Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 24975.5-91 "Этилен и пропилен. Методы определения воды" (утв. постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 24 июня 1991 г. N 970)

Ethylene and propylene. Methods of water determination

Дата введения 1 июля 1992 г.

Взамен ГОСТ 24975.5-81

Настоящий стандарт распространяется на этилен и пропилен и устанавливает определение воды автоматическими стационарными и переносными влагомерами и методом Фишера.

1. Определение воды влагомерами

1.1. Сущность определения

Определение воды в газообразных этилене и пропилене промышленными влагомерами с чувствительностью не менее 0,0001%, работающими в режиме непрерывного прохождения газа через прибор.

Основные типы и марки влагомеров, выпускаемых в разных странах, а также их характеристики приведены в приложении.

1.2. Общие требования

1.2.1. Анализируемый продукт должен поступать в прибор без капель воды и механических примесей.

1.2.2. Из трубопровода к прибору продукт подают по подводящим обогреваемым или с теплоизоляцией трубкам, изготовленным из нержавеющей стали (ГОСТ 5632).

Первоначально перед применением трубки сушат не менее суток в токе осушенного газа. Применяемые для сушки газы и требования к ним указаны в п. 2.2.

В перерывах между анализами трубки непрерывно продувают анализируемым газом со скоростью 4-6 дм3/мин.

1.2.3. При подаче анализируемого продукта в прибор из пробоотборника применяют соединительные трубки, отвечающие требованиям п. 2.2.

Пробы анализируемого продукта в пробоотборники отбирают с соблюдением требований пп. 2.4.1-2.4.4.

1.2.4. Градуирование, поверку влагомера, подготовку его к анализу, эксплуатацию, а также подачу анализируемого продукта в прибор осуществляют в соответствии с прилагаемыми инструкциями.

1.2.5. Продукт после анализа и продувки отводят в линию факельных газов или в линию сброса.

2. Определение воды методом Фишера

2.1. Сущность метода

Метод основан на абсорбции растворителем воды из анализируемой пробы продукта и титровании полученного раствора реактивом Фишера.

Допускается применять обратное титрование, добавляя избыточное количество реактива Фишера с последующим титрованием его раствором воды в соответствующем растворителе.

Титрование проводят электрометрически.

Метод применяют для анализа продуктов, поставляемых в цистернах и баллонах, массовая доля воды в которых не менее 0,001%.

2.2. Средства измерений, аппаратура и реактивы

Прибор для определения воды в газах, промышленный или собранный на шлифах и с помощью соединительных трубок по схеме, приведенной на черт. 1. Прибор состоит из следующих частей:

сосуда для титрования вместимостью 50-500 см3 (наиболее рациональная вместимость 250 см3) с погружной трубкой (черт. 1) или стеклянным пористым фильтром (черт. 2). Погружная трубка должна оканчиваться барботером или иметь выходное отверстие диаметром (0,5+-0,1) мм. Размер пор стеклянного фильтра должен быть 40-100 мкм;

бюретки 7-2-10 по ГОСТ 20292 с автоматическим нулем и затемненной склянкой для реактива Фишера. Бюретка должна быть защищена от атмосферной влаги трубкой с осушителем;

мешалки электромагнитной со скоростью вращения 150 - 300 об/мин. Размешиватель мешалки должен быть запаян в стеклянную или политетрафторэтиленовую трубку;

электродов платиновых диаметром 0,6 - 1,5 мм, длиной внутри реактора около 20 мм, впаянных в сосуд или введенных в него с помощью стеклянной трубки со шлифом. Загрязненные электроды промывают раствором азотной кислоты (ГОСТ 4461) с массовой долей 10%;

Схема прибора для определения воды

трубок с осушителем. Для анализа каждой партии продукта берут трубки с отрегенерированным осушителем;

счетчика газового барабанного типа РГ-7000 (ГСБ-400);

блока электрического для электрометрического определения точки эквивалентности (черт. 3).

Трубки соединительные из нержавеющей стали по ГОСТ 5632, стеклянные или из полимерного материала (политетрафторэтилена, бутилкаучука и других аналогичных материалов). Длина трубок должна быть как можно меньше.

