ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 315
Скачиваний: 1
газоочистительная трубка; в нее впаяна внутренняя трубка. Про бирку до края внутренней впаянной трубки заполняют окисью меди (кусочки проволоки длиной 3—4 мм), затем запаивают. Нижняя часть — змеевиковый холодильник — имеет 8—12 витков. Пришлифованные части слегка нагревают, смазывают расплавлен ной замазкой и соединяют. Л
Кварцевую трубку нагревают электропечью до температуры 700—750°С. Затем кислород охлаждают в холодильнике, опущен ном в стакан 15, наполненный водой.
U-образные трубки служат для поглощения воды и двуокиси углерода, образующихся после сжигания органических примесей
Рис. III. 3. Установка для определения углерода |
и |
водо |
||||
рода: |
|
|
|
|
|
|
/ — газометр; 2 — трехходовой кран; |
3— осушительная |
склянка; |
4, 5— при |
|||
бор для очистки кислорода; 6—трубка |
для сжигания; |
7—стаканчик |
||||
(или лодочка) с навеской; 8—электропечь; |
9—мерный |
цилиндр; |
10—аспи |
|||
ратор; / / — заключительная трубка; |
/2 — поглотительные |
аппараты; |
13 — |
|||
горелка; 14—U-образные трубки; 15—стакан.
кислорода в газоочистительной трубке. Колено U-образной трубки, примыкающее к змеевиковому холодильнику, наполняют ангидроном, другое колено — аскаритом. Вторую U-образную трубку на полняют аскаритом и небольшим количеством ангидрона. Слой аскарита отделяют от ангидрона слоем стеклянной ваты.
Прибор для очистки кислорода и U-образные трубки соедидиняют встык с помощью резиновых вакуумных трубок.
Трубка для сжигания 6 изготовлена из прозрачного кварца; она имеет боковой отвод, через который поступает кислород, а с дру гой стороны — оттянутый носик. Трубка нагревается электро печью 8.
Аппараты для поглощения двуокиси углерода и воды являются наиболее ответственной частью установки (рис. III.4). Аппараты соединяют встык, и поэтому их концы должны иметь' срез, строго перпендикулярный оси аппарата. Точность определения углерода и водорода существённо'зависит от постоянства массы поглотитель ных аппаратов. Масса аппарата с пробкой не должна превышать 8—9 г.
Аппарат для поглощения воды заполняют мелкозернистым ангидроном (масса поглотителя приблизительно 2 г). Для предотвра щения закупорки отверстий сверху и снизу помещают слой ваты
191
или стеклянной ваты. Аппарат для поглощения двуокиси углерода на 20 мм но высоте заполняют ангидроиом, затем помещают там пон из стеклянной ваты и насыпают аскарпт (рекомендуется по мещать сверху более крупные кусочки аскарита). Аппараты гер метизируют нагретой замазкой; ее избыток удаляют ватой, смо
ченной |
спиртом (шлиф должен |
быть |
прозрачным). |
|
|
||||||||
О полноте использования аскарита судят по изменению его |
|||||||||||||
окраски |
(становится белого цвета). Отработанный |
аскарит раство |
|||||||||||
|
|
ряют |
в слабоподкисленной |
воде и удаляют |
|||||||||
|
|
из |
аппарата. |
|
|
|
|
10 — измерение |
|||||
|
|
|
Назначение аспиратора |
||||||||||
|
|
объема кислорода, расходуемого в процес |
|||||||||||
|
|
се |
сжигания, |
и проверка |
герметичности ус |
||||||||
|
|
тановки. Кроме того, разрежение, созда |
|||||||||||
|
|
ваемое |
аспиратором, |
компенсирует |
сопро |
||||||||
|
|
тивление системы. Перед очередным опре |
|||||||||||
|
|
делением |
аспиратор |
заполняют |
водой. |
||||||||
|
|
|
Заключительная трубка 11 служит для |
||||||||||
|
|
предотвращения попадания влаги из аспи |
|||||||||||
|
|
ратора. Ее заполняют ангидроном, поме |
|||||||||||
|
|
щая его между двумя прокладками из |
|||||||||||
|
|
стеклянной ваты. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
При сборке аппаратуры для соединения |
||||||||||
|
|
аспиратора с заключительной трубкой при |
|||||||||||
|
|
меняют мягкие резиновые трубки с внут |
|||||||||||
|
|
ренним |
диаметром 4—4,5 мм. Все |
осталь |
|||||||||
|
|
ные соединения осуществляются встык при |
|||||||||||
|
|
помощи |
толстостенных |
резиновых |
трубок |
||||||||
|
|
с внутренним |
диаметром |
2 мм. |
|
|
|||||||
Рис. III. 4. Поглотитель |
|
Прибор |
для |
очистки |
кислорода |
нагре |
|||||||
ный аппарат системы |
вают |
трубчатой |
электропечью, |
в |
которой |
||||||||
Байбаевой. |
поддерживается |
температура |
700—750 °С. |
||||||||||
|
|
Для разложения вещества (сжигания) при |
|||||||||||
меняют |
разъемную |
электрогорелку |
с |
температурой |
900—950 °С. |
||||||||
Для нагревания окислительной зоны применяют другую электро печь с температурой 850—900 °С.
