3.3.1 Аппаратура
Влагомеры газов кулонометрические, рассчитанные на измерение микроконцентраций водяных паров, с относительной погрешностью измерения не выше 10 % в области измерений от 0 до 20 млн-1 (ррт) и не выше 5 % при более высоких концентрациях.
3.3.2 Проведение анализа
Кулонометрический метод основан на непрерывном количественном извлечении водяных паров из испытуемого газа гигроскопичным веществом и одновременном электростатическом разложении извлекаемой воды на водород и кислород, при этом ток электролиза является мерой концентрации водяных паров.
Прибор соединяют с местом отбора пробы трубкой из нержавеющей стали. Расход газа устанавливают (50 ± 1) см3/мин. Переключатель диапазонов измерения устанавливают так, чтобы показания прибора были в пределах второй трети измерительной шкалы, градуированной в миллионных долях (ррт). Ток электролиза измеряют микроамперметром.
Температура баллона с анализируемым газом должна быть не ниже 15 °С. Анализ проводят по инструкции, прилагаемой к прибору.
3.3.3. Обработка результатов
Объемную долю водяных паров (Х1) в млн-1 определяют в соответствии с установившимися показаниями прибора.
Допускается определять объемную долю водяных паров конденсационным методом, приведенным в приложении 3.
При разногласиях в оценке объемной доли водяных паров анализ проводят кулонометрическим методом.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
3.4. Определение объемной доли водорода в кислороде, получаемом электролизом воды
3.4.1. Аппаратура, реактивы и материалы
Газоанализатор лабораторный со сжигательной пипеткой (черт. 2).
Лабораторный газоанализатор со сжигательной пипеткой для определения объемной доли водорода
1 - уравнительная склянка; 2 - трансформатор на 60 Вт (первичная обмотка на 220 В, вторичная на 2-3 В); 3 - реостат на 3-5 Ом, 5-6 А; 4, 7 - резиновые трубки; 5 - спираль из платиновой проволоки диаметром 0,3 мм, длиной 60 мм; 6 - сжигательная пипетка с водяным охлаждением; 8, 9, 10 - краны распределительной гребенки; 11 - водяная рубашка; 12 - поглотительный сосуд; 13 - измерительная бюретка; 14 - переходник
Черт. 2
Весы лабораторные общего назначения 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 2 кг.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 18 %.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Метиловый оранжевый (пара-диметиламиноазобензолсульфокислый натрий), индикатор, раствор с массовой долей 0,1 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор с массовой долей 10 %.
Аммиачный раствор хлористого аммония; готовят следующим образом: 750 г хлористого аммония растворяют в 1 дм3 воды и добавляют 1 дм3 раствора аммиака.
Проволока медная круглая электротехническая диаметром 0,8-1,0 мм в виде спиралей длиной около 10 мм, диаметром витка около 5 мм.
Смазка для кранов.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3, 4).
3.4.2. Подготовка к анализу
Для подготовки прибора заполняют спиралями из медной проволоки верхнюю часть поглотительного сосуда и вставляют ее через пробку в нижнюю склянку сосуда, заполненную аммиачным раствором хлористого аммония. В уравнительную склянку и в нижний сосуд сжигательной пипетки заливают раствор соляной кислоты, подкрашенный несколькими каплями раствора метилового оранжевого.
Перед проведением анализа необходимо с помощью уравнительной склянки поднять уровни растворов в измерительной бюретке, поглотительном сосуде и сжигательной пипетке до кранов. После этого краны устанавливают так, чтобы образовался сквозной проход для газа. Затем присоединяют трубку 7 к точке отбора пробы и продувают им распределительную гребенку и краны. Закончив продувку, поворачивают кран 10 в такое положение, чтобы гребенка прибора не была соединена с атмосферой.
3.4.3. Проведение анализа
Отбирают в бюретку прибора через кран 8 пробу, несколько превышающую 100 см3. Приводят давление газа в бюретке к атмосферному, удаляя избыток кислорода через кран 10 и резиновую трубку 4, погруженную в сосуд с водой на глубину 15-20 мм. Затем кранами 8 и 9 соединяют бюретку с поглотительным сосудом и переводят в него кислород.
