Колба типа П или Кн по ГОСТ 25336 вместимостью 100 см3.
Тигель по ГОСТ 9147.
Стакан по ГОСТ 25336 вместимостью 100 см3.
Фильтр бумажный.
Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Секундомер механический.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25 %.
Азот газообразный по ГОСТ 9293
.Пробоотборники — испарители жидкого кислорода
Под пробку 19-24
Черт. 4
Змеевиковый конденсатор
Стекло молибденовое ЗС-5
В
Черт. 6
Под пробки 18-20 Шлиф КШ1У/1У ГОСТ8682- 70
ода дистиллированная по ГОСТ 6709.Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор с массовой долей 2 %, готовят следующим образом: 2 г желатина растворяют при нагревании в 100 см3 воды. Реактив годен в течение одной недели.
Медь азотнокислая или медь сернокислая по ГОСТ 4165, раствор готовят из расчета 33,3 г Cu(NO3)2 ’ ЗН2О или 34,6 г CuSO4 • 5Н2О на 1 дм3 воды.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 10 %.
Спирт этиловый ректификованный технический высшего сорта по ГОСТ 18300, раствор с массовой долей 96 %.
Кобальт азотнокислый по ГОСТ 4528.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.
Хром азотнокислый по ГОСТ 4471.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой долей 2 %.
Калий йодистый по ГОСТ 4232.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 27068, раствор концентрации с (Na2S2O3) = 0,1 моль/дм3 (0,1 н.).
Натрий двууглекислый по ГОСТ 4201.
Поглотительный раствор (реактив Илосвая); готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 1 дм3 вливают 150 см3 раствора азотнокислой или сернокислой меди, раствор аммиака из расчета 5,3 г аммиака на 1 дм3 поглотительного раствора (см. табл. 2) и 230 см3 раствора соляно-кислого гидроксиламина. При этом раствор в колбе обесцвечивается. К раствору добавляют 45 см3 раствора желатина и 330 см3 спирта. Объем раствора доводят водой до метки.
Поглотительный раствор может храниться не более суток.
Таблица 2
Плотность водного раствора аммиака при 20 °С, г/см3 |
Объем раствора аммиака, содержащий 5,3 г NH3, см3 |
Плотность водного раствора аммиака при 20 °С, г/см3 |
Объем раствора аммиака, содержащий 5,3 г NH3, см3 |
0,930 |
31,7 |
0,910 |
24,3 |
0,927 |
30,2 |
0,907 |
23,4 |
0,923 |
28,8 |
0,904 |
22,6 |
0,920 |
27,5 |
0,901 |
21,7 |
0,916 |
26,4 |
0,898 |
21,1 |
0,913 |
25,3 |
|
|
Образцовые растворы колориметрической шкалы готовят из растворов азотнокислых солей кобальта и хрома.
Раствор азотнокислого кобальта (раствор № 1) должен содержать точно 20 г азотнокислого кобальта (Co(NO3)2 • 6Н2О) в 100 см3 раствора. Раствор готовят следующим образом: взвешивают 20,2—20,5 г азотнокислого кобальта, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см3 и доводят объем раствора в колбе до метки. Определяют концентрацию азотнокислого кобальта в полученном растворе. Для этого отбирают 4 см3 раствора в прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель и выпаривают осторожно на песчаной бане. В охлажденный тигель добавляют 0,5 см3 серной кислоты и выпаривают до прекращения выделения паров серного ангидрида. Затем тигель прокаливают при 400—450 °С и после охлаждения взвешивают.
Массовую концентрацию азотнокислого кобальта (С) в г/100 см3 раствора вычисляют по формуле
С =46,944 т,
где т — масса прокаленного осадка сернокислого кобальта (CoSO4), г;
46,944 — коэффициент, учитывающий отношение молекулярных масс Co(NO3)2 • 6Н2О и CoSO4 и объем раствора, взятый для анализа.
По результатам анализа доводят концентрацию азотнокислого кобальта в растворе № 1 точно до 20 г в 100 см3 добавлением воды или азотнокислого кобальта.
