7.3 Проведение испытания

Испытуемый газ пропускают через поглотительные склянки.

При высоких концентрациях сероводорода скорость пропускания газа уменьшают во избежание проскока сероводорода в поглотительные склянки для меркаптанов.

Объем газа измеряют газовым счетчиком.

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

Содержимое первой склянки для определения меркаптанов переводят количественно в коническую колбу для титрования, тщательно ополаскивают стенки и трубки склянки дистиллированной водой и сливают ее в ту же колбу.

В колбу пипеткой приливают 10 см3 раствора йода рекомендуемой концентрации, добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и 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 склянки анализируют аналогично.

При обнаружении в ней меркаптановой серы испытание следует повторить с меньшим объемом пробы газа.

Примечание - См. примечание к 5.1.3.

Одновременно проводят контрольное титрование без пропускания газа не реже одного раза в день.

7.4 Обработка результатов

7.4.1 Концентрацию меркаптановой серы в газе X, г/м3, вычисляют по формуле

(8)

где V; V1; с; V2; K - то же, что в формуле (4);

32 - масса меркаптановой серы, соответствующая 1 см3 титрованного раствора тиосульфата натрия концентрации точно 1 моль/дм3, мг.

7.4.2 Концентрацию меркаптановой серы в газе X, г/м3, при объемной доле сероводорода в испытуемом газе более 1 % с учетом объема удаленного из пробы сероводорода вычисляют по формуле

(9)

где V; V1; V2; К; с - то же, что в формуле (8);

H2S - объемная доля сероводорода в испытуемом газе при стандартных условиях, %.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений, расхождение между которыми не должно превышать значений, указанных в таблице 9.

7.5 Точность метода

7.5.1 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 9.

7.5.2 Воспроизводимость

Два результата испытания, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, указанных в таблице 9.

Таблица 9

Концентрация меркаптановой серы 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 » 1,0 »

±0,09

0,10

0,12

8 ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВОЙ СЕРЫ

Метод заключается в поглощении сероводорода и меркаптанов раствором гидроокиси калия и последующем потенциометрическом титровании поглотительного раствора раствором азотнокислого серебра в присутствии аммиака.

Метод не рекомендуется применять для газов с объемной долей диоксида углерода свыше 1,5 %.

Отношение сероводород/меркаптановая сера и меркаптановая сера/сероводород не должно превышать 50 : 1.

Диапазон измерения в анализируемом объеме раствора (или в растворе для титрования) сероводорода 0,1-0,3 мг; меркаптановой серы 0,2-0,6 мг.

Диапазон измеряемых концентраций в газе 0,001-0,5 г/м3 при объеме пробы газа 100-1 дм3 соответственно.

Примечание - Применяя способ разбавления анализируемого раствора и использования для титрования аликвотной части его, верхний предел измеряемых концентраций компонентов в газе можно значительно увеличить.

8.1 Средства измерения, аппаратура, реактивы

Иономер лабораторный И-130 или приборы другого типа, обеспечивающие измерение ЭДС от минус 2000 до плюс 2000 мВ, предел допускаемого значения основной погрешности 1-2 мВ.

Электрод (измерительный) сульфидсеребряный ЭСС-01, или электрод аргентитовый марки ЭА-2-100, или приготовленный по ГОСТ 22985, или по 8.2.2.2.

Электрод (сравнительный) хлорсеребряный марок ЭВЛ-1М1, ЭВЛ-1М3.1.

Мешалка электромагнитная типов ММ-2, ММ-3 или аналогичного типа.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с максимальными пределами взвешивания 200 г, не ниже 2-го класса точности; 500 и 1000 г.

Меры массы по ГОСТ 7328.

Счетчик газовый барабанный (с жидкостным затвором) вместимостью 2-5 дм3, номинальным расходом не более 750 дм3/ч, не ниже 2-го класса точности.

Барометр-анероид типов БАММ-1, М-67 или аналогичного типа.

Термометр лабораторный стеклянный со шкалой от 0 до 55 °С, с ценой деления не менее 0,1 °С.

Склянка СН-1-100, СН-1-200, СН-1-500 по ГОСТ 25336 или аналогичного типа.