Электрошкаф сушильный или печь муфельная с автоматическим регулированием температуры, обеспечивающие необходимую температуру нагревания.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Весы лабораторные общего назначения типов ВЛР-200 г и ВЛР-1 кг, ВЛКТ-500 г или ВЛЭ-1 кг.

Микрошприц или пипетка для воды (черт. 4).

Сосуд для титрования со стеклянным пористым фильтром

Схема электрического блока для электрометрического определения точки эквивалентности

Пипетка для воды

Секундомер.

Смазка ЦИАТИМ-205 по ГОСТ 8551, смазка вакуумная или смазка силиконовая (для смазывания шлифов прибора).

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Осушители: сита молекулярные - СаА (5А), пригодные для аналитических работ, NaA (4А) или КА (СА), прокаленные при 400-500°С не менее 6 ч; оксид алюминия активный по ГОСТ 8136, прокаленный при (250+-10)°С не менее 6 ч; фосфор (V) оксид, смешанный для снижения летучести с твердым наполнителем (например, диатомитовым кирпичом).

Азот газообразный по ГОСТ 9293 или аргон газообразный по ГОСТ 10157, или воздух сжатый для питания контрольно-измерительных приборов, осушенный до точки росы не выше минус 50°С. Для осушки газ пропускают через адсорбер с осушителем (черт. 5).

Реактив Фишера по ТУ 6-09-1487 или приготовленный по ГОСТ 14870, разбавленный до титра 0,4-1,2 мг/см3. Хранят реактив при температуре не выше 30°С в герметически закрытой склянке, защищенной от попадания света.

Растворитель - метанол-яд по ГОСТ 6995 или ГОСТ 2222, обезвоженный. Для обезвоживания метанол помещают в плотно закрывающуюся склянку, заполненную отрегенерированным молекулярным ситом в количестве 10-20% от массы растворителя и выдерживают не менее 24 ч. Допускается применять этиленгликоль в случае, если он предусмотрен инструкцией к импортному прибору.

Раствор воды в метаноле, готовят по ГОСТ 14870, раствор воды в этиленгликоле - в соответствии с инструкцией к прибору.

Этиленгликоль по ГОСТ 10164.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Ацетон по ГОСТ 2603 или ГОСТ 2768.

Кальция хлорид обезвоженный, предварительно прокаленный.

Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем стандарте.

Схема установки для высушивания пробоотборников в токе газа

2.3. Общие требования

2.3.1. Все работы с органическими растворителями необходимо проводить вдали от огня, в вытяжном шкафу или с применением зонта над прибором в хорошо проветриваемом помещении.

Отходы анализа собирают, сливают в специальный сборник с последующим уничтожением в установленном порядке.

2.3.2. Температура содержимого реактора должна быть 15-25°С. Титрование проводят при перемешивании раствора. Скорость перемешивания при определении титра реактива Фишера и титровании анализируемого раствора должна быть одинаковой.

2.3.3. Общие указания по проведению анализа - по ГОСТ 27025.

2.4. Подготовка к анализу

2.4.1. Пробы анализируемого продукта отбирают по ГОСТ 24975.0, при этом применяют пробоотборники проточного типа с запорными вентилями, специально выделенные для данного анализа.

Объем пробоотборника выбирают из расчета - 30-50 дм3 газообразного продукта на одно определение.

2.4.2. Пробоотборники сушат при температуре не ниже 80°С или в токе осушенного газа при комнатной температуре в течение суток, если пробоотборник применяется впервые, и 1 - 2 ч при каждом последующем применении. Хранят высушенные пробоотборники при закрытых вентилях. Контроль за степенью высушивания проводят по п. 2.4.4.

Допускается при последующих применениях пробоотборники не сушить, если содержание воды в предыдущих пробах не превышало установленной нормы.

2.4.3. Высушивание пробоотборников в токе газа и контроль за степенью их высушивания рекомендуется проводить на установке, приведенной на черт. 5.

Установку проверяют на герметичность и продувают осушенным газом не менее чем по 15 мин со скоростью около 60 дм3/ч байпасную линию и пробоотборник.

