Этилен и пропилен. Методы определения кислорода

vnK 661.715.332/.333:546.21.06:006:354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭТИЛЕН И ПРОПИЛЕН

Методы определения кислорода
Ethylene and propylene.
Methods of determination of oxygen
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сен­тября 1981 г. № 4430 срок действия установлен
с 01.01.82
до 01.07.89
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на этилен и пропилен и устанавливает следующие методы определения кислорода: элек­трохимический метод с использованием газоанализаторов непре­рывного действия и колориметрический метод.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1502—79 в части электрохи­мического метода определения кислорода.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1. Пробы отбирают в соответствии с требованиями ГОСТ 24795.0—81.

2. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на пропускании анализируемого газа через ячейку Герша. Кислород, содержащийся в газе, восстанавливает­ся на серебряном катоде, это вызывает изменение величины элек­трического тока, пропорциональное парциальному давлению кис­лорода в анализируемом продукте, что регистрируется как пере­пад напряжения на внешнем сопротивлении гальванического эле­мента.
2.2. Аппаратура и реактивы
Гальванический элемент ячейки Герша с серебряным катодом и свинцовым анодом, увлажненными раствором гидроокиси калия. Издание официальное Перепечатка воспрещена
Газоанализатор типа ГЛ-5108.
Допускается использовать другие автоматические приборы, основанные на электрохимическом методе измерения, а также ра­ботающие с ячейками на твердых электролитах.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80, х. ч.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, 10%-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, 25%-ный раствор.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, 2%-ный раствор.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 2%-ный раствор.
Пиролюзит частицами размером от 1 до 4 мм.
Водород по ГОСТ 3022—80.
Азот газообразный по ГОСТ 9293—74.
2.3. Подготовка к анализу
2.3.1. Подготовку газоанализатора, градуиров­ку и вывод на рабочий1 режим проводят в соот­ветствии с инструкцией, прилагаемой к при­бору.
Допускается градуировать прибор с помощью анализируемого газа, дополнительно очищенного от кислорода в фильтре с пиро­люзитом. Цилиндрической формы фильтр, объемом около 100 см3 заполненный активированным пиролюзитом, гер-метично присоеди­няют к линии газа непосредственно перед входом в прибор.
2.3.2. А кт и в и р о в а н и е и регенерация пиролюзита
Активирование свежего пиролюзита или регенерацию отрабо­танного пиролюзита проводят в цилиндрическом сосуде из квар­цевого стекла диаметром (28±5) мм и длиной (400±5) мм с элек­трообмоткой при температуре 250—300°С в течение 5 ч. При этом активирование проводят смесью газов; состоящей из 90—95% (по объему) азота или любого другого инертного газа и 5—10 % водорода, а регенерацию— водородом, при скорости газа 60— 150 дм3/ч. Затем в течение 1—3 ч при температуре 450—500°С через реактор пропускают только водород со скоростью не менее 20 дм3/ч.
Обработку газом прекращают, когда пиролюзит приобретает светло-серую окраску.
2.4. Проведение анализа
Концентрацию кислорода измеряют на газоанализаторе в со­ответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
Результат анализа фиксируется на электронном самопишущем приборе в единицах, указанных в нормативно-технической доку­ментации на анализируемый продукт.
За результат анализа принимают среднее арифметическое ре­зультатов двух параллельных определений, допускаемые расхож­дения между которыми не должны превышать 0,0002%.
. Допускается определение кислорода в этилене и пропилене проводить колориметрическим методом.

3. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении аммиачного комплекса однова­лентной меди кислородом, содержащимся в анализируемом газе, с последующим определением интенсивности* окраски образовав­шегося комплекса двухвалентной меди синего цвета колориметри­ческим методом.
В присутствии ацетилена (при объемной доле его не более 0,003%) анализируемые газы перед определением кислорода очи­щают раствором йодомеркурата калия или аммиачным раствором азотнокислого серебра.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Кювета для определения кисло­рода (чертеж), состоящая из трех частей: барботажной трубки с трех­ходовым краном и впаянным стек­лянным фильтром (пористость фильтра 2), оптической части с плоскопараллельными окнами из оптического стекла (от спектрофо­тометров типа СФ-4А или СФ-5), укрепленными на торцах глифта- лем или эпоксидной смолой и от­водной трубки с серповидным трех­ходовым краном. Размеры опти­ческой части кюветы должны соот­ветствовать размерам кюветодер- жателя фотоэлектроколориметра, ее объем должен быть точно извес­тен (для этого эту часть кюветы заполняют водой точно измеренного объема и ставят метку).