Колбы конические типа ТС или ТХС по ГОСТ 25336 вместимостью 250, 500 см3.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100, 250, 1000 см3, исполнения 1 или 2.

Стаканы по ГОСТ 25336 вместимостью 100, 150 см3, исполнения 1 или 2, ТХС.

Цилиндры мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 50, 100 см3, исполнения 1 или 3.

Бюретки по ГОСТ 29251 вместимостью 2, 5, 10 см3.

Пипетки по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 вместимостью 1, 2, 5, 10, 20, 50 см3.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363.

Аммиак водный (раствор с массовой долей 25 %) по ГОСТ 3760.

Серебро азотнокислое, стандарт-титр (фиксанал) с (AgNO3) = 0,1 моль/дм3 или серебро азотнокислое по ГОСТ 1277.

Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Спирт изопропиловый.

Азот газообразный по ГОСТ 9293.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

8.2 Подготовка к испытанию

8.2.1 Приготовление растворов

1) Калия гидроокись, раствор с массовой долей 35 %.

350 г гидроокиси калия растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 дм3. Перед использованием через раствор пропускают поток азота со скоростью 1-2 дм3/ч в течение 5-10 мин для удаления растворенного кислорода.

2) Серебро азотнокислое, стандартные титрованные растворы:

Раствор I концентрации 0,1 моль/дм3.

Готовят из стандарт-титра (фиксанала). Для приготовления раствора необходимо использовать кипяченую дистиллированную воду, охлажденную до комнатной температуры при барботировании азотом для удаления следов кислорода.

При отсутствии стандарт-титра раствор готовят растворением 17,00 г AgNO3 в 1 дм3 дистиллированной воды. Раствор хранят в склянке из темного стекла длительное время.

Раствор II концентрации 0,01 моль/дм3.

Готовят 10-кратным разбавлением раствора I.

Точную концентрацию растворов (коэффициент поправки) определяют по ГОСТ 25794.3, п. 2.2.3, титрованием раствора хлористого натрия (или хлористого калия) раствором азотнокислого серебра визуально с индикатором флуоресцеином (или хромовокислым калием) или потенциометрическим титрованием.

3) Натрий сернистый (сульфид натрия), раствор с массовой долей 1 %.

3,1 г 9-водного сульфида натрия растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 100 см3.

4) Раствор для хранения сульфидсеребряного электрода.

1,36 г уксуснокислого натрия растворяют в 2,5 см3 дистиллированной воды и 97,5 см3 изопропилового спирта и добавляют 0,5 см3 титрованного раствора I азотнокислого серебра.

8.2.2 Подготовка электродов

8.2.2.1 Хлорсеребряный электрод, применяемый в качестве сравнительного электрода, подготавливают в соответствии с прилагаемым к нему паспортом.

8.2.2.2 Сульфидсеребряный электрод, применяемый в качестве измерительного, марки ЭСС-01, выпускаемый промышленностью, готовят в соответствии с прилагаемым к нему паспортом.

При отсутствии промышленного электрода его готовят по ГОСТ 22985. Сульфидную пленку на рабочую часть серебряного электрода можно наносить следующим способом:

подготовленную по ГОСТ 22985 поверхность электрода погружают в раствор, содержащий 20 см3 раствора гидроокиси калия с массовой долей 35 %, 70 см3 дистиллированной воды, 8 см3 раствора сернистого натрия с массовой долей 1 % и 1 см3 концентрированного раствора аммиака. При непрерывном перемешивании добавляют из бюретки по каплям 10 см3 титрованного раствора азотнокислого серебра 0,1 моль/дм3 в течение 10-15 мин. Электрод вынимают из раствора, ополаскивают дистиллированной водой и сушат фильтровальной бумагой.

Электрод хранят погруженным в раствор для хранения.

Поверхность электрода устойчива от 4 до 6 недель. При получении нестабильных результатов или если электрод вблизи эквивалентной точки медленно реагирует на добавление титрующего раствора, его поверхность зачищают шлифовальной бумагой и вновь наносят покрытие из сульфида серебра.

После каждого определения электроды тщательно промывают дистиллированной водой и высушивают.

