Страница 2: ДСТУ Б EN 13639:2015. Визначення загального вмісту органічного вуглецю у вапняку / Determination of total organic carbon in limestone (62525)

Загалом всі процедури складаються з наступ­них стадій:

• декарбонізація вихідної проби вапняку;

• очищення газу-носія, якщо він недостатньо високої чистоти;

• окислення органічного вуглецю;

• очищення СО₂, отриманого після окислення;

• визначення вмісту СО₂.

4 РЕАКТИВИ

Використовувати хімічно-чисті реактиви. Під "водою" розуміти дистильовану воду або воду ідентичної якості. Якщо інше не встановлено, під "відсотком" розуміти відсоток за масою.

Рідкі концентровані реактиви, які застосову­ють у цьому стандарті, мають наступну густину р у г/см³ при 20 °С:

• розчин аміаку - 0,88-0,91

• соляна кислота - 1,18-1,19

• пероксид водню -1,11

• азотна кислота - 1,40-1,42

• фосфорна кислота -1,71-1,75

• сірчана кислота - 1,84

Ступінь розведення завжди задано як об'ємну суму, наприклад: розведена соляна кислота 1+2 означає, що потрібно змішати 1 об'єм кон­центрованої соляної кислоти та 2 об'єми води.

3.6 General test principles

In general all procedures consist of the following stages:

• decarbonation of the original limestone sample;

• purification of the carrier gas, if it is not of high purified quality;

• oxidation of the organic carbon matter;

• purifying of the CO₂ produced by oxidation;

• measurement of the CO₂ content.

4. REAGENTS

   1. General requirements

Use only reagents of analytical quality. Refer­ences to water mean distilled water, or water of equal purity. Unless otherwise stated percent means percent by mass.

The concentrated liquid reagents used in this standard have the following densities (p) in grams per cubic centimetre at 20 °С: - ammonia solution 0,88 to 0,91 - hydrochloric acid 1,18 to 1,19 - hydrogen peroxide 1,11 - nitric acid 1,40 to 1,42 - phosphoric acid 1,71 to 1,75 - sulfuric acid 1,84

The degree of dilution is always given as a volu­metric sum, for example: dilute hydrochloric acid 1 + 2 means that 1 volume of concentrated hydro­chloric acid is to be mixed with 2 volumes of wa­ter.

УВАГА: Хромова кислота та її суміші з сірчаною кислотою можуть викликати рак. Також небезпечна парова фаза. Дотримуватися правил техніки без­пеки при роботі з хромовою кислотою. Обов'язково використовувати рукавиці та витяжні шафи, стійкі до випарів хромової кислоти.

4. 27. Concentrated hydrochloric acid (НСІ)

   28. Concentrated hydrogen peroxide (H₂O₂)

   29. Concentrated nitric acid (HNO₃)

   30. Concentrated phosphoric acid (H₃PO₄)

   31. Concentrated sulfuric acid (H₂SO₄)

   32. Copper (Cu), free of carbon

   33. Copper oxide (CuO). Particle size of 0,6 mm to 1,2 mm

   34. Dilute hydrochloric acid 1+5

   35. Dilute nitric acid 1+9

   36. Iron (Fe), free of carbon

   37. Lead chromate (PbCrO₄)

   38. Magnesium perchlorate (Mg(CIO₄)₂), an­hydrous. Particle size 0,6 mm to 1,2 mm.

   39. Magnesium sulfate, anhydrous (MgSO₄)

   40. Magnesium turnings according to Grignard (Mg)

   41. Manganese dioxide (MnO₂). Particle size of 0,6 mm to 1,2 mm.

   42. Oxalic acid dihydrate (C₂H₂O₄-2H₂O)

   43. Oxidation catalyst. Ignited silver per­manganate with a composition of approximately AgMnO₄

   44. Oxidizing mixture¹) To 85 ml sulfuric acid (4.13) in a 250 ml beaker add in order 15 ml phos­phoric acid (4.12), 20 g phosphorus pentoxide (4.28), 15 g potassium dichromate (4.30), and 1 g potassium iodate (4.31). Carefully heat the mix­ture to about 170 °С maintaining the temperature for about 5 min and occasionally stirring with a thermometer. Allow the mixture to cool to room temperature and store it in a stoppered bottle.

