Раствор продувают через длинную трубку аргоном или азотом особой чистоты до полного растворения солей и обесцвечивания раствора. После этого раствор защищают от доступа воздуха с помощью резиновой камеры, заполненной инертным газом, или другими способами;
медь сернокислая по ГОСТ 4165-78, 0,05 моль/дм3 раствор, готовят следующим образом: 12,484 г свежеперекристаллизованной сернокислой меди растворяют в воде в колбе вместимостью 1000 см3. Для проверки титра переносят 25 см3 приготовленного раствора в коническую колбу, прибавляют 2-3 см3 уксусной кислоты и 10 см3 раствора йодистого калия. Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия; в конце титрования (бледно-желтая окраска раствора) прибавляют 2-3 см3 крахмала и титруют до исчезновения синей окраски.
Поправочный коэффициент (K1) для раствора сернокислой меди вычисляют по формуле
,
где V1- объем раствора тиосульфата натрия концентрации точно 0,05 моль/дм3, см3;
25 - объем раствора сернокислой меди, взятый для анализа, см3.
Образцовые растворы колориметрической шкалы готовят в пробирках (черт. 2). В каждую пробирку наливают раствор сернокислой меди в количествах, указанных в табл. 2, и затем доводят объем раствора до 25 см3 раствором аммиака с массовой долей 4%.
Срок годности образцовых растворов - шесть месяцев.
Черт. 2
Таблица 2
|
Номер образцового раствора |
Объем раствора сернокислой меди концентрации точно 0,05 моль/дм3, см3 |
Объем кислорода в пробе, соответствующий окраске раствора, см3 |
Номер образцового раствора |
Объем раствора сернокислой меди концентрации точно 0,05 моль/дм3, см3 |
Объем кислорода в пробе, соответствующий окраске раствора, см3 |
|
1 |
0,05 |
0,015 |
10 |
1,00 |
0,300 |
|
2 |
0,10 |
0,030 |
11 |
1,20 |
0,360 |
|
3 |
0,15 |
0,045 |
12 |
1,40 |
0,420 |
|
4 |
0,20 |
0,060 |
13 |
1,60 |
0,480 |
|
5 |
0,25 |
0,075 |
14 |
1,80 |
0,540 |
|
6 |
0,35 |
0,105 |
15 |
2,00 |
0,600 |
|
7 |
0,45 |
0,135 |
16 |
2,40 |
0,720 |
|
8 |
0,65 |
0,195 |
17 |
2,80 |
0,840 |
|
9 |
0,85 |
0,255 |
18 |
3,20 |
0,960 |
Примечание. Объем кислорода, эквивалентный 1 см3 раствора сернокислой меди концентрации 0,05 моль/дм3, равен
при 20°С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.).
Если концентрация раствора сернокислой меди не точно 0,05 моль/дм3, то значения, приведенные в графах 3 и 6, умножают на коэффициент K1.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
3.3.2. Описание прибора
Установка для определения кислорода (черт. 3) состоит из сосуда для анализа, бутыли со стеклянным сифоном для аммиачного раствора однохлористой меди и пробирок с образцовыми растворами.
I - промывка поглотительным раствором крана и коммуникаций; II - ввод раствора в объем Б; III - кран закрыт.
1 - кран серповидный; 2, 4, 6 - краны одноходовые; 3 - сосуд для анализа; 5 - сифон; 7 - камера резиновая, заполненная инертным газом; 8 - бутыль с поглотительным раствором.
Черт. 3
Сосуд для анализа типа СВ-7631М (черт. 4) имеет два объема А и Б, разделенные двухходовым краном 2, снабженным отростком для присоединения к месту отбора пробы, и одноходовым краном 1 для введения в сосуд поглотительного раствора. Вместимость объема А от 100 до 5000 см3; вместимость объема Б около 25 см3.
Сосуд 3 (черт. 3) имеет серповидный кран 1 для введения поглотительного раствора в объем Б и кран 2 для присоединения к месту отбора пробы. Объемы А и Б соединены трубкой небольшого диаметра с круговой меткой, ограничивающей вместимость объема Б около 25 см3.
Вместимость объема А для сосудов всех типов определяют с погрешностью не более 0,1 см3 по объему воды или ее массе.
