книги из ГПНТБ / Николай Александрович Шилов [сборник]

этого срока поступал для определения его динамической ак­ тивности и влаги. Динамическая активность определялась в трубках профессора Шилова длиной 41 см, диаметром 21 мм.

Ток фосгена брался из фосгенного сифонного баллона, пе­ ревернутого вниз вентилем. Скорость тока измерялась жид­ ким реометром Аркадьева, градуированным на хлор. Ток шел со скоростью по реометру около 1 л/мин. За склянкой, где происходило смешивание фосгена и воздуха, помещалась колба для газового анализа. При каждом определении дина­ мической активности при помощи этой колбы делалось опре­ деление концентрации фосгена, причем это определение воз­ можно было совершить в любой момент опыта, его не преры­ вая.

В колбу для газового анализа приливалась спиртовая ще­ лочь, которая поглощала фосген и разлагала его на СОг и НС1. После некоторого стояния (15—20 мин) спиртовой рас­ твор нейтрализовался азотной кислотой и образовавшаяся НС1 титровалась 1/10-нормальным раствором азотно-кислого серебра в присутствии нескольких капель 10% раствора хро­ мово-кислого калия. По количеству найденной НС1 вычислял­ ся объем фосгена, находившийся в колбе, и отсюда его объ­ емный процент в токе воздуха. Концентрация несколько ко­ лебалась лишь в первой серии опытов. Опыты, к которым от­ носится табл. 6, были проведены при очень равномерной кон­ центрации фосгена. Цифры показали, что вместо 2% тока фосгена (пользуясь градуировкой реометра по хлору) полу­ чался ток концентрации около 1,5%.

Вмомент прекращения защитного действия угля проскок

вопытах первой серии (табл. 5) определялся трояким путем. За трубкой с углем помещалась трубка, в которую вклады­ валась синяя лакмусовая бумажка, и бумажка, смоченная

спиртовым раствором дифениламина и диметилпарааминобензальдегида (на 20 смъ спирта по грамму вещества). Эта трубка каучуком соединялась с паяльной горелкой, направ­ ленной на медную сетку. В момент проскока фосгена пламя должно быть окрашенным в зеленый цвет. (Этот метод пред­ ложен профессором Шиловым). Опыт указал, что эта реак­ ция настолько чувствительная, что некоторое количество со­ ляной кислоты и хлора, находящееся в воздухе (благодаря небольшой утечке баллонов с хлором и фосгеном), уже дает окрашивание пламени, которое маскирует начавшийся прос­ кок, поэтому мы остановились на индикаторах лакмусовой бумажки и аминной бумажки. Лакмусовая бумажка должна была указать на проскок НС1, а аминная—СОСЦ Надо ска­ зать, что аминная бумажка дает аналогичную окраску не только с фосгеном, но и с эфирами, а также и с чистой соля­ ной кислотой. При испытании углей с большим содержанием влаги выделяемая вода сильно понижала чувствительность

164

аминной бумажки, выделяя нерастворившиеся в воде амины из спиртового раствора (бумажка нами употреблялась свежесмоченная).

Мы несколько изменили концентрацию спиртового раство­ ра аминов, уменьшив ее вдвое. Такая бумажка хотя и дава­ ла очень хорошее изменение окраски при проскоке фосгена, но оказалась менее чувствительной. Эта пониженная чувстви­ тельность бумажки и явилась причиной, что динамическая активность угля по отношению к фосгену в опытах первой се­ рии (табл. 5) больше активности его в опытах второй серии (табл. 6), произведенных с одним и тем же углем, но с нор­ мальной аминной бумажкой.

Вторая серия опытов была произведена с нормальной аминной бумажкой. Нагреванием трубки, где помещалась ин­ дикаторная бумажка, мы устранили конденсацию в ней во­ ды. При этом нагревании чувствительность бумажки, которая

фосгена. Покраснение синей лакмусовой бумажки запаздыва­

165

личение влаги заметно понижает динамическую активность угля. Дальнейшие исследования продолжаются.

Заведующий Химической лабораторией Западного фронта ГАВРИЛОВ

К ВОПРОСУ ОБ АДСОРБЦИИ ПОСТОРОННЕГО ГАЗА ИЗ ТОКА ВОЗДУХА*

И. А. ШИЛОВ, Л. К. ЛЕИ ИНЬ и С. А. ВОЗНЕСЕНСКИМ

Со времени наших первых опытов возникла целая литера­ тура по данному вопросу. Напечатана, между прочим, об-

* Печатаемая нами работа примыкает к исследованиям адсорбцион­ ных свойств активного угля и частью вошла в дипломную работу одного из нас (С. А. Вознесенского), представленную еще в 1918 г. в Совет тех­ нологического факультета Института народного хозяйства им. Плеханова (в то время Московского коммерческого института). Работа зарегистри­ рована за № 228 (апрель 1918 г.). Позднее она продолжалась в лабора­ тории того же института и была закончена в химической лаборатории Московского высшего технического училища. Длительный перерыв в рабо­

166

ширная статья Мекленбурга *, касающаяся той же темы. Однако постановка наших опытов и подход к поставленной нами задаче отличаются от печатного материала других ав­ торов, и это дает нам право опубликовать наши результаты, основанные непосредственно на экспериментальных данных и приложимые не только к той практической области, которая дала исходную точку для нашей работы, но и к целому ряду других технических задач, а именно: к процессам фильтро­ вания, выщелачивания, вымывания, поглощения почвой и во­ обще взаимодействия твердого вещества с током жидкости или газа. При этом данные, добытые нами, могут быть рас­ пространены также на процессы, совершающиеся по принци­ пу так называемого «обратного тока».