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-М или ФЭК-Н-57 приспосаб­ливают для установки кюветы сле­дующим образом: снимают крышку с окошка, в которое обычно встав­ляют прилагаемые к прибору кюве­ты, и устанавливают светонепрони­цаемый кожух (из фанеры, картона том размеров окошка и кюветы.
Газометр вместимостью 5 дм3 или. газосчетчик барабанный ГСБ-400, класс 1.
Баня водяная.
Сосуд плоскодонный вместимостью 1,5—5 дм3, из термостойко­го стекла.
Колбы 2—100—2 и 2—1000—2 по ГОСТ 1770—74.
Пипетки 6—2—10, 2—2—20 по ГОСТ 20292—74.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, х. ч., раствор, готовят растворением 36 г хлористого аммо<ния в 100 см3 дистиллирован- вой воды.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Проволока медная круглая электротехническая по ГОСТ 2112—79, диаметром не более 1 мм.
Масло вазелиновое или веретенное.
Медь однохлористая по ГОСТ 4164—79, х. ч.
Раствор аммиачный поглотительный, готовят следующим обра­зом: в плоскодонный термостойкий сосуд помещают медную про­волоку, 900 см3 дистиллированной воды, 12 г однохлористой меди, 36 г хлористого аммония, взвешенного с погрешностью не более 0,001 г, и 100—150 см3 раствора аммиака. Медную проволоку предварительно обезжиривают и промывают раствором хлористо­го аммония и водным аммиаком. Поглотительный раствор защи­щают от попадания кислорода из атмосферы слоем вазелинового или веретенного масла. Раствор обесцвечивают нагреванием на водяной бане до 70°С.
Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165—78, 0,05 н. аммиачный раствор, готовят следующим образом: 12,486 г серно­кислой меди, взвешенной с погрешностью не более 0,0002 г, раст­воряют в дистиллированной воде, содержащей 300 см3 водного ам­миака, в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и доводят объем раст­вора водой до метки.
1 см3 этого раствора эквивалентен 0,28 см3 кислорода.
Аммиачный раствор сернокислой меди, используемый для по­строения градуировочного графика, готовят разбіавлением 0,05 н. аммиачного раствора в десять раз. 1 см3 разбавленного раствора сернокислой меди эквивалентен 0,028 см3 кислорода.
Водород по ГОСТ 3022—80, марки А или Б, или азот газооб­разный технический по ГОСТ 9293—74, высшего сорта.
Допускается использовать азот 1-го сорта после очистки его от кислорода по п. 2.3.1 настоящего стандарта.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.
3.3. Подготовка к анализу
3.3.1. Построение градуировочного графика
Шкалу аммиачных растворов сернокислой меди готовят сле­дующим образом: в мерные колбы вместимостью 100 см3 помеща­ют пипеткой 1,2,3,4 ... 15 см3 разбавленного раствора и приливают до метки дистиллированную воду. 1 см3 каждого из полученных растворов эквивалентен соответственно 0,00028; 0,00056; 0,00084; 0,00112 ... 0,0042 см3 кислорода.
Оптическую плотность полученных растворов измеряют на фо­тоэлектроколориметре при длине волны (315±5) нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. Диапазон оптических плотностей должен быть в пределах 0,01—1,1. По полученным дан­ным строят градуировочный график зависимости оптической плот­ности растворов от эквивалентной концентрации кислорода.
3.4. Проведение анализа
Из кюветы (чертеж) удаляют воздух продувкой ее водородом, или азотом в течение 10—15 мин при скорости газа около 0,3— 0,5 дм3/мин. Затем кювету заполняют поглотительным аммиачным раствором однохлористой меди. Для этого соединяют сифон со­суда, в котором этот раствор постоянно хранят, с вертикальным: отводом трехходового крана 1, промывают раствором соедини­тельный каучук и кран, а затем через отводную трубку направ­ляют раствор в кювету, полностью заполняя ее оптическую часть, (до метки).
Оптическую плотность раствора однохлористой меди определя­ют на фотоэлектроколориметре. Затем через этот раствор про­пускают анализируемый газ. Для этого кювету переворачивают кранами вниз, осторожно переводя весь раствор в барботажную- трубку (при этом оба трехходовых крана должны быть поверну­ты так, чтобы кювета была полностью отсоединена от атмосферы). Кран 2 соединяют с линией анализируемого газа, а кран 1 — с- газометром или газосчетчиком.
Перед подачей газа в кювету тщательно продувают для удале­ния воздуха соединительный каучук и отросток крана 2. Анализи­руемый газ барботируют в раствор со скоростью 130—150 см3/миц в течение 15—20 мин; при этом уровень жидкости не должен быть выше половины высоты барботажной трубки. Измеряют объем’ пропущенного газа.
Затем кювету отсоединяют от атмосферы поворотом кранов 1 и 2 и измеряют оптическую плотность поглотительного раствора* при условиях, указанных выше. По изменению оптической плот­ности с помощью градуировочного графика определяют эквива­лентную концентрацию поглощенного кислорода.
3.5. Обработка результатов
Объемную долю кислорода (X) в процентах вычисляют по фор­муле
(Ks-vO-Vp-ioo
Х vH
где V1 — объем кислорода в 1 см3 поглотительного раствора до* пропускания- анализируемого газа, определенный по- градуировочному графику, см3;
V2— объем кислорода в 1 см3 поглотительного раствора пос­ле пропускания анализируемого газа, определенный по градуировочному графику, см3;
Vр — объем поглотительного раствора, см3;
VH — объем пропущенного газа, приведенный к нормальным условиям, см3.
За результат анализа принимают среднее арифметическое ре­зультатов двух параллельных определений, допускаемые расхож­дения между которыми не должны превышать