作者；张毅
近年来，国内某核电站凝结水精处理系统投入运行后．同样出现了出水中so42-漏过混床的现象．导致了蒸汽发生器炉水巾SO24-含量显著上升甚至超标。部分电厂也已意识到是凝结水精处理树脂对水质影响巨大。离子交换树脂是一种高分子聚合物，虽然其不溶于水，但长期浸泡仍然会溶出部分杂质。此类杂质主要是由2部分组成：(1)树脂骨架降解物；(2)聚合原料残留的有机物和树脂官能团断裂脱落的无机阴离子。阳树脂是凝结水精处理系统中含硫的主要材料，有针对性地对阳树脂溶（浸）出物进行了一系列研究。
非硫酸再生的阳树脂溶（浸）出物主要为有机磺化物，包括苯磺酸、甲苯磺酸、乙基苯磺酸，还有大量磺化苯乙烯二聚物和三聚物，也有直接溶出的S042-，以及一些非硫化合物，如羧酸、氯化物等。对于带负电荷的有机磺化物，用无机离子色谱是无法检测出来的，这就造成凝结水精处理混床l叶J水巾S042-含量测量值很低，但到炉水中后S042浓度急剧上升，甚至超标。较甲-时，国外有人怀疑这是有机磺化物分解所致，并用H202氧化有机磺化物进行试验。国内近年也对不同类型阳树脂及阳树脂溶（浸）出物进行了氧化试验，发现在H202作用下产生了羧基峰，氧化使其有机磺化物分解出的S042-峰值升高达未经H2O氧化时的50倍．同时还存在一些不完全氧化产物。
本文利用离子色谱对OOlx7阳树脂溶（浸）出的有机磺化物氧化分解行为进行研究，通过氧化、升温、催化等作用对有机磺化物的分解规律及影响因素进行探索，以期对核电站水中S042-的来源提出依据。
1 试验部分
1.1 主要试验材料、试剂及仪器
试验用001x7阳离子交换树脂为某国产品牌树脂：无有机物试验用水为反渗透出水再经03氧化若干时问所得：过氧化氢(H202)溶液为分析纯，质量分数为30%（国药集团化学试剂有限公司产）；试验仪器：ICS-2100离子色谱分析仪（美同赛默公司产），UV-2000紫外可见分光光度计（尤尼克上海科技有限公司产）。
1.2 阳树脂溶出物的制备
取一定量的001x7树脂浸泡在无有机物水中，多次漂洗至清，将清洗过的树脂装入玻璃柱中，用盐酸再生。再生后用去离子水冲洗树脂，至冲洗液电导率小于l μSS/em，然后用无有机物水浸泡树脂24 h（或放入恒温摇床于40℃振荡24 h），其浸出液即称之为阳树脂溶（浸）出物。本次试验采用树脂放人恒温摇床于40℃下振荡24 h的制备方式，所制备的溶（浸）出物紫外吸光度值为1.880(仪器测试条件：10 mm石英比色皿，波长为254 nm，下同)。
1.3试验内容及方法
2结果与讨论
2.1 H202浓度对有机磺化物分解作用的影响
试验在室温下进行，分为24 h氧化分解和2h氧化分解2部分。在不同H202浓度下进行有机磺化物分解试验，结果如图1所示。
从图1可以看出，随着H，02浓度的增加，OOlx7阳树脂溶(浸)出液中有机磺化物分解产生S042-的量呈上升趋势，在加入15 mL H202（H202浓度3 mol/L）溶液以后，分解的S042含量趋于平缓。说明在其他因素固定情况下，H2O2的浓度越高，其对树脂溶（浸）出液中的有机磺化物分解作用越快，到达一定浓度之后，氧化分解作用的影响趋于稳定。H202加入量在15、20、25 mL时氧化分解作用效果均已相近，因此后续试验H202加入量采用20 mL．即H202浓度4 mol/L。
2.2 氧化反应时间对有机磺化物氧化分解作用的影响
试验条件：H202浓度为4 mol/L，反应温度为室温。在不同氧化反应时间下进行有机磺化物氧化分解试验，结果如图2所示。
从图2可以看出，随着反应时间的增加．OOlx7阳树脂溶（浸）出液中有机磺化物分解产生s042的量呈上升趋势，尤其在2h之内．反应速度较快，在2h后基本趋于稳定，经过3、6、9h作用后变化微小，说明在其他因素不变的情况下．加入H：02反应的时间越长，对树脂溶（浸）m液中的有机磺化物分解作用越大，在到达一定时间后．分解作用趋于平稳。
2.3反应温度对有机磺化物氧化分解作用的影响
试验条件：H202浓度为4 mol/L，反应时间2h。在不同反应温度下进行有机磺化物氧化分解试验．结果如图3所示。
从图3可以看出，随着反应温度的升高，OOlx7阳树脂溶（浸）出液中有机磺化物分解产生s042的量有明显的上升，说明在其他因素不变的条件下，加入H202后反应温度越高，对树月旨溶（浸）出液中的有机磺化物分解作用越强。
