Таблица 3

Концентрация сероводорода в газе, г/м3

Скорость пропускания газа, дм3

Объем газа для испытания, дм3

Концентрация растворов йода и тиосульфата натрия с (X), моль/дм3

Св. 0,010 до 0,025 включ.

Св. 40 до 90 включ.

Св. 20 до 60 включ.

0,01

» 0,025 » 0,050 »

» 40 » 90 »

» 10 » 30 »

0,01

» 0,05 » 0,10 »

» 40 » 90 »

» 20 » 70 »

0,05

» 0,1 » 0,2 »

» 40 » 90 »

» 20 » 70 »

0,1

» 0,2 » 0,5 »

» 20 » 40 »

» 10 » 30 »

0,1

» 0,5 » 2,0 »

» 10 » 20 »

» 3 » 7 »

0,1

» 2,0 » 6,0 »

Не более 5

» 1 » 2 »

0,1

5.1.3 Проведение испытания

Испытуемый газ пропускают через поглотительные склянки, следя за тем, чтобы поглотительный раствор во второй склянке оставался прозрачным. Объем газа измеряют газовым счетчиком.

Записывают показания газового счетчика, температуру газа в газовом счетчике и атмосферное барометрическое давление.

Содержимое первой поглотительной склянки переводят количественно в коническую колбу для титрования, тщательно (особенно при больших концентрациях сероводорода) ополаскивают стенки и трубки склянки дистиллированной водой и сливают ее в ту же колбу.

В колбу пипеткой приливают 10 см3 раствора йода рекомендуемой концентрации и, убедившись в его избытке по бурой окраске раствора, титруют избыток йода раствором тиосульфата натрия соответствующей концентрации до светло-желтого цвета. Затем приливают 1 см3 раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски.

Содержимое второй поглотительной склянки анализируют аналогично первой. При обнаружении в ней сероводорода испытание следует повторить с меньшим объемом пробы газа.

Примечание - В летнее жаркое время йодометрическое титрование следует проводить в растворах с температурой не выше 22 °С, учитывая летучесть йода и то, что чувствительность крахмала как индикатора с повышением температуры понижается.

Параллельно с проведением анализа пробы испытуемого газа аналогично проводят контрольный опыт, как описано выше, но без пропускания газа, не реже одного раза в день.

5.1.4 Обработка результатов

5.1.4.1 Концентрацию сероводорода в газе X, г/м3, вычисляют по формуле

(4)

где V - объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора без пропускания газа (контрольный опыт), см3;

V1 - объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора после пропускания испытуемого газа, см3;

с - концентрация титрованного раствора тиосульфата натрия, моль/дм3;

17 - масса сероводорода, соответствующая 1 см3 титрованного раствора тиосульфата натрия концентрации точно 1 моль/дм3, мг;

V2 - объем газа, измеренный газовым счетчиком, дм3;

К - коэффициент приведения объема газа к стандартным условиям: температуре 20 °С и давлению 101,325 кПа, вычисленный по формуле 3.

5.1.4.2 Объемную долю сероводорода при стандартных условиях X, %, вычисляют по формуле

(5)

где V, V1, c, V2, К означают то же, что и в формуле 4;

11,88 - объем сероводорода при стандартных условиях, соответствующий 1 см3 титрованного раствора тиосульфата натрия концентрации точно 1 моль/дм3, см3.

5.1.4.3 За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений, расхождение между которыми не должно превышать значений, указанных в таблице 5.

5.2 Определение сероводорода при концентрации более 6 г/м3

Определение сероводорода при его высоких концентрациях проводят с промежуточным отбором малых объемов пробы испытуемого газа в стеклянные газовые пипетки способом сухой продувки и последующим вытеснением пробы в поглотительные склянки инертным вытеснительным газом.

Примечание - При отсутствии вытеснительного газа (особенно в полевых условиях для получения ориентировочных результатов) допускается производить прямой отбор проб испытуемого газа непосредственно из источника газа пропусканием через поглотительные склянки и измерением остаточного объема газа (после поглощения сероводорода) на выходе из поглотительных склянок градуированной газовой пипеткой с уравнительной склянкой. Способ определения приведен в приложении А.

5.2.1 Средства измерений, аппаратура, реактивы

Аппаратура и реактивы по 5.1.1.

