Lithium in borated water of a pressurized water reactors (PWR)
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
V primárních okruzích tlakovodních reaktorů je nezbytné sledovat koncentrace boru a lithia. Bor v podobě kyseliny borité reguluje reaktivitu pohlcováním neutronů, zatímco lithium (hydroxid lithný) udržuje pH nad hodnotou 7 pro ochranu materiálů před korozí. Spolehlivá a citlivá analýza lithia v prostředí s vysokým obsahem boru je proto klíčová pro bezpečný a efektivní provoz jaderných elektráren.
Cílem aplikace C–140 je demonstrovat schopnost moderní iontové chromatografie (IC) stanovit stopové množství lithia v umělé vodě tlakovodního reaktoru obsahující 3 g/L boru. Ukazuje se rovněž, jak eliminovat vliv boru a dalších matrikových složek pomocí inline prekoncentrace a techniky Matrix Elimination (MiPCT-ME).
Analytická metoda kombinuje:
Stanovení lithia v modelovém vzorku (5 mg/L Li, 3 g/L boru) vykázalo:
Tyto výsledky potvrzují vysokou přesnost, opakovatelnost a odolnost metody vůči složité matrici primární chladicí vody PWR.
Aplikace C–140 demonstruje spolehlivé stanovení lithia v primární vodě tlakovodního reaktoru s vysokým obsahem boru. Díky kombinaci předkoncentrace, matrix eliminace a vodivostní detekce metoda poskytuje přesné, reprodukovatelné výsledky a splňuje požadavky průmyslového monitoringu.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
V primárních okruzích tlakovodních reaktorů je nezbytné sledovat koncentrace boru a lithia. Bor v podobě kyseliny borité reguluje reaktivitu pohlcováním neutronů, zatímco lithium (hydroxid lithný) udržuje pH nad hodnotou 7 pro ochranu materiálů před korozí. Spolehlivá a citlivá analýza lithia v prostředí s vysokým obsahem boru je proto klíčová pro bezpečný a efektivní provoz jaderných elektráren.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace C–140 je demonstrovat schopnost moderní iontové chromatografie (IC) stanovit stopové množství lithia v umělé vodě tlakovodního reaktoru obsahující 3 g/L boru. Ukazuje se rovněž, jak eliminovat vliv boru a dalších matrikových složek pomocí inline prekoncentrace a techniky Matrix Elimination (MiPCT-ME).
Použitá metodika a instrumentace
Analytická metoda kombinuje:
- Ionovou chromatografii s předkoncentrací (MiPCT-ME)
- Kolonové uspořádání: Metrosep C4–250/2.0, Metrosep C4 Guard a Metrosep C PCC 1 HC
- Eluent: 2,5 mmol/L kyseliny dusičné + 0,5 mmol/L kyseliny šťavelové připravovaný inline
- Přímá vodivostní detekce
- Pracovní podmínky: průtok 0,4 mL/min, injekce 20 µL, tlak až 25 MPa, teplota 32 °C, záznam 10 min
Hlavní výsledky a diskuse
Stanovení lithia v modelovém vzorku (5 mg/L Li, 3 g/L boru) vykázalo:
- Průměrná koncentrace Li: 5,0 mg/L
- Relativní směrodatná odchylka (n = 6): 0,78 %
- Lineární rozsah kalibrace zvětšený faktorem 50 bez ztráty přesnosti
- Účinné potlačení interferencí boru a dalších kationtů
Tyto výsledky potvrzují vysokou přesnost, opakovatelnost a odolnost metody vůči složité matrici primární chladicí vody PWR.
Přínosy a praktické využití metody
- Simultánní analýza lithia a dalších kationtů v prostředí s vysokým obsahem boru
- Vysoká citlivost a reprodukovatelnost výsledků
- Minimální rušivé vlivy matrice díky inline eliminaci
- Možnost dlouhodobého monitoringu kvality primárního okruhu
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody o stanovení dalších sledovaných prvků či izotopů
- Integrace chromatografických systémů do online monitorovacích stanic
- Nasazení automatizovaných pracovišť pro kontinuální sledování provozních parametrů
- Využití hromadných detekčních technologií (např. IC–MS) pro zlepšení selektivity
Závěr
Aplikace C–140 demonstruje spolehlivé stanovení lithia v primární vodě tlakovodního reaktoru s vysokým obsahem boru. Díky kombinaci předkoncentrace, matrix eliminace a vodivostní detekce metoda poskytuje přesné, reprodukovatelné výsledky a splňuje požadavky průmyslového monitoringu.
Použitá instrumentace
- 850 Professional IC Cation, kód 2.850.1010
- IC Conductivity Detector, kód 2.850.9010
- 858 Professional Sample Processor, kód 2.858.0010
- 2× 800 Dosino pro manipulaci s kapalinami, kód 2.800.0010
- 849 Level Control pro inline přípravu eluentu, kód 2.849.1030
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Zinc, nickel, calcium, and magnesium in borated water of a pressurized water reactor (PWR)
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note C–138 Zinc, nickel, calcium, and magnesium in borated water of a pressurized water reactor (PWR) In pressurized water reactors (PWRs), light water is used as primary coolant. Boron (as boric acid) readily absorbs neutrons and is added…
Klíčová slova
mipct, mipctmagnesium, magnesiuminline, inlineneutrons, neutronsborated, boratedconductivity, conductivitypwr, pwreluent, eluentabsorbs, absorbswater, waterboric, boriccoolant, coolantpmax, pmaxboron, boronpreparation
Online analysis of trace anions in borated water of a pressurized water reactor (PWR)
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note Q–6 Online analysis of trace anions in borated water of a pressurized water reactor (PWR) Water of the primary circuit of pressurized water reactors (PWR) contains boron for neutron absorption. The high borate content interferes with the…
Klíčová slova
mipct, mipctpwr, pwrwater, waterboron, boronregenerant, regenerantcircuit, circuitpressurized, pressurizedinline, inlineelimination, eliminationborated, boratedconductivity, conductivitymatrix, matrixprimary, primaryeluent, eluentspm
Copper, nickel, zinc, and common cations in the water-steam circuit of a boiling water reactor (BWR)
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note C–137 Copper, nickel, zinc, and common cations in the water-steam circuit of a boiling water reactor (BWR) Water chemistry of the water-steam circuit is crucial for maintaining plant reliability and for ensuring optimal plant operational conditions. Impurities…
Klíčová slova
bwr, bwrmipct, mipctcation, cationsteam, steamwater, watercircuit, circuitzinc, zincnickel, nickelmagnesium, magnesiuminline, inlinecopper, coppercations, cationscalcium, calciumpotassium, potassiumconductivity
Trace-level determination of anions in the primary circuit of a PWR-type nuclear power plant using ion chromatography after inline sample preparation Summary Inline sample preparation Measurement The analysis Th l i off ultratraces lt t off anions i i the…
Klíčová slova
off, offnuclear, nuclearcircuit, circuitglycolate, glycolatebromide, bromidemv·s, mv·snitrite, nitritepwr, pwrfluoride, fluoridenitrate, nitrateinline, inlinepower, powerprimary, primaryformate, formatecarbonate