Установка для растворения пробы
1 — полиэтиленовая трубка; 2 — выступ; 3 — перфорированный диск; 4 — сосуд для растворения пробы; 5 — ниппель; 6 — баллон; 7 — крышка к сосуду; S — лед
Установка для растворения пробы с проточным пробоотборником
фтористого водорода. Закрывают вентиль баллона, отсоединяют подающую трубку, опускают ее в сосуд и закрывают его крышкой. Снимают ниппель с вентиля баллона, ставят заглушку. Сосуд взвешивают и выдерживают при температуре окружающей среды, периодически перемешивая, до растворения льда.
При использовании пробоотборника проточного типа (см. черт. 5) пробу растворяют аналогично, но при этом после снятия заглушки с запорного вентиля 2 подсоединяют вентиль тонкой регулировки 1, ниппель 3 и открывают сначала вентиль 2, затем осторожно вентиль /.
1 — вентиль тонкой регулировки; 2 — вентиль цап- ковый; 3 — ниппель; 4 — трубка полиэтиленовая или фторопластовая; 5 — сосуд для растворения пробы; 6 — перфорированный дискЕсли конструкция запорного вентиля 2 позволяёт отбирать пробу с требуемой точностью, то допускается заполнять сосуд для растворения без подсоединения вентиля тонкой регулировки.
Обработка результатов
Массу фтористого водорода (М) в 1 г раствора А в граммах вычисляют по формуле
М=—і— , (1)
где m — масса введенного фтористого водорода, г;
іщ — масса льда, г.
Определение массовой доли фтористого водорода
Массовую долю фтористого водорода (X) в процентах вычисляют по формуле
Х = 100—(Х1+Х2+Хз+ХД (2)
где X] — массовая доля воды, %, определяемая в соответствии с п. 3.3;
Х2 — массовая доля сернистого газа, %, определяемая в соответствии с п. 3.4;
Х3 — массовая доля серной кислоты, %, определяемая в соответствии с п. 3.5;
Х4 — массовая доля кремнефтористоводородной кислоты, %, определяемая в соответствии с п. 3.6.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,01 %. Допускаемая абсолютная суммарная погрешность результата анализа ±0,005 % при доверительной вероятности 0,95.
Определение массовой доли воды
Метод определения — кондуктометрический.
Предел обнаружения — 0,01 %.
Аппаратура, реактивы и растворы
Ячейка электролитическая (черт. 6).
Кондуктометр по ГОСТ 22171 типов ММ 34—64, К1—4, «Импульс», КД-1—2 или автоматический класса точности 4.0.
Термометр ТЛ-4 4—Б 2 по ГОСТ 27544.
Калий хлористый по ГОСТ 4234, раствор концентрации с (КС1) = 0,01 моль/дм3 (0,01 н).
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 высшего сорта.
Подготовка к анализу
У ст р о й ст в о электролитической ячейки
Электролитическая ячейка представляет собой полый цилиндр из фторопласта-4 внутренним диаметром 10 мм. В цилиндр на
расстоянии 120 мм вмонтированы два электрода из гладкой платиновой проволоки по ГОСТ 18389 диаметром 1,0—1,2 мм.
Цилиндр заключен в стальную обечайку из стали СтЗ, а сверху и снизу имеется система трубок из стали марки Х18Н9Т (а, б, в}.
Электролитическая ячейка
а — трубка для ввода продукта в ячейку; б — трубка для выхода газа; в — трубка для опорожнения ячейки1; 1, 10, 11, 13, 18 — гайки; 3 — штатив; 2, 12, /9 — ниппель; 4 — штуцер; 5 — вкладыш; 6 — корпус; 7, 14 — втулки; 8, 16 — трубы; 9 — электроды; 15 — контакт; /7 — гайка для
крепления вентиля Dy =2 мм
Черт. 6
Допускается использовать электролитические ячейки других конструкций, однако электроды должны быть изготовлены из гладкой платиновой проволоки по ГОСТ 18389. Оптимальное значение постоянной ячейки должно составлять 5—9 см-1 (0,05—0,09 м-1).Определение постоянной электролитической ячейки
Электролитическую ячейку тщательно высушивают в токе су- лого теплого воздуха, затем 2—3 раза ополаскивают раствором хлористого калия и заполняют раствором хлористого калия.