Пипетки для отбора проб газа по ГОСТ 18954 вместимостью 50; 100; 200; 500; 1000 см3, исполнения 1 или 2.

Азот газообразный (вытеснительный газ) по ГОСТ 9293 или другой инертный газ.

Смазка ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433.

5.2.2 Подготовка к испытанию

5.2.2.1 Пипетку для отбора проб газа промывают хромовой смесью, водой, ополаскивают дистиллированной водой и высушивают продувкой сухим воздухом. Муфты и пробки кранов пипетки протирают ватным тампоном, смоченным в ацетоне, смазывают тонким слоем вакуумной смазки и краны притирают.

Примечание - Вместимость пипеток для отбора проб газа проверяют в соответствии с ГОСТ 18954, пункт 4.4.

5.2.2.2 Пробы газа отбирают в сухие градуированные по объему газовые пипетки (предпочтительно с трехходовыми кранами).

В зависимости от предполагаемой концентрации сероводорода рекомендуемый объем газа на испытание должен соответствовать указанному в таблице 4.

Таблица 4

Концентрация сероводорода в газе, г/м3

Объем газа для испытания, дм3

Св. 6 до 15 включ.

Св. 0,5 до 1,0 включ.

» 15 » 20 »

» 0,2 » 0,5 »

» 20 » 40 »

» 0,1 » 0,2 »

» 40 » 80 »

» 0,05 » 0,15 »

» 80 » 150 »

» 0,05 » 0,10 »

» 150

Не более 0,05

Пипетку с открытыми кранами присоединяют к пробоотборной линии, предварительно продутой испытуемым газом через тройник, установленный перед пипеткой.

Для отбора представительной пробы пипетку продувают не менее чем 10-15-кратным объемом испытуемого газа. Объем газа для продувки контролируют газовым счетчиком (или другим прибором расхода газа) на выходе из пипетки.

Перед сбросом в атмосферу на выходе из пипетки продувочный газ очищают от сернистых соединений в склянках с растворами щелочи массовой доли 30-40 % (или уксуснокислого, или хлористого кадмия).

После продувки закрывают выходной, а затем быстро входной краны пипетки, но так, чтобы в пипетке создалось давление несколько выше атмосферного, и отсоединяют пипетку от пробоотборной линии. Следует принять меры предосторожности от разрушения пипетки в результате возможного создания большого избыточного давления.

5.2.2.3 Пипетку с пробой газа выдерживают при комнатной температуре не менее 20-30 мин. Давление газа в пипетке приводят к атмосферному, сбрасывая избыточное давление через маностат до прекращения выделения пузырьков газа.

Регистрируют температуру и барометрическое атмосферное давление воздуха в помещении.

Пипетку с пробой газа закрепляют в вертикальном положении. Оставшийся в отводах обоих кранов пипетки испытуемый газ выдувают инертным вытеснительным газом. Затем нижний отвод пипетки подсоединяют к источнику вытеснительного газа, а к верхнему отводу пипетки присоединяют две (или более) последовательно соединенные между собой поглотительные склянки, предварительно заполненные раствором подкисленного хлористого кадмия (или уксуснокислого кадмия) согласно 5.1.2.2.

К выходной трубке последней поглотительной склянки присоединяют газовый счетчик (или другой прибор расхода газа).

Примечание - При высоких концентрациях сероводорода (свыше 100 г/м3) допускается для поглощения сероводорода использовать раствор хлористого кадмия с массовой долей 30 %.

5.2.3 Проведение испытания

Пробу испытуемого газа из пипетки вытесняют 10 - 15-кратным объемом вытеснительного газа через поглотительные склянки. В начале продувки скорость газа устанавливают 1-2 пузырька в секунду. Когда основная часть газа будет вытеснена в раствор, скорость постепенно увеличивают до 20 дм3/ч.

После окончания пропуска газа содержимое поглотительных склянок анализируют аналогично 5.1.3, применяя для йодометрического титрования растворы йода и тиосульфата натрия концентрации 0,1 моль/дм3.

При определении высоких концентраций сероводорода 10 см3 йода может быть недостаточно. В этом случае добавляют еще 5 см3 раствора йода и продолжают титрование. Контрольное титрование также проводят с 15 см3 раствора йода. Для повторного испытания следует брать меньший объем газа. При отсутствии газовых пипеток меньшего объема допускается выбрать такое количество поглотительных склянок, чтобы поглотительный раствор в последней из них оставался прозрачным. Результаты титрования в этом случае суммируют.