Поглощают около половины объема кислорода; остаток газа возвращают в бюретку и измеряют его объем. Затем, повернув краны 8 и 9, вводят газ из бюретки в сжигательную пипетку так, чтобы уровень запорной жидкости опустился на 10-12 мм ниже платиновой спирали. Включают трансформатор и регулируют реостатом ток накала платиновой спирали, доводя накал нити до слабого красного каления. По мере сжигания водорода анализируемый кислород по частям переводят из бюретки в сжигательную пипетку. По окончании сжигания водорода весь оставшийся кислород возвращают из пипетки в бюретку и измеряют его объем. Повторяют сжигание до постоянного остаточного объема.
3.4.4. Обработка результатов
Объемную долю водорода (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где V1 - объем пробы, оставшийся после поглощения кислорода, см3;
V2 - объем пробы, оставшийся после сжигания водорода, см3;
V3 - объем пробы кислорода, взятый для анализа, см3;
2/3 - доля водорода в объеме сгоревшей смеси.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 %.
Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ± 25 % при доверительной вероятности Р = 0,95.
Объемную долю водорода допускается определять газоадсорбционным хроматографическим методом, приведенным в приложении 1, а также при наполнении баллонов или автореципиентов и при поставке по трубопроводу автоматическими газоанализаторами непрерывного действия по ГОСТ 13320 с погрешностью измерения не более 0,1 %.
При разногласиях в оценке объемной доли водорода анализ проводят лабораторным газоанализатором со сжигательной пипеткой.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3, 4).
3.5. Определение объемной доли двуокиси углерода
3.5.1. Аппаратура и реактивы
Бюретка 1-2-25-01 по ГОСТ 29251, других типов вместимостью 25 см3.
Пипетка 4-1(2)-1 или 5-1(2)-1 по ГОСТ 29227.
Склянка для промывания газов СН-1 - 100 или СН-2 - 100 по ГОСТ 25336.
Прибор для отбора и хранения проб газа по ГОСТ 18954 вместимостью 3,0 дм3 или склянка с тубусом 4-10 по ГОСТ 25336.
Цилиндр 1-100 по ГОСТ 1770.
Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Секундомер механический.
Бария гидрат окиси по ГОСТ 4107, раствор с массовой долей 5 % (поглотительный); готовят растворением 5 г гидрата окиси бария в 100 см3 воды. Раствор быстро фильтруют через плотный бумажный фильтр и хранят в колбе, закрытой пробкой. В пробку вставлена стеклянная трубка, соединенная с промывной склянкой с раствором гидроокиси натрия или гидроокиси калия.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дополнительно очищенная от углекислоты по ГОСТ 4517 следующим образом: воду нагревают и кипятят в течение 30 мин до выделения крупных пузырей. При охлаждении и хранении воду предохраняют от двуокиси углерода, присутствующей в атмосферном воздухе.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 или калия гидроокись, раствор с массовой долей 20 %.
Натрий двууглекислый по ГОСТ 4201, раствор с массовой долей 0,04 %; готовят растворением 0,04 г двууглекислого натрия в 100 см3 воды.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3, 4).
3.5.2. Подготовка к анализу
Анализ проводят в склянке для промывания газов. В склянку вливают поглотительный раствор. Объем кислорода, пропущенный через поглотительный раствор, измеряют с помощью склянки с тубусом или прибора для отбора проб газа, присоединенного к короткой трубке склянки на выходе газа. Перед вливанием поглотительного раствора склянку продувают 1-2 мин анализируемым кислородом, который отбирают из баллона с помощью редуктора через резиновую трубку.
3.5.3. Проведение анализа
В склянку для промывания газов вливают 100 см3 прозрачного раствора гидрата окиси бария. Через раствор пропускают 1000 см3 кислорода в течение 15-20 мин.
Сравнивают в проходящем свете испытуемый и контрольный раствор, приготовленный в отдельной склянке одновременно с проведением анализа и содержащий в 100 см3 раствора гидрата окиси бария 1 см3 раствора двууглекислого натрия, что соответствует объемной доле двуокиси углерода 0,01 %.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если опалесценция поглотительного раствора, образующаяся при пропускании кислорода, не будет интенсивнее опаленсценции контрольного раствора.
3.5.2; 3.5.3. (Измененная редакция, Изм. № 3).