8.2.3 Подготовка аппаратуры

8.2.3.1 Потенциометр готовят к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

8.2.3.2 В поглотительную склянку заливают 50 см3 раствора гидроокиси калия и продувают азотом со скоростью 1-2 дм3/мин в течение 5-10 мин. Затем входную трубку склянки подсоединяют к источнику испытуемого газа, а выходную - к газовому счетчику. Линию отбора предварительно продувают испытуемым газом через тройник, установленный перед склянкой.

Объем испытуемого газа выбирают в зависимости от концентрации компонентов так, чтобы расход титрованного раствора азотнокислого серебра 0,01 моль/дм3 в процессе потенциометрического титрования составлял приблизительно 2 см3.

Рекомендуемые объемы газа для испытания и скорость пропускания газа приведены в таблице 10.

Таблица 10

Концентрация сероводорода или меркаптановой серы в газе, г/м3

Скорость пропускания газа, дм3

Объем газа для испытания, дм3

Св. 0,001 до 0,002 включ.

Св. 100 до 140 включ.

Св. 100 до 200 включ.

» 0,002 » 0,005 »

» 80 » 100 »

» 50 » 80 »

» 0,005 » 0,010 »

» 60 » 80 »

» 20 » 40 »

» 0,01 » 0,05 »

» 20 » 40 »

» 10 » 20 »

» 0,05 » 0,10 »

» 10 » 20 »

» 2 » 4 »

» 0,1 » 0,5 »

Не более 5

» 1 » 2 »

8.3 Проведение испытания

Испытуемый газ пропускают через поглотительную склянку. Объем газа измеряют газовым счетчиком.

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

Содержимое поглотительной склянки количественно переводят в стакан для титрования. Ополаскивают склянку небольшим количеством воды и сливают ее также в стакан для титрования.

Электроды перед погружением в раствор для титрования промывают дистиллированной водой и удаляют ее остатки фильтровальной бумагой.

Стакан с раствором устанавливают на магнитную мешалку под электроды и продувают раствор азотом через узкую стеклянную трубку (под уровень раствора) и добавляют 2 см3 концентрированного раствора аммиака.

Примечание - Не допускается добавлять аммиак после начала титрования, так как могут образоваться взрывоопасные смеси.

Электроды погружают в раствор не менее чем на 10-15 мм.

Скорость мешалки устанавливают такой, чтобы было интенсивное перемешивание раствора без разбрызгивания и втягивания воздуха в раствор. Скорость перемешивания раствора во время титрования должна быть постоянной.

Продувку титруемого раствора азотом продолжают в течение всего титрования.

После перемешивания раствора и установления стабильного начального потенциала сразу же начинают титрование азотнокислым серебром. Капилляр бюретки с раствором азотнокислого серебра погружают под уровень титруемого раствора приблизительно на 15 мм. Записывают исходный потенциал и титруют, приливая сначала по 0,1 см3 раствора азотнокислого серебра и записывая после каждой добавки новый установившийся потенциал.

Для установления стабильного потенциала после каждой добавки необходима выдержка 2-3 мин.

Если изменение напряжения после добавления 0,1 см3 раствора титранта превышает 10 мВ, уменьшают порцию до 0,05 см3 и титруют до скачка потенциала.

После добавления порции титранта в зоне скачка потенциала для его стабилизации нужна более длительная выдержка (более 5 мин).

После достижения резкого скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности, продолжают титровать еще двумя-тремя порциями по 0,05 см3 до ясного уменьшения скачка. После этого титрование ведут по 0,1 см3 до тех пор, пока изменение потенциала будет постоянным, достигнет 5 мВ и потенциал составит приблизительно плюс 100 мВ.

При высоких концентрациях компонентов на титрование берут аликвотную часть поглотительного раствора. Для этого поглотительный раствор после абсорбции количественно переносят в мерную колбу вместимостью, необходимой по расчету в зависимости от предполагаемой концентрации компонентов. Затем отбирают на титрование аликвотную часть раствора, содержащую 0,2-0,4 мг серы, и помещают в стакан для титрования. Раствор в стакане доводят раствором гидроокиси калия до объема, достаточного для погружения электродов на глубину не менее 15 мм, добавляют аммиак и титруют, как описано выше.