5.2.4 Обработка результатов

Обработку результатов проводят согласно 5.1.4, при этом V2 - объем газа, равный объему градуированной газовой пипетки, дм3.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений, расхождение между которыми не должно превышать значений, указанных в таблице 5.

5.2.5 Точность метода

5.2.5.1 Сходимость

Два результата определений, полученные одним исполнителем в одной лаборатории, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, указанных в таблице 5.

Таблица 5

Концентрация сероводорода в газе, г/м3

Границы погрешности измерений, г/м3

Сходимость, г/м3

Воспроизводимость, г/м3

Св. 0,01 до 0,02 включ.

±0,002

0,002

0,003

» 0,02 » 0,05 »

±0,005

0,005

0,007

» 0,05 » 0,1 »

±0,011

0,010

0,015

» 0,1 » 0,2 »

±0,014

0,015

0,02

» 0,2 » 0,5 »

±0,03

0,03

0,04

» 0,5 » 2,0 »

±0,09

0,10

0,12

» 2,0 » 6,0 »

±0,25

0,30

0,35

» 6,0 » 15,0 »

±0,43

0,4

0,6

» 15,0 » 20,0 »

±1,0

1,0

1,4

» 20,0 » 40,0 »

±1,8

2,0

2,5

» 40,0 » 80,0 »

±2,9

3,0

4,0

» 80,0 » 150,0 »

±3,6

4,0

5,0

5.2.5.2 Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в двух лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, указанных в таблице 5.

6 ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕРКАПТАНОВОЙ СЕРЫ

Метод заключается в поглощении меркаптанов щелочным раствором хлористого кадмия из предварительно очищенного от сероводорода испытуемого газа и последующем фотоколориметрическом или спектрофотометрическом определении метиленового красного, образующегося при взаимодействии меркаптида кадмия с N,N-диметил-n-фенилендиамином в присутствии хлорного железа.

Диапазон измерений меркаптановой серы в поглотительном растворе 25 - 250 мкг.

Диапазон измеряемых концентраций меркаптановой серы в испытуемом газе 0,0002 - 0,25 г/м3 при пропускании объемов испытуемого газа 100 - 1 дм3 соответственно.

6.1 Средства измерений, аппаратура, реактивы

Аппаратура и реактивы, указанные в 4.1, за исключением уксуснокислого цинка, уксусной кислоты, сернистого натрия, газообразного азота.

Колба мерная по ГОСТ 1770 вместимостью 25 см3.

Кадмий хлористый по ГОСТ 4330.

Натрия гидроокись, стандарт-титр (фиксанал) c(NaOH) = 0,1 моль/дм3 или натрия гидроокись по ГОСТ 4328.

Этилмеркаптан (r = 0,8315 г/м3).

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

6.2 Подготовка к испытанию

6.2.1 Приготовление растворов

1) Применяют растворы по 4.2.1, кроме перечислений 1 и 8.

2) Кадмий хлористый, раствор с массовой долей 10 %.

Готовят по 5.1.2.1.

3) Кадмий хлористый, раствор с массовой долей 30 %.

375 г 2,5-водного хлористого кадмия растворяют в дистиллированной воде, добавляют 5 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и доводят объем до 1000 см3 дистиллированной водой.

4) Натрия гидроокись, раствор c(NaOH) = 0,1 моль/дм3.

Готовят из стандарт-титра (фиксанала). При наличии в растворе хлопьев раствор фильтруют. При отсутствии стандарт-титра 4 г гидроокиси натрия растворяют в свежепрокипяченной дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см3.

5) Кислота соляная, раствор 1:1.

Готовят добавлением одной объемной части концентрированной соляной кислоты (r = 1,19 г/см3) к одной объемной части дистиллированной воды.

6) Этилмеркаптан, стандартные спиртовые растворы для установления градуировочной характеристики:

Исходный спиртовой раствор этилмеркаптана 5 мг/см3 в пересчете на меркаптановую серу.

В мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 25 см3 вносят около 15 см3 этилового спирта и взвешивают на аналитических весах. Затем в колбу вносят пипеткой под уровень спирта 0,25 г (0,3 см3) этилмеркаптана (r = 0,8315 г/см3) и вновь взвешивают. Доводят объем до метки этиловым спиртом.