Приложение B (обязательное). Определение скорости осаждения диоксида серы на цилиндр, сульфатированный диоксидом свинца

Приложение B
(обязательное)

Определение
скорости осаждения диоксида серы на цилиндр, сульфатированный диоксидом свинца

B.1 Принцип

Содержащийся в воздухе диоксид серы (SO ₂) реагирует с диоксидом свинца (PbO ₂), образуя сульфат свинца (PbSO ₄). Цилиндры вынимают после воздействия и проводят анализ сульфата в отношении содержимого, чтобы определить степень осаждения диоксида серы. Скорость осаждения выражают в миллиграммах на квадратный метр за сутки []. Реагент диоксида свинца, используемый в настоящем методе, может также превращать другие серосодержащие виды, такие как сероводород (H ₂S) и меркаптаны (тиолы) (C ₂H ₅SH), в сульфат.

B.2 Пробоотборник

B.2.1 Сульфатированный цилиндр

Рекомендуется следующий метод для приготовления сульфатированных цилиндров.

Вырезают чистый кусок ткани с номером пряжи (нити) 60 размером 10  10 см и наклеивают его на среднюю часть цилиндра (окружность 10 см, длина 15 см), сделанного из керамики или пластика (см. рисунок B.1).

Растворяют 2 г порошковой трагакантовой камеди в 10 мл этилового спирта, добавляют 190 мл деионизированной воды, размешивая состав надлежащим образом, чтобы приготовить раствор трагакантовой камеди.

Замешивают пасту, состоящую из 5 мл раствора трагакантовой камеди с 5 г порошка диоксида свинца, содержащего частицы размером менее 149 мкм и низким содержанием сульфатов.

Равномерно покрывают слоем этой пасты поверхность ткани на цилиндре, пользуясь кисточкой или чистыми резиновыми хирургическими перчатками, и сушат его в десикаторе. Оставляют просушенный цилиндр со слоем диоксида свинца в десикаторе или подходящем контейнере до начала воздействия.

B.2.2 Опорный стенд для воздействия

Осаждение диоксида серы, также, как и частиц аэрозоли, зависит от формы и размеров укрытия, используемого для защиты пробоотборника от атмосферных осадков.

Следует держать цилиндры под навесами, обеспечивающими защиту от дождя и снега. Цилиндры не должны быть защищены от обычного ветра или циркуляции воздуха. Навесы изготавливают из материала, имеющего подходящую стойкость к атмосферной коррозии.

B.3 Отбор проб

Цилиндры с пастой диоксида свинца выдерживают в вертикальном положении в метеорологической будке или под навесом и размещают около испытательного стенда или под укрытием, защищающим их от дождя и солнечных лучей, в хорошо проветриваемом месте.

Период отбора проб составляет один месяц, начиная с первого дня месяца и заканчивая в первый день следующего месяца.

Выдерживаемый цилиндр следует сохранять таким образом, чтобы избежать дополнительного сульфатирования.

B.4 Анализ сульфата

Анализ сульфата выполняют в течение 60 дней после завершения воздействия.

Кусок ткани с пастой диоксида свинца снимают с цилиндра и помещают в мерный стакан объемом 500 мл, наполненный 100 мл деминерализованной воды. Добавляют 5 г карбоната натрия и перемешивают содержимое до полного растворения. Смесь кипятят в течение 30 мин, поддерживая объем воды равным около 100 мл путем подливания воды, после этого смеси дают охладиться до комнатной температуры, затем ее фильтруют и прополаскивают с использованием бумажного фильтра. После этого применяют стандартный анализ сульфата, например, турбодиметрическим или спектрофотометрическим методом.

1 - цилиндр (длина окружности 100), сделанный из керамики или пластика; 2 - кусок ткани с номером пряжи (нити) 60; 3 - паста из диоксида свинца (PbO ₂)

Рисунок B.1 - Цилиндр с пастой из диоксида свинца

B.5 Обработка результатов

Результаты представляют в виде скорости осаждения диоксида серы (SO ₂) P _{d, с}, в миллиграммах на квадратный метр за сутки [], и рассчитывают по формуле

,

(B.1)

где m ₁ - общая масса диоксида серы в цилиндре, подвергавшемся воздействию, мг;

m ₀ - общая масса диоксида серы в цилиндре, не подвергавшемся воздействию, мг;

A - площадь куска ткани, подвергавшегося воздействию, в квадратных метрах (т.е. 0,01 м ²);

t - время воздействия, сут.

Для получения значения P _{d, p} выполняют соответствующий расчет согласно приложению F.