Zinc, nickel, calcium, and magnesium in borated water of a pressurized water reactor (PWR)
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
Popis měření stopových prvků Zn, Ni, Ca a Mg v borované vodě primárního okruhu tlakovodních reaktorů (PWR) odráží potřebu monitorovat korozní produkty a zajišťovat bezpečný provoz. Bor v chladicí vodě reguluje reaktivitu, zatímco lithium udržuje pH nad hodnotou 7, což minimalizuje korozi.
Cílem tohoto aplikačního protokolu bylo vyvinout citlivou iontově chromatografickou metodu schopnou kvantifikovat sub-ppb koncentrace Zn, Ni, Ca a Mg v prostředí s vysokou koncentrací kyseliny borité a hydroxidu lithného. Přístup kombinuje inline předkoncentraci s eliminací matice (MiPCT-ME).
Metoda zahrnovala:
Metoda dosahuje vysoké přesnosti a opakovatelnosti při měření sub-ppb hladin:
Výsledky potvrzují účinnou eliminaci vysokých koncentrací boru a lithia bez negativního dopadu na citlivost detekce.
Díky možnosti monitorovat klíčové kovové kontaminanty v reálném čase metoda podporuje:
Vývoj chromatografických technik včetně integrace online monitoringu a pokročilých modulů matriční eliminace umožní:
Prezentovaná iontově chromatografická metoda s inline předkoncentrací efektivně analyzuje stopové kovy v borované vodě PWR. Dosahuje vysoké citlivosti, reprodukovatelnosti a odolnosti vůči složité matici, což významně přispívá k bezpečnému a efektivnímu provozu jaderných zařízení.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Popis měření stopových prvků Zn, Ni, Ca a Mg v borované vodě primárního okruhu tlakovodních reaktorů (PWR) odráží potřebu monitorovat korozní produkty a zajišťovat bezpečný provoz. Bor v chladicí vodě reguluje reaktivitu, zatímco lithium udržuje pH nad hodnotou 7, což minimalizuje korozi.
Cíle a přehled studie
Cílem tohoto aplikačního protokolu bylo vyvinout citlivou iontově chromatografickou metodu schopnou kvantifikovat sub-ppb koncentrace Zn, Ni, Ca a Mg v prostředí s vysokou koncentrací kyseliny borité a hydroxidu lithného. Přístup kombinuje inline předkoncentraci s eliminací matice (MiPCT-ME).
Použitá metodika
Metoda zahrnovala:
- Inline předkoncentraci a odstranění interferencí pomocí technologie MiPCT-ME.
- Kolony Metrosep C 4 a ochranná kolona, doplněné kolonnou Metrosep C PCC 1 HC pro odstranění organických kyselin.
- Příprava elučního roztoku in situ: 2,5 mmol/l HNO3 a 0,5 mmol/l kyseliny šťavelové.
- Parametry analýzy: objem vzorku 1 ml, průtok 0,4 ml/min, teplota kolony 32 °C, doba záznamu 18 min.
Použitá instrumentace
- Ionový chromatograf 850 Professional IC Cation
- Detektor vodivosti IC Conductivity Detector
- Vzorkovač 858 Professional Sample Processor
- Dávkovače 2 × 800 Dosino (ultračisté kapaliny)
- Level Control pro inline přípravu elučního roztoku 849
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje vysoké přesnosti a opakovatelnosti při měření sub-ppb hladin:
- Ni: 2,01 µg/l (RSD 3,8 %, Recovery 100,4 %)
- Zn: 2,07 µg/l (RSD 4,6 %, Recovery 103,5 %)
- Mg: 2,43 µg/l (RSD 1,5 %, Recovery 113,5 %)
- Ca: 2,68 µg/l (RSD 2,1 %, Recovery 109,8 %)
Výsledky potvrzují účinnou eliminaci vysokých koncentrací boru a lithia bez negativního dopadu na citlivost detekce.
Přínosy a praktické využití metody
Díky možnosti monitorovat klíčové kovové kontaminanty v reálném čase metoda podporuje:
- Prevence koroze a prodloužení životnosti komponent v PWR.
- Rychlou kontrolu kvality chladicí vody v provozu jaderných elektráren.
- Minimalizaci rizika zanášení a usazování korozních produktů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj chromatografických technik včetně integrace online monitoringu a pokročilých modulů matriční eliminace umožní:
- Automatizované nepřetržité sledování kvality chladicí vody.
- Rozšíření detekce na další stopové prvky a radionuklidy.
- Využití umělé inteligence pro optimalizaci provozních parametrů.
Závěr
Prezentovaná iontově chromatografická metoda s inline předkoncentrací efektivně analyzuje stopové kovy v borované vodě PWR. Dosahuje vysoké citlivosti, reprodukovatelnosti a odolnosti vůči složité matici, což významně přispívá k bezpečnému a efektivnímu provozu jaderných zařízení.
Reference
- IC Application Note C–138, Metrohm AG
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Lithium in borated water of a pressurized water reactors (PWR)
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note C–140 In pressurized water reactors (PWRs), light water is used as coolant in the primary side. Boron (as boric acid) is added to the coolant to absorb neutrons thus controlling reactivity. Lithium hydroxide assures a pH value…
Klíčová slova
inline, inlinelithium, lithiumconductivity, conductivitymipct, mipcteluent, eluentpmax, pmaxpreconcentration, preconcentrationrecording, recordingcations, cationselimination, eliminationultrapure, ultrapurecation, cationpreparation, preparationhandling, handlingdirect
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
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
Cations and amines in the water-steam circuit
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note C–139 Cations and amines in the water-steam circuit Water in steel-based cooling systems requires a pH value slightly above 7 to prevent corrosion. Often ammonium or organic amines are applied for pH adjustement. This application shows the…
Klíčová slova
steam, steamcircuit, circuitcations, cationswater, waterconductivity, conductivitymipct, mipcteluent, eluentmorpholine, morpholinedimethylamine, dimethylamineethanolamine, ethanolaminepmax, pmaxpreparation, preparationzinc, zincchart, chartnickel