Contenuto di rame nell'acqua di alimentazione della caldaia
Determinazione economica mediante voltammetria di stripping anodico (ASV)
11 apr 2023
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Le leghe di rame sono utilizzate nei condensatori e negli scambiatori di calore nel ciclo acqua-vapore per le loro superiori proprietà di trasferimento del calore. Tuttavia, questi materiali sono suscettibili alla corrosione da ammoniaca e ossigeno disciolto. Ciò può portare non solo a rotture da corrosione indotte da stress, ma anche alla perdita di megawatt a causa della formazione di depositi di rame sulle pale delle turbine ad alta pressione. Il monitoraggio dei livelli di rame nell'acqua di alimentazione aiuta a controllare la corrosione prima che influisca negativamente sull'efficienza della centrale elettrica. La voltammetria di stripping anodico (ASV) è un metodo sensibile ed economico per determinare il rame nell'acqua di alimentazione.
Per le leghe di rame nel sistema caldaia, le principali cause di corrosione sono il valore del pH (alcalinità P) e l'ossigeno disciolto. Per controllare il contenuto di ossigeno disciolto nell'acqua della caldaia e nella condensa è possibile utilizzare un disaeratore e prodotti chimici per il trattamento dell'acqua, come il solfito di sodio o l'idrazina come scavenger di ossigeno. Tuttavia, l'idrazina può decomporsi in ammoniaca, che è corrosiva per il rame. Poiché il rame disciolto si rideposita come rame metallico sulle superfici in acciaio, provoca corrosione galvanica del ferro. A causa degli effetti negativi della corrosione del rame, l'American Society of Mechanical Engineering (ASME) raccomanda una concentrazione di rame da 0,01 a 0,05 ppm (mg/L) nell'acqua di alimentazione della caldaia a seconda della pressione del tamburo nelle sue linee guida sulla qualità dell'acqua. I limiti fissati dalla norma EN 12953-10 sono in un intervallo simile da <0,03 a <0,05 ppm di rame nell'acqua di alimentazione e meno di 0,1 ppm di rame nell'acqua di reintegro.
La voltammetria è un metodo sensibile per la determinazione di metalli come rame o ferro. La voltammetria di stripping anodico (ASV) secondo DIN 38406-16 consente la determinazione delle concentrazioni di rame fino a 0,001 ppm. Questo metodo utilizza un elettrodo a goccia di mercurio. In alternativa si può utilizzare un elettrodo a microfilo d'oro, che permette di raggiungere un limite di rilevazione di circa 0,0005 ppm di rame. Non è richiesta alcuna preparazione del campione dell'acqua di caldaia raccolta prima dell'analisi per entrambi i metodi. Rispetto alla spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) o al plasma accoppiato induttivamente (ICP), l'ASV è un'alternativa praticabile e meno sofisticata per la determinazione del rame nell'acqua di alimentazione delle caldaie con solo un moderato investimento in hardware e bassi costi di gestione. Per saperne di più su questo metodo, scarica i nostri documenti applicativi gratuiti sull'analisi del rame nei campioni di acqua.