Раствор азотнокислого хрома (раствор № 2) должен содержать точно 10 г азотнокислого хрома (Cr(NO3)3 • 9Н2О) в 100 см3 раствора. Раствор готовят следующим образом: взвешивают 10,2—10,3 г азотнокислого хрома, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см3 и доводят объем раствора в колбе до метки. Определяют концентрацию азотнокислого хрома в полученном растворе. Для этого отбирают 3 см3 раствора в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 50 см3 воды, 0,2 г двууглекислого натрия и 15 см3 раствора марганцовокислого калия. Кипятят раствор 10 мин, после этого добавляют 2 см3 спирта и продолжают кипятить до исчезновения запаха альдегида. Раствор профильтровывают, фильтр промывают водой. К фильтрату добавляют 12 см3 разбавленной (1:4) серной кислоты и 2 г йодистого калия, выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия.
Массовую концентрацию азотнокислого хрома (С,) в г/100 см3 раствора вычисляют по формуле
С, = 0,444 И,
где V — объем раствора тиосульфата натрия концентрации точно с (Na2S2O3) = 0,1 моль/дм3, израсходованный на титрование, см3;
0,444 — коэффициент, учитывающий количество азотнокислого хрома, соответствующее 1 см3 раствора тиосульфата натрия концентрации с (Na2S2O3) = 0,1 моль/дм3 и объем раствора, взятый для анализа.
По результатам анализа доводят концентрацию азотнокислого хрома в растворе № 2 точно до 10 г в 100 см3 добавлением воды или азотнокислого хрома.
Образцовые растворы колориметрической шкалы готовят в соответствии с табл. 3 в пробирках из бесцветного стекла диаметром 10—11 мм, дайной 140—150 мм.
Таблица 3
Характеристика образцового раствора |
Номер образцового раствора |
||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Объем раствора № 1, см3 |
0 |
0,40 |
0,98 |
1,55 |
2,15 |
2,80 |
4,20 |
5,70 |
7,95 |
Объем раствора № 2, см3 |
0 |
0,25 |
0,44 |
0,68 |
0,88 |
1,06 |
1,40 |
1,70 |
2,05 |
Объем воды, см3 |
10 |
9,35 |
8,55 |
7,77 |
6,97 |
6,14 |
4,40 |
2,60 |
0 |
Окраска соответствует объему ацетилена в см3 при 20 °С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) в 10 см3 поглотительного раствора |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,07 |
0,09 |
0,12 |
Пробирки запаивают или закрывают плотно чистыми резиновыми пробками, которые заливают снаружи менделеевской замазкой.
Срок годности образцовых растворов 1 год.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Проведение анализа
Испаритель — плоскодонную колбу (см. черт. 4а) помещают в ящик со шлаковой ватой, охлажденной жидким кислородом или жидким азотом. Цилиндрический испаритель (см. черт. 46) обертывают стеклотканью, которую охлаждают жидким кислородом или жидким азотом.
В испаритель вливают 250 см3 кислорода и плотно закрывают испаритель резиновой пробкой с двумя отводными трубками. Короткую отводную трубку присоединяют к змеевиковому конденсатору, длинную трубку с присоединенной к ней резиновой трубкой закрывают зажимом. Конденсатор погружают в сосуд Дьюара с жидким кислородом. Для охлаждения конденсатора используют жидкий кислород, оставшийся после отбора пробы, так как при использовании кислорода с повышенным содержанием азота в змеевике может происходить конденсация кислорода, что недопустимо.
Пробу жидкого кислорода испаряют в течение 1,5—2 ч. Ацетилен, содержащийся в испытуемой пробе жидкого кислорода, испаряется и, поступая в конденсатор, вымораживается. При испарении жидкого кислорода необходимо следить, чтобы конденсатор был погружен полностью в жидкий кислород.
После испарения всей пробы жидкого кислорода для удаления остатка кислорода продувают испаритель и конденсатор в течение 8—10 мин медленным током азота (1—2 пузырька в секунду). При этом азот вводят через длинную трубку испарителя при открытом зажиме.
Затем присоединяют к конденсатору в токе азота последовательно два поглотительных сосуда, в каждый из которых предварительно вливают по 10 см3 поглотительного раствора. Второй сосуд является контрольным.
Не прекращая тока азота, вынимают конденсатор из сосуда Дьюара с жидким кислородом и отогревают конденсатор до комнатной температуры. Скорость поступления газа в поглотительные сосуды должна быть не более 1—2 пузырьков в секунду.
При отогревании конденсатора ацетилен испаряется и с азотом поступает в поглотительный раствор, окрашивая его в красновато-фиолетовый цвет, характерный для коллоидного раствора ацети- ленистой меди.
Раствор в контрольном поглотительном сосуде не должен окрашиваться; при появлении окраски необходимо уменьшить скорость поступления газа в поглотительные растворы.
