Для автоматического определения жесткости воды могут быть использованы два метода: 1) фото- колориметрический, основанный на измерении оптической плотности окрашенных растворов, получаемых при введении в анализируемую воду красителя кислотного хромтемносинего и аммиачной буферной смеси; 2) олеатный, заключающийся в образовании устойчивого слоя пены при добавлении в анализируемую воду аммиачной смеси и олеата калия в количестве, превышающем жесткость этой воды.
Фотоколориметрический индикатор жесткости воды разработан ВТИ совместно с ЦЛЭМ Мосэнерго [Л. 6] и ЦКБМЭиЭ. Для получения окрашенных комплексов, характеризующих концентрацию солей жесткости в анализируемой воде, датчик снабжен прецизионной системой приготовления пробы.
Необходимые для анализа реактивы сохраняют свои свойства в течение 2—3 дней. Измерение оптической плотности пробы производится с помощью дифференциальной мостовой схемы, чувствительными элементами которой являются фотосопротивления. Прибор позволяет определять жесткость воды и пределах от 2—3 до 30 мкг-экв/л или подавать сигнал о достижении любого заданного значения ее. Для обслуживания этого прибора необходим высококвалифицированный персонал, в связи с чем применять его следует лишь в особо ответственных местах, когда требуется определение небольших величин жесткости воды.
Разработанный ВТИ и ЦЛЭМ Мосэнерго олеатный индикатор жесткости воды предназначен для применения в качестве сигнализатора истощения натрий-катионитных фильтров (рис. 4). Анализируемая вода непрерывно поступает в бачок постоянного уровня. Часть ее направляется в дренаж, а часть — в промежуточный мерник. Если электромагнитные клапаны открыты, то вода, заполняя промежуточный сосуд — мерник, переливается через верхнюю кромку реакционного сосуда и по его стенкам сливается в дренаж. Через определенные интервалы времени командный электрический прибор подает сигнал на перекрытие клапанов. При закрытии клапанов объем воды, заключенной в промежуточном мернике между верхней кромкой реакционного сосуда и отверстиями в их общей стенке (50 мл), сливается в реакционный сосуд, заполняя его и вытесняя воздух из воздушной трубки мерника реактивов. Необходимая для анализа порция реактивов при этом поступает в реакционный сосуд. Для получения сигнала о достижении заданного значения жесткости попользована электропроводность пены, образующейся при введении в анализируемую воду аммиачной смеси и олеата калия в количестве, эквивалентном заданному значению жесткости фильтрата.
Рис. 4. Принципиальная схема упрощенного сигнализатора жесткости воды.
1 — бачок для реактивов; 2 — мерник реактивов; 3 — воздушная трубка; 4 — сосуд постоянного уровня; 5 — промежуточный сосуд; 6 — реакционный сосуд; 7 — соленоидные клапаны; 8 — мешалка; 9 — мотор; 10 — контакты сигнализатора; 11 — блок питания двигателя; 12 — блок сигнализатора; 13 — блок питания клапанов; 14 — блок управления; 15 — анализ воды; 16 — дренаж.
При этом, если жесткость анализируемой воды менее заданной, в реакционной ячейке индикатора образуется устойчивый слой пены, замыкающий с помощью встроенных в ячейку контактов электрическую цепь с нормально замкнутым реле. В том случае, когда жесткость фильтрата равна или больше заданного значения, пена разрушается и контакты нормально замкнутого реле замыкаются, включая устройство, подающее сигнал истощения фильтра. Прибор рассчитан на сигнализацию о достижении любого заранее заданного значения жесткости воды. Необходимые для анализа реактивы заливают в прибор 1 раз в 10 дней. Программа работы индикатора осуществляется командным электрическим прибором КЭП-12У.
Опытные образцы этого индикатора действуют в промышленных условиях на двух электростанциях.
д ) Приборы для автоматического определения концентрации кремнекислых соединений в воде
Кремнемеры действуют на основе широкого известного фотоколориметрического метода измерения оптической плотности растворов, окрашенных в результате взаимодействия растворенных в воде кремнекислых соединений с молибдатом аммония в кислой среде. При этом восстановление желтого кремнемолибденового комплекса до синего производится метолом. Для устранения влияния фосфатов на результаты определения в пробе создают условия, при которых существование фосфорно-молибденового комплекса исключается.
Кремнемер конструкции ЦКБ МЭиЭ состоит из ряда блоков, основными из которых являются блок приготовления пробы для анализа, блок питания и измерения и программное устройство. В настоящее время прибор проходит стадию промышленной проверки.
Прибор рассчитан на определение кремнекислых соединений в диапазоне от 0,01 до 1,0 мг/кг SiO2.
