Инертные газы - Фастовский В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Для определения еще более низких концентраций кислорода разработан прибор типа ГЛ-5103, отличающийся наличием обогатителя адсорбционного типа [68]. При анализе на кислород таких плохо адсорбирующихся газов, как гелий или водород, анализируемая смесь предварительно пропускается через колонку с силикагелем, полностью адсорбирующим кислород. В гальваническую ячейку направляется затем десорбирующийся из колонки газ с соответствующим пересчетом показаний прибора. Для одного анализа с порогом чувствительности 10-7%О2
333
необходимо пропустить через прибор 20 л газа, который в процессе анализа не теряется; продолжительность анализа около 15—20 мин.
Деполяризационный газоанализатор [75]. Если приложить электрическое напряжение к двум электродам, погруженным в электролит, сила тока между ними быстро уменьшится в результате поляризации практически до нуля. Попадая в электролит, кислород диффундирует к катоду и частично деполяризует его; в результате в цепи ячейки возникает диффузионный ток, сила которого пропорциональна содержанию кислорода в элекгролите.
Промышленностью выпускается деполяризационный газоанализатор на кислород типа ГДРП-3 с пятью диапазонами измерения — ст 0—0,1 до 0—2 об.%. Он снабжается вторичным прибором с записью результатов анализа, имеет основную погрешность измерений не более ±5% и время запаздывания не более 90 сек [76].
Лабораторные методы определения содержания кислорода. В лабораторной практике широко распространены приборы для эпизодического анализа газовых проб на содержание кислорода, основанные на трех принципах: волюмометрическом (абсорбционном), колориметрическом, гидрирования.
Кислород можно определять на любом из аппаратов для общего анализа (см. стр. 319) при заполнении одной поглотительной пипетки соответствующим реагентом. Если требуется проводить частые анализы только для определения содержания кислорода, то удобно воспользоваться одним из приборов, специально предназначенным для этой цели [77].
Пипетку для поглощения кислорода в приборе Гемпеля (см. рис. 5.12) засыпают спиралями диаметром 5 мм и длиной 10 мм из медной проволоки диаметром 0,8—1,0 мм и заполняют смесью водных растворов хлористого аммония и аммиака (750 г МН4С1 в 1 л дистиллированной воды + 1 л Г\Щ4ОН).
Промышленность выпускает кислородные анализаторы по Гемпелю с шариковыми секционными бюретками для определения содержания кислорода с повышенной точностью: СВ-7636 для диапазона 0—5% 02 с погрешностью ±0,01 02 и СВ-7637 для диапазона 0—100% 02 с погрешностью ±0,05% 02.
В качестве поглотителей для кислорода используют также щелочные растворы пирогаллола и гидросульфита натрия. Они быстро разрушаются на воздухе, и должны применяться только свежеприготовленные и сильнощелочные растворы [47].
Для определения малых примесей кислорода наиболее удобно использовать различные модификации колориметрического метода, основанного на окислении бесцветного аммиачного комплекса одновалентной меди в яркоокрашенное соединение двухвалентной меди. Для проведения анализа исполь-
334
.1
зуется специальная пипетка / (рис. 5.19) с кюветой 2 и тремя кранами 3—5. Пипетку тщательно продувают анализируемым газом. Затем краны 3 и 4 закрывают и через кран 5 кювету заполняют реагентом. Кран 5 закрывают, жидкость переводят из кюветы в пипетку и тщательно встряхивают ее; при этом кислород поглощается полностью. Реагент вновь переводят в кювету и определяют интенсивность его окраски, сравнивая с заранее приготовленными эталонами [78].
Выпускаются лабораторные колориметрические газоанализаторы двух типов: СВ-7631 с пипетками объемом 0,5 и 1 л для анализа в диапазонах концентраций 0,003—0,2 и 0,001—0,1 02; СВ-7632 с пипетками объемом 3 и 5 л для анализа в диапазонах концентраций 0,0005—0,003 и 0,0003—0,002% 02.
Для анализа на приборе СВ-7632 необходимо достаточно большое количество газа, так как для отбора представительной пробы следует продуть пипетку по крайней мере 10-кратным объемом газа. Расход газа может быть значительно снижен, если осуществить эффективный барботаж его через реагент в небольшой неподвижной кювете. Колориметрирова-ние упрощается и ускоряется при использовании типового фотоколориметра ФЭК-М [79] или элементов фотоэлектрического газоанализатора АКШ [80].
В другом варианте фотоколориметрического анализатора для непрерывного определения малых концентраций кислорода используют явление обесцвечивания при окислении интенсивно окрашенного в красный цвет щелочного раствора антрахинон-2-сульфоната натрия [81]. Степень изменения окраски раствора регистрируется дифференциальным фотоколориметром с двумя фотоэлементами / и 2 (рис. 5.20), сигнал от которых после усилителя 3 передается на регистрирующее и записывающее устройство 4. Свежий реагент под действием насоса 5 проходит через сравнительную кювету 6, эффективно контактирует в реакторе 7 с барботируемым через него анализируемым газом, и частично окисленный и обесцвеченный раствор через рабочую кювету 8 направляется в регенерационную колонку 9, где вновь восстанавливается на цинковой амальгаме. Приборы изготавливаются на два диапазона измерений: 0—0,005 и 0—0,05% 02 и работают при расходе анализируемого газа 230—300 см3/мин.