   45. Парафін

   46. Пентаоксид фосфору (Р2О5)

   47. Платина (1 %) на таблетках оксиду алю­мінію (Pt). Розмір часток 3,2 мм, каталізатор окислення.

   48. Діхромат калію (К₂Сг₂О7)

   49. Йодат калію (КІО3)

   50. Срібна марля (Ад). Промити срібну мар­лю розчином аміаку (4.2), азотною кислотою 1+9 (4.17) та пероксидом водню (4.10). Змочу­вати марлю водою перед кожною промивкою.

   51. Гідроксид натрію (NaOH)

   52. Гідроксид натрію (NaOH) на гладкому кремнієвому носії темного кольору

   53. Розчин гідроксиду натрію. Розчинити 40 г гідроксиду натрію (4.33) у воді та довести до 1000 мл. Зберігати у поліетиленовому контей­нері.

   54. Йодид натрію (Nai)

   55. Розчин йодиду натрію. Додати 19 мл соляної кислоти (4.9) та 150 г йодиду натрію (4.36) у 1 л лабораторну колбу та розвести водою до 1 л.

   56. Цинкова вовна(Ип)

5. ОСНОВНЕ УСТАТКУВАННЯ

   1. Ваги з можливістю зважування з точністю ± 0,0005 г і ± 0,00005 г для альтернативного методу 2 відповідно.

   2. Лабораторні сушильні шафи, що під­тримують такі температури: (75 ± 5) °С; (105 ±5) °С

5. GENERAL APPARATUS

   1. Balances capable of weighing to an accuracy of ± 0,0005 g, and of ± 0,00005 g for alternative method 2, respectively.

Laboratory ovens capable of maintaining at the following temperatures: (75 ± 5)°C; (105 ±5) °С

5. МЕТОД ВОЛОГОГО ОКИСЛЕННЯ (ЕТАЛОННИЙ МЕТОД)

   1. Суть методу

Діоксид вуглецю з вапняку видалити з викорис­танням фосфорної кислоти (4.12). Потім окис­лити органічний вуглець, що залишається, до діоксиду вуглецю за допомогою міцної окислю­вальної суміші (4.26). Вивільнений діоксид вуг­лецю абсорбується на неорганічному носії, насиченому гідроксидом натрію (4.34) у U-no- дібній трубці. Збільшення маси прямо пропор­ційне вмісту органічного вуглецю у пробі.

Установку для аналізу наведено на рисунку 1. Для створення пониженого тиску використову­вати невеликий вакуумний насос чи вентиля­тор. Абсорбційну трубку (див. рисунок 1, № 8) заповнити на 2/3 абсорбентом діоксиду вуглецю (4.34) та перхлоратом магнію (4.20). Потім помістити абсорбційну трубку в установ­ку, як показано на рисунку 1, подати приблизно 4 л газу-носія (4.6). Перевірити на наявність витоків. Для цього закрити кран сушильної колони, при цьому залишити вакуумний насос чи трубу вентилятора повністю відкритими. За відсутності витоків потік газу крізь лічильник бульбашок повністю припиняється. Після перевірки витоків потрібно закрити крани абсорбційної трубки, помістити її в ексикатор на 10 хв, зважити з точністю до 0,0005 г (т_и1) та знову зібрати як показано на рисунку 1.

Обов'язково використовувати витяжні шафи та рукавиці, стійкі до дії кислот.

Зважити з точністю до ± 0,0005 г (1,00 ± 0,05) г вапняку (т₁). Помістити у круглу колбу об'ємом 150 мл, додати 2 мл води та ЗО мл фосфорної кислоти (4.12). Нагріти і кип'ятити суміш на повільному вогні 4 хв для видалення діоксиду вуглецю. Охолодити суміш та приєднати колбу до установки. Замінити абсорбційну трубку (див. рисунок 1, № 8) скляною трубкою та подати 2 л газу-носія (4.6), щоб прочистити систему від діоксиду вуглецю. Знову приєд­нати зважену абсорбційну трубку до установки та перевірити ще раз на відсутність витоків.