1.Методика и аппаратура

Вчастном случае, исследованном нами, была поставлена задача экспериментально выяснить изменение в пространстве

иво времени концентрации постороннего газа в токе возду­ ха, пропускаемого через слой угля, поглощающий этот газ. Для этого мы разделили поглощающий слой угля на отдель­ ные равные участки и поместили между ними измерительные приборы, позволяющие в любой момент, не прекращая обще­ го тока, выключить их и произвести определение остаточной концентрации постороннего газа в воздухе в различных мес­ тах слоя. Кроме того, между отдельными участками помеща­ лись индикаторные бумажки, указывавшие моменты первого появления газа в том или другом месте слоя, а также в са­ мом его конце. В качестве поглотителя мы применяли раз­ личные сорта активированного угля, в качестве поглощаемо­ го газа употреблялся хлор.

Аппарат был сконструирован следующим образом. Ток воздуха и хлора получается из баллонов, в которых эти газы находятся под давлением. Скорость обоих токов регулируется вентилями и определяется реометрами. Оба газа поступают в смеситель, сделанный из опрокинутой нижней части кипповского аппарата с двумя баллонами. При помощи двух двух­ ходовых кранов ток воздуха и хлора может поступать прямо в систему дальнейших аппаратов или же проходить предва­ рительно через колбу емкостью около 2 л. Она устроена по образцу промывной склянки и закрывается полой стеклянной пробкой, которая снабжена отверстием и желобком и соеди­ нена с трубками, направленными вверх и вниз, при повороте пробки можно изолировать содержимое колбы от окружаю­ щего воздуха или направить ток воздуха через колбу. При

* Z. Elektrochem. 31, 488 (1925).

167

помощи верхней трубки, снабженной воронкой и краном, можно, не открывая колбы, ввести в нее раствор и произвес­ ти анализ. Для этого мы брали раствор йодистого калия и титровали выделившийся иод тиосульфатом. Такие же колбы помещались и в промежутках между участками угольного слоя. Мы будем называть их «измерительными колба­ ми».

После 1-й измерительной колбы ток воздуха и хлора при помощи двухходовых кранов может быть направлен в рабо­ чую систему или в холостую трубку с углем и выведен нару­ жу или в тягу. Холостая трубка должна оказывать прибли­ зительно то же сопротивление току, что и вся рабочая систе­ ма; она служит для того, чтобы избежать колебания условий при начале опыта. Ток газов регулируется и контролируется предварительно при холостом ходе, а затем уже направляет-, ся в рабочую систему, и тогда отмечается время начала опы­ та секундомером.

Рабочая система состоит из ряда (большей частью 7) тру­ бок с притертыми полыми стеклянными пробками, причем как сама трубка, так и пробка сужены в трубки малого диамет­ ра. Со стороны вхождения тока газов трубки имеют расши­ рение, а затем небольшое сужение, на котором помещается платиновая сетка. Трубки имеют 4 см в диаметре и длина их позволяет поместить плотный слой угля в 10 см, прикрыв его второй платиновой сеткой. Такие трубки мы в дальнейшем будем называть «члениками».

В каждом промежутке между члениками находятся два двухходовых крана и измерительная колба. При помощи кра­ нов можно в любой момент выключить колбу, не прерывая тока, и заменить ее новой. Между члениками находятся так­ же небольшие трубочки с шариком, в котором вложены упо­ мянутые выше индикаторные бумажки, смоченные раствором KJ и крахмала. В конце системы, кроме того, находится промывалка с тем же раствором.

Опыты с таким прибором велись нами в нескольких на­ правлениях:

1. Определялось распределение хлора во всем поглощаю­ щем слое в момент появления хлора в конце системы, т. е. в момент прекращения «защитного действия» (момент «проско­ ка» ). в этот момент выключались одновременно все измери­ тельные колбы. Полученная серия чисел давала указания на п р о с т р а н с т в е н н о е р а с п р е д е л е н и е о с т а т о ч н о ­ го х л о р а в в о з д у х е в различных пунктах системы.

2. Определялась остаточная концентрация хлора в возду­ хе в определенные моменты опыта, в определенных участках

168 .

Все эти серии опытов производились в различных услови­ ях скорости общего тока, начальной концентрации хлора, свойств угля. Это указано при описании отдельных опытов.

2. Экспериментальная часть

А. Серии опытов для определения распределения остаточного хлора в воздухе внутри поглощающего слоя в момент конца его защитного действия

* Обыкновенно даже в первом промежутке концентрация хлора не доходит до 100% начальной величины, но близка к ней.

169

* Ввиду значительной влажности уголь-сырец просушивался до со­ держания 4% влаги.

2. Скорость тока воздуха 5 л/мин. Угольное зерно 10 мм в диаметре.

171

Б . С ери и о п ы т о в д л я о п р е д е л е н и я п о с т еп ен н о г о и зм ен ен и я о ст а т о ч н о й к о н ц ен т р а ц и и х л о р а в в о з д у х е во в р ем ен и в р а зл и ч н ы х у ч а с т к а х

п о г л о щ а ю щ е г о с л о я

1. Нарастание концентрации хлора в воздухе во времени при общей скорости тока 3 л/мин и начальной концентрации хлора в 2,00%. Рис 4а,

крив. 4, 6, 8.

2. Нарастание концентрации хлора в воздухе во времени при общей скорости тока 3 л/мин и начальной концентрации хлора 4,0%. Рис. 46,

крив. 1, 2, 3.

1 72