После отогрева конденсатора до комнатной температуры дополнительно продувают систему медленным током азота в течение 5—8 мин.
Раствор из поглотительного сосуда выливают в пробирку для колориметрирования, изготовленную из бесцветного стекла и имеющую те же размеры, что и пробирки колориметрической шкалы.
Сравнивают поглотительный раствор с образцовыми растворами и подбирают близкий по интенсивности окраски. Определяют объем ацетилена в растворе по табл. 3. Если раствор в контрольном сосуде был окрашен, его необходимо вылить в отдельную пробирку, определить в нем объем ацетилена по колориметрической шкале и прибавить к объему ацетилена, найденному в первом сосуде.
Обработка результатов
Для определения объема ацетилена (й^) в кубических сантиметрах в 1 дм3 жидкого кислорода результат анализа умножают на коэффициент, равный отношению 1000:250 = 4, где 250 — объем пробы жидкого кислорода, см3.
Кислород считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если поглотительный раствор остается бесцветным и соответствует нулевому образцовому раствору, что свидетельствует об отсутствии ацетилена в анализируемой пробе.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Хроматографический метод
Объемную долю ацетилена допускается определять хроматографическим методом совместно с определением других углеводородов из одной пробы жидкости.
Аппаратура, реактивы и материалы
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором с порогом чувствительности по пропану не выше 2,5 • 1(М мг/с и газохроматографической колонкой длиной 4—6 м, внутренним диаметром 3—4 мм, заполненной твердым носителем зернением 0,4—0,6 мм, пропитанным диметилсульфоланом (20 % от массы носителя).
Концентратор — U-образная трубка из коррозионностойкой стали, диаметром 6 мм, с толщиной стенок 1 мм, длиной 400 мм, заполненная твердым носителем зернением 0,4—0,6 мм, пропитанным триэтиленгликолем (30 % от массы носителя).
Пробоотборник стеклянный для отбора проб жидкого кислорода (черт. 7).
Сосуд Дьюара стеклянный непосеребренный вместимостью 0,5 дм3 (черт. 8).
Футляр для охлаждения концентратора (черт. 9).
Реометр РКС 1-0,40 по ГОСТ 9932.
Счетчик газовый барабанный с жидкостным затвором типа РГ 700.
Весы лабораторные общего назначения 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Секундомер механический.
Цилиндр 1—100 или 3—100 по ГОСТ 1770.
Вспомогательное оборудование для хроматографического анализа:
лупа измерительная 16х увеличением с ценой деления 0,1 мм;
линейка металлическая по ГОСТ 427;
набор сит «Физприбор»;
шприц медицинский инъекционный типа Рекорд по ГОСТ 22967 вместимостью 5 см3.
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Водород по ГОСТ 3022, марок А или Б высшего сорта.
Сжатый воздух по ГОСТ 17433, класс загрязненности не выше 2-го.
Воздух для питания пневматических приборов и средств автоматизации.
Твердый носитель:
кирпич инзенский (ИНЗ-600). Фракцию с частицами размером 0,4—0,6 мм промывают водой, затем высушивают в сушильном шкафу при 140—150 °С и прокаливают при 300—400 °С в течение 3—4 ч;
или цветохром-1, цветохром-2 с частицами размером 0,4—0,6 мм или порохром-3.
Растворители — эфир этиловый или ацетон по ГОСТ 2603.
Смесь градуировочная с объемной долей пропана около 50 млн-1 (0,005 %) в азоте. Смесь готовят в металлических баллонах путем разбавления азотом поверочной газовой смеси пропана с азотом ГСО № 3961—87 по Госреестру с объемной долей пропана 0,20 %.
2,4-Диметилсульфолан.
Триэтиленгликоль.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Подготовка к анализу
Отбирают в мерный цилиндр около 60 см3 твердого носителя и взвешивают его и 2,4-диметилсульфолан (около 20 % от массы носителя) на технических весах.
Растворяют 2,4-диметилсульфолан растворителем с объемом, равным объему твердого носителя. В полученный раствор всыпают носитель, перемешивают и испаряют растворитель в течение 2—3 ч в токе сухого азота с расходом не более 100 см3/мин.
Полученной массой наполняют газохроматографическую колонку. Поверх слоя носителя укладывают слой стекловолокна толщиной 8—12 мм и медную сетку с диаметром отверстий 0,1—0,15 мм.