6 WET OXIDATION METHOD (REFERENCE METHOD)

The carbon dioxide in the limestone is driven off by use of phosphoric acid (4.12). The remaining organic carbon is then oxidized to carbon dioxide with a strong oxidizing reagent mixture (4.26). The liberated carbon dioxide is absorbed on an in­organic carrier impregnated with sodium hydrox­ide (4.34) in a U-tube. The increase in mass is directly proportional to the organic carbon content in the sample.

The apparatus is illustrated in Figure 1. To genera­te reduced pressure in the apparatus a small vac­uum pump or an aspirator is used. The absorption tube (see Figure 1, no. 8) is filled approximately two thirds of its volume with the absorbent for car­bon dioxide (4.34) and with magnesium perchlor­ate (4.20). The absorption tube is then inserted into the apparatus as shown in Figure 1 drawing through it about 4 I of carrier gas (4.6). At this time the apparatus should be checked for leaks by turning off the drying tower tap whilst keeping the small vacuum pump or the aspirator trap fully open. If leaks are absent the gas flow through the bubble counter stops completely. After checking for leaks, the taps of the absorption tube are to be closed, it is transferred to a desiccator for 10 min, weighed to an accuracy of 0,0005 g (m_o1), and re­assembled as shown in Figure 1.

The use of acid resistant fume cupboards and acid resistant gloves is obligatory.

Weigh to an accuracy of ± 0,0005 g, (1,00 ± 0,05) g of limestone (ml). Transfer to the 150 ml round flask, add 2 ml of water and 30 ml of phosphoric acid (4.12). Heat the mixture and boil gently for 4 min to expel the carbon dioxide. Cool the mixture and connect the flask to the apparatus. Substitute for the absorption tube (see Figure 1, no. 8) a glass tube and pass 2 I of carrier gas (4.6) through the apparatus to clear the system of any carbon dioxide. Fit the weighed absorption tube again to the apparatus and check once more for leaks. Open the taps of the absorption tube2. Add

П означення:

1. Сушильна колона для газу-носія з абсорбентом діоксиду вуглецю (4.34)

2. Аварійна труба

3. Впускна трубка для подачі суміші для окислення (4.26) з скляною пробкою

4. Круглодонна колба для перегонки, 150 мл.

5. Колба з випуклим дном 100 мл, з 50 мл хромової кислоти (4.7).

6. Абсорбційна трубка, заповнена (знизу доверху) цинковою вовною (4.38), хроматом свинцю (4.19) та срібною марлею (4.32). Ці матеріали зафіксувати бавовняними пробками.

7. Абсорбційна трубка, заповнена перхлоратом магнію (4.20), який зафіксовано бавовняними пробками

8. Абсорбційна трубка об'ємом приблизно 11 см³, яка містить у вказаному порядку абсорбент для діоксиду вуглецю (4.34), перхлорат магнію (4.20), які зафіксовано бавовняними пробками

9. Лічильник бульбашок з концентрованою сірча­ною кислотою (4.13)

10. Вакуум

Key:

1. Drying tower for carrier gas containing a carbon di­oxide absorbent (4.34)

2. Safety trap

3. Inlet tube for the oxidizing mixture (4.26) with glass rod stopper

4. 150 ml round bottom distillation flask

5. 100 ml sharp bottom flask with 50 ml chromic acid (4-7)

6. Absorption tube filled (in order upwards) with zinc wool (4.38), lead chromate (4.19) and silver gauze (4.32). The materials are fixed in place with cotton wool plugs

7. Absorption tube, filled with magnesium per-chlorate (4.20), fixed in place with cotton wool

8. Absorption tube with at otal volume of approximately 11 cm³ containing, in order, absorbent for carbon diox­ide (4.34) and magnesium per-chlorate (4.20), fixed in place with cotton wool plugs

9. Bubble counter, containing concentrated sulfuric acid (4.13)