ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод сожжения из "Газовый анализ" Метод сожжения применяют главным образом для определения метана и его гомологов, для которых до сих пор не найдены подходящие поглотители, а также для определения водорода и иногда окиси углерода. Очень редко сожжением определяют непредельные углеводороды (ацетилен, этилен пропилен). Анализ газов путем сожжения заключается в том, что к исследуемой газообразной смеси горючих компонентов добавляется либо чистый кислород, либо воздух, а затем газовую смесь воспламеняют электрической искрой (анализ взрывом) или медленно сжигают над накаленной металлической платиной или палладием. Замена при сжигании кислорода воздухом крайне нежелательна, так как при этом в реакции принимает участие только 21 /о полезного кислорода кроме того приходится сильно сокращать объем газа, взятого для сжигания, что безусловно отражается на точности анализа. [c.158] Анализ газов методом сожжения можно производить и без добавления кислорода или воздуха, с помощью легко восстанавливаемых окислов металлов (окиси меди, серебра, кобальта, марганца). [c.158] Сожжение газов осуществляют одним из следующих методов взрывом, фракционированным сожжением с помощью палладия, сжиганием над платиной, сжиганием над окисью меди или другими твердыми окислителями. [c.158] Наиболее простым, — однако, редко применяемым в настоящее время способам сожжения, является взрыв горючей газовой смеси с кислородом или воздухом. Если сожжение производить путем взрыва, то целесообразно пользоваться при этом взрывной пипеткой, представляющей собой простую газовую пипетку, разделенную на два шара толстостенный стеклянный взрывной шар и уравнительный шар, соединенные между собой вакуумной резиновой трубкой. В верхнюю часть реакционного взрывного шара впаяны две тонкие платиновые проволочки (электроды), находящиеся внутри шара на расстоянии 2 мм друг от друга. Их наружные концы соединяются с клеммами небольшой индукционной катушки Румкорфа, которая питается от батареи аккумуляторов. Катушка Румкорфа пускается в действие для образования искры, зажигающей внутри сосуда взрывчатую смесь. Шар заканчивается капилляром, через который засасывается газ. Внизу шара имеется кран для отделения перед зажиганием находящейся в шаре исследуемой газовой смеси. Затворной жидкостью во взрывной пипетке служит ртуть. [c.158] Чтобы произвести сожжение газа методом взрыва к нему прибавляют избыточное количество кислорода или соответствующее количество воздуха. Измеренный в бюретке объем газовой смеси переводят в пипетку для взрыва, предварительно заполненную ртутью. Это можно сделать с помощью прибора для отбора и перевода малых количеств газа (Лесохин И. Г., Копылев Б. А., Авербух А. Я-)-Прибор (рис. 59) состоит из стеклянного корпуса 1 с боковым отверстием внизу, стеклянного баллона 2 с капиллярным отводом диаметром 0,1 мм, крана 4 и резиновой груши 3. [c.159] Баллон 2 и грушу 3 заполняют ртутью. [c.159] Надавливанием груши пальцем через отверстие в корпусе прибора выдавливают из баллона через капиллярный отвод весь воздух. [c.159] Закрывают кран 4 и приступают к отбору газовой смеси. Для этого прибор для отбора малых количеств газа соединяют эластичной резиновой трубкой с бюреткой, в которой хранится приготовленная для сожжения смесь газов. Открывают кран бюретки и, сдавливая резиновую трубку пальцем, тщательно промывают отвод и резиновую трубку 1—3 мл исследуемого газа. Открывают затем кран 4 прибора. Ртуть, переходя из баллона 2 в грушу 3, засасывает из газовой бюретки нужное количество газовой смеси. Закрывают кран и отделяют прибор от бюретки. [c.159] Если сожжение газов во взрывной пипетке продолжается достаточно долго, то в присутствии азота воздуха возможно образование некоторого количества окислов азота, что вводит ошибку в результаты анализа. [c.160] При работе со взрывными пипетками следует помнить о несчастных случаях, которые могут (произойти при разрыве пипетки. Поэтому взрывную пипетку следует изолировать экраном из металлической сетки надо беречь глаза (обязательно надевая при работе предохранительные очки). [c.160] Для сжигания водорода