I - соединение сосуда А с атмосферой; II - кран закрыт;
III - соединение сосуда А с сосудом Б;
1 - одноходовой кран; 2 - двухходовой кран.
Черт. 4
В зависимости от объемной доли кислорода в анализируемом азоте используют сосуды вместимостью:
около 100 см3 - для газообразного и жидкого азота с объемной долей кислорода до 0,5 %;
не менее 1000 см3 - для газообразного азота с объемной долей кислорода до 0,005%;
не менее 5000 см3 - для газообразного и жидкого азота с объемной долей кислорода до 0,001%.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3.3. Проведение анализа
Краны 1 и 2 открывают и присоединяют сосуд для анализа к месту отбора пробы. Продувают сосуд не менее чем десятикратным объемом анализируемого газа.
Уменьшив поток газа, закрывают кран 1, затем кран 2 и отсоединяют сосуд от места отбора пробы.
Давление газа в сосуде выравнивают с атмосферным быстрым поворотом крана 2, кончик которого предварительно погружают в воду. Отмечают барометрическое давление и температуру помещения.
Заполняют объем Б через кран 1 раствором однохлористой меди, предварительно сливая из сифона первую порцию раствора. Закрывают кран 1.
Подбирают образцовый раствор равной окраски с окраской раствора в объеме Б.
Раствор однохлористой меди переливают в объем А. Энергично встряхивают сосуд до полного поглощения раствором кислорода из анализируемого газа.
Возвращают раствор в объем Б и подбирают образцовый раствор равной окраски с окраской раствора в объеме Б.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.3.4. Обработка результатов
Объемную долю кислорода (X1) в процентах вычисляют по формуле
,
где V2 - объем кислорода, соответствующий выбранному образцовому раствору до поглощения кислорода, см3;
V3 - объем кислорода, соответствующий выбранному образцовому раствору после поглощения кислорода, см3;
Vп - объем газа, взятый для анализа, см3, приведенный к 20°С и 101,3 кПа по формуле
Vп=V .K2,
где V - объем газа, взятый для анализа, равный вместимости объема А, см3;
К2 - коэффициент для приведения объема сухого газа к 20°С и 101,3 кПа, указанный в табл. 3.
,
где V4 - объем газа, взятый для анализа, см3, равный общей вместимости сосуда для анализа, включающей объемы А, Б и внутренний объем трубки для отбора пробы до крана 2.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать допускаемое расхождение, равное 15 %.
Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±30 % при доверительной вероятности 0,95.
Таблица 3
|
Температура, ºC |
Показания барометра, кПа (мм рт. ст.) |
|||||||
|
93,3 (700) |
94,6 (710) |
96,0 (720) |
97,2 (730) |
98,2 (740) |
100,0 (750) |
101,3 (760) |
102,6 (770) |
|
|
Коэффициент K2 |
||||||||
|
10 |
0,953 |
0,967 |
0,980 |
0,933 |
1,007 |
1,021 |
1,035 |
1,049 |
|
12 |
0,946 |
0,960 |
0,974 |
0,985 |
1,000 |
1,014 |
1,028 |
1,042 |
|
14 |
0,940 |
0,954 |
0,967 |
0,979 |
0,993 |
1,007 |
1,021 |
1,035 |
|
16 |
0,934 |
0,947 |
0,960 |
0,972 |
0,986 |
1,000 |
1,014 |
1,028 |
|
18 |
0,927 |
0,940 |
0,954 |
0,966 |
0,979 |
0,993 |
1,007 |
1,021 |
|
20 |
0,921 |
0,934 |
0,947 |
0,959 |
0,973 |
0,987 |
1,000 |
1,014 |
|
22 |
0,915 |
0,928 |
0,941 |
0,952 |
0,966 |
0,980 |
0,993 |
1,007 |
|
24 |
0,908 |
0,921 |
0,934 |
0,946 |
0,960 |
0,973 |
0,986 |
1,000 |
|
26 |
0,903 |
0,916 |
0,928 |
0,940 |
0,953 |
0,966 |
0,979 |
0,993 |
|
28 |
0,896 |
0,909 |
0,922 |
0,933 |
0,947 |
0,960 |
0,973 |
0,987 |
|
30 |
0,890 |
0,903 |
0,916 |
0,927 |
0,941 |
0,954 |
0,967 |
0,980 |
|
32 |
0,885 |
0,897 |
0,910 |
0,921 |
0,934 |
0,947 |
0,961 |
0,974 |
|
34 |
0,879 |
0,891 |
0,904 |
0,915 |
0,928 |
0,941 |
0,954 |
0,967 |
|
35 |
0,876 |
0,889 |
0,901 |
0,912 |
0,925 |
0,938 |
0,951 |
0,964 |
Допускается определение объемной доли кислорода в газообразном азоте, транспортируемом по трубопроводу, промышленными автоматическими газоанализаторами непрерывного действия по ГОСТ 13320-81. Погрешность измерения не должна превышать 10 отн. %.