2.4.4. Для контроля степени высушивания пробоотборника установку соединяют с прибором для определения воды по методу Фишера или влагомером (см. приложение) и анализируют газ, пропущенный поочередно через байпасную линию и пробоотборник, по п. 2.5 настоящего стандарта или в соответствии с инструкцией, прилагаемой к влагомеру.

Разница в показаниях должна быть в пределах экспериментальной ошибки. Так на титрование воды в газе, пропущенном через пробоотборник, должно пойти дополнительно не более 0,05 см3 реактива Фишера.

2.4.5. Перед сборкой прибора для определения воды все его составные части тщательно моют этиловым спиртом или ацетоном и сушат в токе осушенного газа при комнатной температуре. Стеклянные части прибора можно сушить при температуре не ниже 80°С не менее 1 ч, не продувая осушенным газом.

2.5. Проведение анализа

2.5.1. В сосуд для титрования наливают метанол. Электроды должны быть полностью погружены в метанол, а размешиватель не должен касаться электродов. Включают мешалку, замыкают электрическую цепь и оттитровывают в метаноле остаточную воду реактивом Фишера. При использовании сосуда для титрования со стеклянным пористым фильтром перемешивание раствора осуществляется путем барботажа анализируемого газа через раствор. Титрование проводят до точки эквивалентности - стрелка микроамперметра должна установиться и продержаться в течение 1 мин в определенном положении. Затем проверяют герметичность сосуда - установившаяся стрелка не должна сдвигаться в течение времени, необходимого для проведения анализа.

2.5.2. Непосредственно перед анализом устанавливают титр реактива Фишера по навеске воды. Воду вводят в сосуд для титрования через резиновую заглушку с помощью пипетки для воды или микрошприца. Массу воды определяют взвешиванием пипетки (микрошприца) до и после введения воды в сосуд. Результаты взвешивания в граммах записывают до четвертого десятичного знака.

Титр реактива Фишера вычисляют по п. 2.6.1.

Допускается установление титра реактива Фишера по раствору воды в метаноле (ГОСТ 14870).

2.5.3. Проводят контрольное титрование. Для этого через сосуд для титрования пропускают анализируемый продукт в течение 5 мин со скоростью не более 1 дм3/мин, затем перекрывают его поступление в сосуд, не прекращая потока по байпасной линии. Абсорбированную метанолом воду оттитровывают реактивом Фишера до точки эквивалентности.

2.5.4. После контрольного титрования через сосуд пропускают пробу анализируемого продукта объемом 30 - 50 дм3 со скоростью не более 1 дм3/мин.

Объем пропущенного продукта измеряют с помощью счетчика. Абсорбированную воду оттитровывают до точки эквивалентности.

2.6. Обработка результатов

2.6.1. Титр реактива Фишера (Т) в миллиграммах воды на кубический сантиметр реактива Фишера вычисляют по формуле

            m

      Т = -----,

            V

      где m - масса воды, мг;

          V - объем реактива Фишера, израсходованный на титрование, см3.

За титр реактива Фишера принимают среднее арифметическое результатов двух определений, абсолютное расхождение между которыми при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает допускаемое расхождение, равное 0,05 мг/см3.

2.6.2. Массовую долю воды (X) в процентах вычисляют по формуле

            V x T x 100

      X = ---------------,

           V  x ро х 1000

            1

      где V  - объем реактива Фишера, израсходованный на титрование воды,

               абсорбированной из пробы анализируемого продукта, см3;

          Т  - титр реактива Фишера, мг/см3;

          V  - объем  пробы  анализируемого продукта, взятый для анализа,

           1    дм3;

          ро - плотность   анализируемого  продукта  (1,25  г/дм3  -  для

               этилена и 1,87 г/дм3 - для пропилена).

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений, абсолютное расхождение между которыми при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает допускаемое расхождение, равное 0,0003% для массовой доли воды от 0,001 до 0,01% и 0,001% для массовой доли воды свыше 0,01 до 0,02%.

Результат анализа округляют до третьего десятичного знака.