Электроды ячейки подсоединяют к клеммам кондуктометра и измеряют сопротивление раствора в омах или проводимость раствора в сименсах (в зависимости от типа кондуктометра). Измерение повторяют не менее пяти раз до получения постоянного значения определяемых показателей. Измеряют температуру раствора хлористого калия и определяют удельную электрическую проводимость по табл. 2.
Таблица 2
Температура раствора хлористого калия, СС |
Удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм3 (0,01 и), См/см (См/м) |
15 |
0,001147 (0,1147) |
16 |
0,001173 (0,1173) |
17 |
0,001199 (0,1199) |
18 |
0,001225 (0,1225) |
19 |
0,001251 (0,1251) |
20 |
0,001278 (0,1278) |
21 |
0,001305 (0,1305) |
22 |
0,001332 (0,1332) |
23 |
0,001359 (0,1359) |
24 |
0,001386 (0,1386) |
25 |
0,001413 (0,1413) |
26 |
0,001441 (0,1441) |
27 |
0,001468 (0,1468) |
28 |
0,001496 (0,1496) |
29 |
0,001524 (0,1524) |
30 |
0,001552 (0,1552) |
Постоянную электролитической ячейки (К) в сантиметрах в минус первой степени (метрах в минус первой степени) вычисляют по формуле
^~хкс1’^, (3)
где хкш— удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации с (КС1) =0,01 моль/дм3 (0,01 н) при данной температуре, См/см (См/м);
R — сопротивление ячейки, Ом.
Периодичность проверки постоянной электролитической ячейки — не реже одного раза в три месяца.
Проведение анализа
Электролитическую ячейку тщательно промывают водой и высушивают в сушильном шкафу при Температуре 100—105 °С в течение 3 ч или промывают этиловым спиртом и высушивают в токе сухого воздуха в течение 1 ч, затем присоединяют к баллону или пробоотборнику проточного типа с пробой безводного фтористого водорода при температуре не выше 19 °С.
Осторожно открывают вентиль топкой регулировки и промывают ячейку двумя объемами жидкого фтористого водорода. Ячейку заполняют фтористым водородом медленно во избежание задерживания пузырьков газа на ее стенках.
Электроды ячейки подсоединяют к клеммам кондуктометра и измеряют сопротивление (Ri) ИЛИ проводимость (/1) в зависимости от типа применяемого кондуктометра. Заполнение ячейки и измерение повторяют не менее пяти раз до получения постоянного значения сопротивления или проводимости ячейки.
Обработка результатов
Удельную электрическую проводимость фтористого водорода (xHF) в сименсах на сантиметр (в сименсах на метр) вычисляют по формуле
*HF=^- ИЛИ KliF=^-Kji , (5)
где X — постоянная ячейки, см-1 (М-1);
Ri — сопротивление ячейки с фтористым водородом, Ом;
/і — проводимость ячейки с фтористым водородом, Ом"1.
Массовую долю воды (XJ в процентах определяют по градуировочному графику (черт. 7) или вычисляют по формуле
Xi=8,0xHf—0,003, (6)
выражающей линейную зависимость между массовой долей воды в процентах и удельной электрической проводимостью в сименсах на метр и действительной при удельной электрической проводимости более 0,162 и менее 1,288 См/м.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 20 %. Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±10 % при доверительной вероятности 0,95.
Определение массовой доли восстановителей в пересчете на сернистый газ
Метод анализа — титриметрический.
Предел обнаружения — 0,001 %.
Аппаратура, реактивы и растворы
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
Бюретка 1—2—5 и 1—2—10 по ГОСТ 20292.
Пипетка 1—1 — 1, 1—1—5, 1 — 1 — 100 по ГОСТ 20292.
Цилиндр 1—100 по ГОСТ 1770.
Градуировочный график для определения массовой доли воды
Пипетки полиэтиленовые или фторопластовые вместимостью 25 см3.
Склянка полиэтиленовая вместимостью 250 см3.