Ход определения. Через вновь собранную установку при на гретых электропечах 30 мин пропускают кислород со скоростью 35—50 мл/мин. Одновременно несколько раз горелкой или с по мощью электропечей прокаливают трубку для сжигания и прове
ряют герметичность установки по аспиратору, закрывая |
кран у |
газометра. Отсутствие пузырьков газа в аспираторе в |
течение |
5 мин подтверждает. герметичность аппаратуры. Затем |
ставят |
контрольные опыты (без вещества) длительностью |
15—20 мин, |
|||
взвешивая каждый раз поглотительные аппараты. |
|
|||
Взвешивание |
поглотительных |
аппаратов является |
ответствен |
|
ной операцией. |
Предварительно- |
их |
тарируют, используя стакан |
|
чики, наполненные кусочками стёкла |
или дробью. |
|
||
192
Перед взвешиванием аппараты тщательно протирают. Отвод ные капилляры трубки очищают ватой, накрученной на металли ческий стержень. Поверхность аппаратов протирают (от середины аппарата к концу) увлажненной фланелью и замшей. Затем по глотитель проводят через окислительное пламя горелки и ставят на металлическую подставку (снимают электрические заряды).
Аппарат для поглощения С 0 2 взвешивают на десятой минуте после протирания, а аппарат для поглощения воды — на пятна дцатой минуте.
Масса аппаратов считается постоянной, если отклонение в мас се аппарата для поглощения С 0 2 не превышает 0,05 мг, а аппарата для поглощения воды — 0,1 мг.
Когда постоянство массы поглотительных аппаратов достигнуто, приступают к анализу стандартного вещества — сахарозы или -глю козы. Если результаты параллельных определений близки к теоре тически вычисленным и допустимые отклонения в значениях не превышены, можно приступать к анализу исследуемых веществ.
Навеску полимера или других нелетучих веществ 10—12 мг, взятую с точностью 0,02 мг, стеклянной палочкой помещают в ло дочку или в кварцевый стаканчик. Для равномерного сжигания рекомендуется засыпать навеску крупнозернистым свежепрокаленным силикагелем. Стаканчик (или лодочку) 7 с навеской помещают в трубку 6 для сжигания открытым концом к печи на расстоянии 100—120 мм от электропечи 8." Продувают трубку кислородом 2—3 мин и присоединяют к. ней поглотительные аппараты 12. Ско рость тока кислорода устанавливают 35—50 мл/мин. Горелку 13
или короткую электропечь устанавливают |
возле лодочки или около |
открытого конца стаканчика и постепенно |
передвигают ее навстре |
чу току кислорода. |
|
Легко разлагающиеся или взрывчатые |
вещества сперва обуг |
ливают в токе азота. Скорость передвижения горелки зависит от свойств анализируемого вещества. Если разложение протекает бур
но, горелку следует отодвинуть к открытому |
концу стаканчика. |
||
При вспышке паров с выбросом из стаканчика |
результаты |
опреде |
|
ления углерода и водорода получаются заниженными. |
|
||
После того как все вещество обуглится, |
в |
несколько |
приемов |
горелку передвигают до конца стаканчика |
и заканчивают |
сжига |
|
ние. Затем прокаливают горелкой трубку по всей длине до боль шой электропечи и удаляют воду, сконденсировавшуюся в отвод ной трубке поглотительного аппарата, проводя сверху нагретым пинцетом. По окончании сжигания (через 20—25 мин) поглотитель ные аппараты снимают, протирают и взвешивают, как указано выше, определяя увеличение массы обоих поглотительных аппаратов.
Содержание углерода С (в %) находят по формуле
с = т. 0,2729
g
где т — масса поглощенной-СО2, мг; 0,2729 — коэффициент пересчета С 0 2 на С; g — навеска, мг.
7 Зак, 665 |
193 |
Содержание водорода Н (в %) находят по формуле
н ^ " ' - ° - " 1 9 . ю о
8
где т — масса поглощенной НгО, мг; 0,1119 — коэффициент пересчета Н на НгО; g — навеска, мг.