и окиси углерода отдельно от других газов применяют капиллярные трубки с палладиевым асбестом, палладиевой проволокой или палладиевой чернью, а также трубки с окисью меди. При нагревании палладиевой проволоки до 200° происходит полное сгорание водорода и окиси углерода, метан же остается неизмененным. При применении в качестве катализатора сухого и достаточно активного палладиевого асбеста, для полного сгорания водорода требуется нагревание не выше 100° (на водяной бане). [c.160] Сжигание газов над платиной производят в пипетке для сожжения с платиновой спиралью, в платиновом капилляре, в кварцевом капилляре с платиновой спиралью, в кварцевых или фарфоровых трубках, наполненных платиновой проволокой. [c.162] Иногда для сожжения газа применяют кварцевый капилляр, содержащий платиновую проволоку, обладающую каталитической способностью платиновой трубки. Как платиновый, так и кварцевый капилляры должны быть испытаны на герметичность. [c.162] Кроме кварцевых капилляров и кварцевых трубок для совместного сжигания водорода и предельных углеводородов могут быть применены также трубки из фарфора и нержавеющей стали, испытанные на герметичность при температуре 800—900 . [c.162] Для анализа газа методом сожжения с окисью меди применяют трубки или петли из прозрачного кварца (длиной, 15—20 см и внутренним диаметром 0,5—0,6 см), наполненные кусочками тонкой медной проволоки, покрытой окисью меди или зерненой окисью меди. При этом методе нет надобности в прибавке к газовой смеси кислорода или воздуха. Иногда, при применении стекла пирекс , сожжение с окисью меди ведут только при сравнительно низких температурах, сжигая при этом водород и окись углерода. Метан, а также другие предельные углеводороды сжигают после этого в трубке из нержавеющей стали. Этот метод сожжения исключает применение платины, а также кварцевых трубок. Для охлаждения концов стальной трубки, соединяемых кусочками резины со стеклянными отростками гребенки газоанализатора, на них надевают охлаждающие муфты из латуни, куда подается вода. [c.163] К числу недостатков метода сжигания над окисью меди относится а) продолжительность времени окисления и б) возможность отщепления кислорода от окиси меди при высоких температурах. Во избежание искажения результатов анализа, являющегося следствием диссоциации окиси меди, остаток газа рекомендуется пропускать еще раз через трубку, нагретую только до темнокрасного каления (400—500°) восстановленная медь при этом присоединяет кислород. Необходимо также пропускать газ, оставшийся после сожжения над окисью меди, через щелочный раствор пирогаллола. [c.163] При работе с окислами металлов следует учитывать то обстоятельство, что образующаяся в результате сгорания газа с высоким содержанием метана и его гомологов двуокись углерода частично удерживается окислами металлов. [c.164] Кроме окиси меди для сжигания окиси углерода применяют и другие окислы металлов, одни из которых окисляют окись углерода до двуокиси углерода при обыкновенной, а другие при повышенной температуре. Так, свежеосажденная и при 70° высушенная окись серебра уже при 20° окисляет окись углерода. Над хорошо высушенным препаратом окиси кобальта окись углерода сгорает полностью уже при 280°. Особой активностью как окислитель отличается препарат гопкалит (см. стр. 155). [c.164] Объем сгоревшего метана можно вычислить также из объема поглощенной двуокиси углерода, так как, согласно уравнению, на один объем метана, находившийся в газе до сжигания, приходится один объем двуокиси углерода, образовавшийся в результате горения метана. Если в газе находится только один метан и отсутствуют другие горючие газы, то содержание метана, вычисленное двумя способами — из общего сокращения объема газовой смеси вследствие сожжения и из объема образовавшейся двуокиси углерода — принципиально должно совпадать. На практике, однако, наблюдается, что содержание метана, вычисленное по объему поглощенной двуокиси углерода, ниже содержания его, вычисленного из контракции газовой смеси. Объясняется это частичным растворением двуокиси углерода в затворной жидкости и адсорбцией окислами металлов. [c.165] Вернуться к основной статье