йод по ГОСТ 4159, свежеприготовленный раствор концентрации с (7г J2) =0,01 моль/дм3 (0,01 н) или такой же раствор, приготовленный из фиксанала; готовят разбавлением раствора концентрации с (7г J2) =0,1 моль/дм3 (0,1 н) в 10 раз.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, свежеприготовленный раствор с массовой долей 0,5 %.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 27068, свежеприготовленный раствор концентрации с (Na2S2O3- •5 Н2О)=0,01 моль/дм3 (0,01 н) или такой же раствор, приготовленный из фиксанала; готовят разбавлением раствора концентрации с (Na2S2O3-5H2O) =0,1 моль/дм3 (0,1 н) в 10 раз.
Калий йодистый по ГОСТ 4232, свежеприготовленный раствор с массовой долей 10 %.
Вода дистиллированная по ГОСТ 67Q9.
Проведение анализа
В полиэтиленовую склянку вносят 100 см3 охлажденной до температуры не выше 10 °С воды, 1 см3 раствора йодистого калия, 5 см3 раствора йода и взвешивают. Затем вводят (25,00+2,50) г раствора А.
Раствор в склянке титруют при постоянном перемешивании раствором серноватистокислого натрия до слабо-желтогжокрашива- ния, после чего к нему прибавляют 3—5 капель раствора крахмала, перемешивают и титруют раствором серноватистокислого натрия до исчезновения синей окраски. Параллельно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с тем же количеством реактивов, но без анализируемого продукта. Вместо анализируемого продукта в контрольную пробу вводят эквивалентное количество воды.
Обработка результатов
Массовую долю восстановителей в пересчете на сернистый газ (Яг) в процентах вычисляют по формуле
V (V.-Vj-0,00032-100
2М • m ’
где Vi — объем раствора серноватистокислого натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3 (0,01 н), израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;
V2— объем раствора серноватистокислого натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3 (0,01 н), израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
0,00032 — масса сернистого газа, соответствующая 1 см3 раствора серноватистокислого натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, г;
М — масса фтористого водорода в 1 г раствора А, г;
m — масса навески раствора А, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 20 %- Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±10 % при доверительной вероятности 0,95.
Определение массовой доли серной кислоты
Метод определения — фотоэлектроколориметрический.
Предел обнаружения — 0,002 % •
Аппаратура, реактивы, растворы
Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 по ГОСТ 12083.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
Бюретка 1—2—50—0,1 по ГОСТ 20292.
Бюкс из фторопласта-4 с крышкой.
Цилиндр 1—500 по ГОСТ 1770.
Стакан В-1-500 ТХС по ГОСТ 25336.
Колба Кн-1 по ГОСТ 25336.
Пипетка 1—1—1, 1—1—5 и 1-1—10 по ГОСТ 20292.Колбы мерные 2—50—2, 2—100—2 и 2—1000—2 по ГОСТ 1770.
Натршг углекислый безводный по ГОСТ 83, раствор с массовой долей 5 %.
Натрий сернокислый по ГОСТ 4166, свежеприготовленный образцовый раствор массовой концентрации 0,1 мг/см3 (в пересчете на серную кислоту).
Барий хлористый по ГОСТ 4108, раствор концентрации с (7г ВаС12) = 1 моль/дм3 (1 н).
Кислота борная по ГОСТ 9656, раствор с массовой долей 3 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, концентрированная и разбавленная 1:3.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Глицерин по ГОСТ 6259.
Подготовка к анализу
Приготовление образцового раствора сернокислого натрия
1,448 г безводного сернокислого натрия, предварительно высушенного до постоянной массы при температуре от 100 до 105 °С, взвешивают в бюксе и растворяют в (40±10) см3 дистиллированной воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят его объем дистиллированной водой до метки. 10 см3 полученного раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят его объем дистиллированной водой до метки. 1 см3 образцового раствора сернокислого натрия соответствует 0,1 мг серной кислоты.
Приготовление осаждающего раствора
В 500 см3 воды растворяют 120 г хлористого натрия, 50 г хлористого бария, приливают 500 см3 глицерина, перемешивают и через сутки фильтруют.
Построение градуировочного графика