2.4 催化剂Fe3+对有机磺化物氧化分解作用的影响
试验条件：H2O2浓度为4 mol/L，Fe3+质量浓度为5.6 mg/L，在不同温度下进行有机磺化物分解试验．结果如图4所示。
从图4可以看出，在加入催化剂后001lx7阳树脂溶（浸）出液巾有机磺化物分解产生S042-的量显著上升，而且随温度升高，分解作用更为明显。同时在高温及催化剂共同作用下其S042转化率
可高达90%,说明Fe3+对H202分解有机磺化物有明显的催化作用。有无催化剂对有机磺化物氧化分解作用的对比结果如图5所示。
由图5可以看出，在相同温度下，加入催化剂比不加催化剂分解出的S042量大得多，说明催化剂可以快速提升H202对有机磺化物的氧化分解作用，且温度越高，催化作用越强，但当温度达到50～80℃时，加入催化剂后样品S042含量趋于稳定。
2.5 不同反应条件对有机磺化物转化为S042-的影响
试验条件：H202浓度为4 mol/L，Fe3+质量浓度为28 mg/L，在80℃下放置1周，测得SO42值为22.01 mg/L，并将此值人为定义为该溶液巾有机磺化物可被氧化成S042的最大值，并采用此数据计算不同反应条件时有机磺化物转化为S042-的转化率n，结果如表1所示。
从表1巾可以看出，温度升高和Fe3+催化剂的存在，显著加速了OOlx7阳树脂溶（浸）出的有机磺化物被氧化成SO42的氧化反应。
2.6 阳树脂溶（浸）出物溶液中有机磺化物可转换成S042-值的估算
阳树脂溶（浸）H{物中有机磺化物的浓度可由对应的紫外吸光度表征，由于其浓度及吸光系数均未知，比较不同类型阳树脂溶（浸）出物中有机磺化物分解成S042难易程度时．可在统一测试条件下，以紫外吸光度为1.000所代表的有机磺化物为基准，按式(1)方法得出树脂溶（浸）出有机磺化物可转换成SO24-的最大值，继而判断其稳定性的大小。
式rf，：m为阳树脂溶（浸）出液紫外吸光度为1.000所代表的有机磺化物可转换成SO24质量浓度的最大值，μg/mL;Z为人为定义（由试验结果所定）该溶液巾有机磺化物可被氧化成S042质量浓度（扣除空白）的最大值，mg/L;n为阳树脂溶（浸）出物原液（未进行任何氧化分解时的阳树脂溶（浸）出液，下同）S042-质量浓度（扣除空白），mg/L;V1为阳树脂溶（浸）出物原液加入氧化剂及催化剂后的定容体积，mL; V2为阳树脂溶（浸）出物原液的量取体积，mL；／A为阳树脂溶（浸）出物原液吸光度值（4位有效数字）。
由式(l)可看出，当阳树脂溶（浸）出原液紫外吸光度A值较大，但有机磺化物的S042-最大转化质量浓度Z值较小时，说明此类型阳树脂溶（浸）出物中有机磺化物较难分解；当阳树脂溶（浸）出原液紫外吸光度A值较小，但有机磺化物的so24最大转化质量浓度Z值不小甚至较大时．则说明虽然此类型阳树脂溶（浸）出物中有机磺化物较少，但其有机磺化物较易受条件影响而分解。从而将式(l)m值作为判断有机磺化物稳定性的依据。
由本文试验数据可计算出001x7阳树脂溶（浸）出物溶液巾紫外吸光度为1.000所代表的有机磺化物可被氧化出S042 -最大质量浓度为22.90μg/mL。此值可供相关研究参考。
3结语
本文研究结果表明，H202浓度、浸泡时间和浸泡温度均与有机磺化物的氧化分解速率成正比．温度对有机磺化物氧化分解的影响较显著：Fe3+对这种氧化分解有催化作用，会较大程度提高有机磺化物转化为S042的能力。根据本文试验结果，可以解释凝结水精处理系统水中SO24-的泄漏来源，即阳树脂溶（浸）出物中含有机磺化物，其在高温条件下被氧化分解成无机S042-，水中存在的金属腐蚀产物对树脂溶出物中有机磺化物的氧化分解有加速催化的作用。
4摘 要：凝结水精处理系统投入运行后，部分核电站蒸汽发生器水及大型火力发电厂炉水中的s042含量显著上升、为找出其中的原因，利用离子色谱对某OOlx7型阳树脂溶（浸）出物中有机磺化物的氧化分解行为进行了研究。结果表明，该类型树脂溶（浸）出物中有机磺化物会被氧化剂氧化分解出S042-，随温度和时间的增加．氧化分解作用呈上升趋势。水中Fe3+是这种氧化分解作用的催化剂。同时，给出了阳树脂溶（浸）出溶液中有机磺化物可转换成S042-最大值的估算方法，用以判断阳树脂溶（浸）出有机磺化物的稳定性。
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