3.6. Определение содержания окиси углерода
3.6.1. Аппаратура и реактивы
Аппаратура - по п. 3.5.1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 10 %.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, аммиачный раствор с массовой долей 5 %; готовят следующим образом: 5 г азотнокислого серебра растворяют в 100 см3 воды. К раствору добавляют по каплям при постоянном помешивании раствор аммиака, пока осадок не будет почти (но не полностью) растворен. Раствор фильтруют и хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла в защищенном от света месте.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.6.2. Подготовка к анализу - по п. 3.5.2.
3.6.3. Проведение анализа
2000 см3 кислорода пропускают в течение 30-35 мин через склянку со 100 см3 слабо нагретого аммиачного раствора азотнокислого серебра.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если раствор остается бесцветным и прозрачным, что свидетельствует об отсутствии окиси углерода в анализируемой пробе.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.6.4. Содержание окиси углерода допускается определять линейно-колористическим методом.
Анализ проводят с помощью химического газоопределителя типа ГХ-4 (ГХ-4АМ-3) или универсального переносного газоанализатора типа УГ-2 и индикаторной трубки на окись углерода.
Просасывают через индикаторную трубку с помощью газоанализатора ГХ-4 1000 см3 кислорода, с помощью газоанализатора УГ-2-220 см3 кислорода.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если индикаторный порошок не окрашивается. Пороговая чувствительность метода 0,0005 %.
При разногласиях в оценке содержания окиси углерода анализ проводят с применением аммиачного раствора азотнокислого серебра.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
3.7. Определение содержания газообразных кислот и оснований
3.7.1. Аппаратура и реактивы
Аппаратура - по п. 3.5.1.
Вода дистиллированная, дополнительно очищенная от углекислоты по п. 3.5.1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор концентрации с (НСl) = 0,01 моль/дм3 (0,01 н.).
Метиловый красный (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 0,2 %; готовят растворением 0,2 г метилового красного в 100 см3 раствора этилового спирта с массовой долей 60 %.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщенный раствор.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300, раствор с массовой долей 60 %.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.7.2. Подготовка к анализу - по п. 3.5.2.
3.7.3. Проведение анализа
В три пронумерованные склянки для промывания газов наливают по 100 см3 воды и добавляют в каждую из них по 3-4 капли раствора метилового красного. Затем в склянку № 2 с помощью пипетки вводят 0,2 см3, в склянку № 3-0,4 см3 раствора соляной кислоты.
Через раствор в склянке № 2 пропускают 2000 см3 кислорода в течение 30-35 мин. Сравнивают окраску раствора в склянке № 2 с окраской растворов в склянках № 1 и 3.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта по содержанию газообразных оснований, если окраска раствора в склянке № 2 сохраняет розовый цвет в отличие от раствора в склянке № 1, окрашенного в желтый цвет; и соответствующим по содержанию газообразных кислот, если розовая окраска раствора в склянке № 2 будет слабее, чем в склянке № 3.
Пороговая чувствительность метода 0,001 г/моль газообразных кислоты или основания в 1 м3 кислорода.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
3.8. Определение содержания озона и других газов-окислителей
3.8.1. Аппаратура и реактивы
Аппаратура - по п. 3.5.1.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Калий йодистый по ГОСТ 4232.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163.
Смешанный раствор крахмала и йодистого калия; готовят следующим образом: 0,5 г йодистого калия растворяют при нагревании в 95 см3 воды; 0,5 г крахмала размешивают в 5 см3 холодной воды. Смесь медленно вливают при помешивании в кипящий раствор йодистого калия и кипятят 2-3 мин.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
3.8.2. Подготовка к анализу - по п. 3.5.2.
3.8.3. Проведение анализа
2000 см3 кислорода пропускают в течение 30-35 мин через склянку для промывания газов, в которую налито 100 см3 свежеприготовленного смешанного раствора крахмала и йодистого калия и прибавлена одна капля уксусной кислоты.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если раствор остается бесцветным, что свидетельствует об отсутствии озона и других газов-окислителей в анализируемой пробе.
3.9. Определение содержания щелочи в кислороде, получаемом электролизом воды
3.9.1. Аппаратура и реактивы
Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026.
Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 1 %.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Секундомер механический.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
