联氨的应用与测量

联氨是一种应用广泛的化工原料，分子式为N2H4，是各种大型电厂锅炉循环用水的化学除氧剂。并具有很高的燃烧热，可用作火箭和燃料电池的燃料。在联氨的分子中，由于有两个亲核的氮和四个可供置换的氢(NH2·NH2)，可以合成各种衍生物，其中包括塑料发泡剂、抗氧剂、各种聚合物、农药、除草剂、和药品等。被越来越多地应用于航天、化工、制药等领域。

电站锅炉给水中的溶解氧是引起热力设备腐蚀，威胁锅炉安全运行的主要因素之一。为了防止锅炉水系统及管路遭受氧腐蚀，确保完全消除热力除氧之后而残留的溶解氧和由于泵及给水系统的不严密而漏入给水的氧，有必要在给水中加入适当的联氨。由于联氨在碱性的水溶液中是一种很强的还原剂，它与水中溶解氧产生如下反应：N2H4+O2→N2+2H2O，加联氨的作用是化学方法除去溶解氧，反应的产物N2和2H2O，对热力系统没有任何危害。此外联氨还是有效的缓蚀剂，且在大于200℃高温下，联氨还可将Fe2O3还原成Fe3O4，或Fe，以防止炉内形成铁垢。

然而，联氨本身又是一种有毒物质，过量地加入会给环境带来污染。加药量过少，又保证不了除氧效果，达不到防止锅炉腐蚀保障电厂安全经济运行的目的。因此联氨的加药量要求严格控制。实际生产中，通常使用40%质量分数联氨加在锅炉给水泵的吸入口，或是除氧器的出口管处。加量的控制通常是以省煤器入口给水中的联氨含量为20~50ug/L。利用在线联氨监测方法监测联氨含量，并以此控制其加入量， 这对保证设备的使用寿命以及防止污染具有十分重要的意义。

联氨的检测方法较多，有分光光度法，电化学分析法，化学滴定法，液相色谱法等。国内主要使用的是电化学分析法，可实现在线监测。

HACH公司的Polymetron9186电化学式联氨分析仪是以电流分析法为基础，联氨在铂金电极的表面被氧化，氧化还原反应产生的电流与联氨的浓度成对应关系。传统的双电极系统中工作电极的电位会随水化合物和电解电流发生变化，从而导致零点漂移，造成测量误差。Polymetron9186联氨表的设计使用三电极技术（铂金阳极，不锈钢阴极，Ag/AgCl参比电极），使铂金阳极电位保持恒定，解决了这一问题。 并且参比电极无需补充电解液，更换简单，无膜片堵塞现象。

影响联氨测量的因素有铂电极的表面积、温度、pH值、水样流速等。铂电极的表面积与测量池电流信号的大小成正比。在使用维护过程中，注意不要随意改变其表面积。铂电极表面的污染也会影响仪表的线性和精度，因此要定期对铂电极进行清洗。当水样pH值低于8.0时电极反应不稳定，仪表示值偏低，因此9186联氨表用二异丙胺、二乙胺或氨对被测样品进行预处理，可碱化水样使pH值大于10.2。联氨的扩散系数是温度的函数，需采用自动温度补偿功能。水样流速在一定范围内与电流信号的大小成正比，会影响仪表的测量精度，测量池内水样产生偏流时，则会影响到仪表的重现性。因此测量池应垂直安装，水样的流量应严格控制在规定值内。除以上几点外，被测水样中的共存离子对仪表的正常测量也有影响，当水样中的Fe3+小于1000ug/L，Cu2+小于200ug/L时干扰误差较小。

综上所述，联氨在线自动分析仪能很好的用于电厂供水、除氧水、蒸汽中的联氨在线监测，达到保障电厂安全经济运行的目的。