Объемную долю кислорода допускается определять многошкальными приборами с гальванической ячейкой с твердым электролитом с относительной погрешностью измерений не выше 10 %. При этом объемная доля водорода и горючих примесей в анализируемом азоте не должна превышать 1 % от измеряемой объемной доли кислорода.
При разногласиях в оценке объемной доли кислорода определение проводить по методу, изложенному в п. 3.3.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
3.4. Определение объемной доли кислорода в количестве свыше 0,5 %
Объемную долю кислорода определяют абсорбционным методом по изменению объема пробы азота после поглощения кислорода щелочным раствором пирогаллола.
3.4.1. Реактивы, растворы и приборы:
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
поглотительный раствор, готовят следующим образом: 44 г пирогаллола «А», растворяют в 132 см3 водного раствора гидроокиси калия с массовой долей 37%; раствор наливают в поглотительный сосуд газоанализатора и заливают тонким слоем вазелинового масла;
калия гидроокись, водный раствор с массовой долей 37%;
ланолин безводный;
масло вазелиновое;
жидкость запирающая, готовят растворением 61 г натрия сернокислого кристаллического по ГОСТ 4171-76 или 27 г натрия сернокислого безводного по ГОСТ 4166-76 и 10 г серной кислоты в 108 см3 воды. Жидкость подкрашивают добавлением нескольких капель раствора метилового оранжевого;
метиловый оранжевый (индикатор) 0,1%-ный водный раствор;
кислота серная по ГОСТ 4204-77;
газоанализатор химический типа КГА;
цилиндр 1-250 по ГОСТ 1770-74;
весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г 2-го класса точности.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
3.4.2. Проведение анализа
Анализ на приборе типа КГА проводят по ГОСТ 5439-76, при этом используют один поглотительный сосуд, заполненный щелочным раствором пирогаллола.
(Новая редакция, Изм. № 3).
3.4.3. Обработка результатов
Объемную долю кислорода (X1) в процентах вычисляют по формуле
X1=100 - V,
где 100 - первоначальный объем азота, см3;
V - объем непоглощенных газов, см3.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,2%.
Допускаемая абсолютная суммарная погрешность результата анализа ±0,2% при доверительной вероятности 0,95.
Допускается определение содержания кислорода в газообразном азоте, транспортируемом по трубопроводу и наполняемом в баллоны или автореципиенты промышленными автоматическими газоанализаторами непрерывного действия по ГОСТ 13320-81. Погрешность измерения не должна превышать 10 % отн.
При разногласиях в оценке объемной доли кислорода определение проводить по методу, изложенному в п. 3.4.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
3.5. Определение объемной доли водяного пара в газообразном азоте
3.5.1. Аппаратура
Влагомеры газов кулонометрические, рассчитанные на измерение микроконцентраций водяного пара (типа «Байкал-3» и др.), с относительной погрешностью измерения не выше 10 % в области измерений от 0 до 20 млн-1 (ppm) и не выше 5% при более высоких концентрациях.
3.5.2. Проведение анализа
Кулонометрический метод основан на непрерывном количественном извлечении водяного пара из испытуемого газа гигроскопичным веществом и одновременном электролитическом разложении извлекаемой воды на водород и кислород, при этом ток электролиза является мерой концентрации водяного пара.
Прибор соединяют с точкой отбора 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 (ppm). Ток электролиза измеряется микроамперметром.