Допустимая ошибка при определении углерода |
± 0 , 3 % , . при |
|||||||||
определении |
водорода ± 0 , 1 % . |
|
|
|
|
|
|
|||
Ниже приведено содержание углерода и водорода в некоторых |
||||||||||
полимерах и сырьевых материалах, определенное |
элементным ана |
|||||||||
лизом: |
|
|
В е щ е с т во |
|
|
|
Содержание, % |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
Н |
|
Дифенилолпропан |
технический |
|
79,60 |
7,00 |
|
|||||
Орто-изомер днфенилолпропана |
|
79,12 |
7,17 |
|
||||||
Меламшюформальдегидная смола K-42I-2 |
57,20 |
|
9,30 |
|
||||||
Льняное |
масло |
сырое |
|
75.4—77,6 |
10,64—11,80 |
|||||
Льняное |
масло |
окисленное |
|
64,3—74,4 |
9,01 — 10,64 |
|||||
Льняное |
масло |
уплотненное |
|
79,1—79,9 |
11,10—11,40 |
|||||
Поликарбонат |
на |
основе |
днфенилолпро |
|
|
|
|
|
||
пана |
|
|
|
|
75,57 |
|
5,55 |
|
|
|
Потиметилметакрилат |
|
|
60,00 |
8,00 |
|
|||||
Полистирол |
|
|
|
92,26 |
|
7,74 |
|
|
||
Полнциклогексилметакрилат |
|
71,40 |
9,50 |
|
||||||
Полиэтилакрилат |
|
|
|
60,00 |
8,00 |
|
||||
Полиэтилентерефталат |
|
|
62,50 |
4,20 |
|
|||||
Сахароза |
|
|
|
|
42,04 |
|
6,48 |
|
|
|
Глюкоза |
|
|
|
|
39,92 |
|
6,69 |
|
|
|
Определение |
углерода |
и водорода |
в |
присутствии |
|
|||||
|
|
|
азота, |
галогенов и |
серы |
|
|
|
|
|
При анализе соединений, содержащих |
азот, серу и галоген, для |
|||||||||
получения точных |
результатов |
содержания |
углерода |
и |
водорода |
|||||
в установку вводят дополнительные поглотители. |
|
|
|
|||||||
Образующиеся |
при. окислении летучие ' соединения |
галогенов |
||||||||
к окислы серы улавливают металлическим серебром, |
помещаемым |
|||||||||
в трубку для сжигания после стаканчика с навеской. |
|
|
||||||||
Для поглощения окислов азота используют |
поглотитель — би- |
|||||||||
хромат калия, нанесенный |
на |
силикагель. Для получения такого |
||||||||
поглотителя высушенный крупнозернистый силикагель помещают в колбу с пробкой .и добавляют по каплям при энергичном встряхи вании 0,02 М раствор бихромата калия в серной кислоте. Добав ление раствора продолжают до тех пор, пока силикагель не начнет прилипать к стенкам колбы. Этот поглотитель имеет оранжевожелтый цвет; по мере отработки он постепенно меняется на зе леный.
Полученный адсорбент помещают в аппарат для поглощения, который устанавливают после поглотителя воды. После аппарата с бихроматным адсорбентом устанавливают дополнительный аппа рат с ангидроном для поглощения серной кислоты, которая в про цессе анализа может выделяться из бихроматного адсорбента.
им
Одновременное определение углерода, водорода и галогенов или серы
При анализе соединений, содержащих помимо углерода и во дорода атомы галогена или серы, используют прибор, подобный описанному, но в нем кварцевый стаканчик с навеской анализи руемого вещества помещают в предварительно доведенную до по стоянной массы и взвешенную гильзу с серебром, по увеличению массы которого рассчитывают содержание серы или галогена или их сумму при совместном присутствии (рис. III.5). Присутствие серы или галогена устанавливают предварительными пробами.
Рис. III . б. Трубка для сжигания с |
поглотитель |
|
ной |
гильзой: |
|
/ — трубка для сжигания; |
2, 3 —электропечи; |
4—горелка; |
5 —гильза с серебром; 6 — стаканчик с |
навеской.. |
|
Гильзу с навеской вносят в кварцевую трубку и нагревают до полнительной электропечью; температура печи при определении
галогенов должна быть |
430—450 °С, а при определении серы — |
||
550—580 °С. |
|
|
|
Ход определения подобен описанному выше |
(см. стр. 193). По |
||
сле охлаждения взвешивают гильзу с серебром |
через 25 мин после |
||
извлечения из кварцевой трубки. |
|
|
|
Содержание галогенов |
(серы) х (в %) определяют по формуле |
||
х |
- ^ - |
" ^ р - юр |
|
|
|
g |
|
где то, mi — массы гильзы с |
серебром |
до и после определения, мг; F — коэф |
|
фициент пересчета (для галогенов F = |
I, для серы F = 0,3338); g — навеска, мг. |
||
Одновременное определение углерода, водорода,и кремния
Анализируемое вещество сжигают на установке, подобной опи санной 1 7 ~1 9 , и применяют для улавливания образующейся двуоки си кремния поглотитель — окись хрома, нанесенную на 'асбест; на ряду с поглощением Si02 окись хрома препятствует образованию карбида кремния.
Приготовление поглотителя. Асбест обрабатывают при нагре вании 15%-ным раствором азотной кислоты, промывают горячей водой до нейтральной реакции промывных вод, сушат и прокали вают, постепенно повышая температуру до-1200°С. Окись хрома
7* |
195 |