Лаборант химического анализы 2 разряда / Анализ газов на аппарате Орса
.pdfАнализ газов на аппарате Орса
Самым простым методом определения состава газов является способ их поглощения, основанный на химических превращениях поглотителей (жидких и твердых) с компонентами газа. Примерами использования этого способа являются определение содержания двуокиси углерода, непредельных углеводородов и кислорода в природных или нефтезаводских газах.
В качестве поглотителя двуокиси углерода используют раствор щелочи, который эффективно поглощает 40 объемов СО2 :
2КОН + СО2 —› К2СО3 + К2О
При этой реакции образуется углекислый калий, хорошо растворимый в воде. (Замена КОН на NаОН недопустима, из-за низкой растворимости соды - Nа2СО3).
В случае кислорода используют раствор пирогаллола в щелочи. Для этого смешивают раствор 40 г пирогаллола в 200 мл воды с раствором 120 г КОН в 80 мл воды из расчета 5 мл раствора пирогаллола с 30 мл раствора КОН. Такая смесь объемом 1 мл легко поглощает 8 мл кислорода при 20 С.
Для поглощения непредельных газов (этилен, пропилен, бутилен) можно использовать бромную воду, в этом случае бром присоединяется по месту двойной связи и происходит образование дибромидов, остающихся в жидкости. Бромная вода берется насыщенная бромом или с некоторым избытком нерастворившегося брома внизу поглотителя.
Анализ газов на аппарате Орса
АППАРАТУРА И РЕАГЕНТЫ
Для анализа газа необходим типовой прибор ОРСА с тремя поглотителями, заполненными:
1)бромной водой (насыщенный раствор);
2)раствором КОН (20-30 %);
3)раствором пирогаллола в щелочи (состав описан выше).
Состоит из трех поглотительных сосудов для определения содержания (в %): 8 – СО2; 9 – О2 и 11 – СО. Каждый сосуд имеет два стеклянных цилиндра, соединенных с общей трубкой 4 кранами 3. Чтобы избежать попадания воздуха в сосуды 9 и 11, на их патрубки надеты резиновые чехлы 10 и 12.
Анализ газов на аппарате Орса
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1.Аппарат ОРСА, заправленный поглотителями и проверенный на герметичность, заполняется анализируемым газом в измерительную бюретку путем манипулирования кранами и уравнительной склянкой до набора объема газа 100 мл.
2.Открывают кран первого поглотительного сосуда и осторожно перемещая уравнительную склянку вверх переводят газ из бюретки в поглотительный сосуд с раствором щелочи.
3.Действуя аналогичным образом, устанавливают постоянный объем газа в бюретке после контакта с раствором во втором поглотительном сосуде, сосуд отключают, а второе значение объема газа также фиксируют.
4.Затем открывают третий поглотительный сосуд с раствором пирогаллола и аналогично после контакта с ним доводят объем газа до постоянного значения и отключают третий поглотительный сосуд. Фиксируют конечный объем газа.
5.Содержание непредельных углеводородов, СО2 и О2 определяют по уравнениям: где 100 - исходный объем газа (мл);
V1 - объем газа после контакта с раствором бромной воды (мл);
V2 - объем газа после контакта с раствором щелочи (мл);
V3 - объем газа после контакта с раствором пирогаллола (мл).
Анализ газов на аппарате Орса
В связи с очень низкой стойкостью раствора для поглощения СО чаще всего с помощью газоанализатора «ОРСа» определяют только содержание СО2 и O2.
Содержание СО (%) в отходящих газах находят по формуле:
где – характеристика топлива, определяемая в зависимости от его элементарного состава.