Kolorimetrie und Voltammetrie 2035 Series Analyzer in 3 Versionen erhältlich, als potentiometrischer, photometrischer und thermometrischer Titrator ICON Analyzer Analyzer aus der Plug-and-Analyze-Serie für photometrische Extinktionsmessungen Alert Ion Analyzer Analyzer aus der Plug-and-Analyze-Serie für die Messung von Einzelparametern durch ISE 7010 TOC Analyzer für die Bestimmung des organischen Gesamtkohlenstoffgehalts (TOC) in flüssigen Proben Ihre Metrohm Vertretung gibt Ihnen kom petente Auskunft auf Ihre Fragen. 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