Приложение 1 (обязательное). Хроматографический метод определения двуокиси углерода

Приложение 1
Обязательное

Хроматографический метод определения двуокиси углерода

1. Аппаратура, реактивы и материалы

Хроматограф с детектором по теплопроводности с порогом чувствительности по пропану при газе-носителе гелии не выше и газохроматографической колонкой длиной 1,4 м, наполненной активным углем.

Концентратор - U-образная трубка из коррозионностокой стали 6x1 мм, длиной 500 мм, наполненная измельченным лабораторным стеклом. К концентратору присоединен серповидный двухходовой кран с четырьмя отростками.

Пробоотборник специальной конструкции, предназначенный для отбора непосредственно из цистерны и последующего испарения пробы жидкого кислорода в количестве 2,5-3,0 без доступа воздуха.

Остальная аппаратура - по п. 3.3.2.1 настоящего стандарта.

Гелий газообразный очищенный с объемной долей двуокиси углерода не более 0,0002%.

Инертный газ (азот, гелий) с объемной долей двуокиси углерода не более 0,1 .

Уголь активный марки СКТ, фракция с частицами размером 0,2-0,5 мм, высушенный при 150°С в течение 4 ч.

Стекло лабораторное, измельченное в фарфоровой ступке. Фракцию с частицами размером 0,2-0,5 мм промывают горячей дистиллированной водой и высушивают при 150°С в течение 4 ч.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Эфир этиловый.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор с массовой долей 5%.

Сетка медная диаметром отверстий 0,1-0,15 мм.

Смесь поверочная газовая двуокись углерода в азоте ГСО N 3750-87 с объемной долей , 300 или N 3754-87 с объемной долей , 0,100% по Госреестру.

Шприцы медицинские инъекционные типа Рекорд по ГОСТ 22967 вместимостью 2, 5, 10 .

Секундомер механический.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

2. Подготовка к анализу

Газохроматографическую колонку и концентратор промывают эфиром, затем раствором соляной кислоты и водой (до нейтральной среды), после чего высушивают в сушильном шкафу при 100°С с одновременной продувкой гелием в течение 30 мин.

Колонку наполняют активным углем; поверх слоя угля с обеих сторон вкладывают медную сетку. Затем колонку укрепляют в хроматографе и дополнительно высушивают при 150°С в течение 8 ч в токе газа-носителя (гелия) с расходом 30 .

Концентратор наполняют измельченным стеклом; поверх слоя стекла с обеих сторон кладут медную сетку.

3. Градуировка хроматографа

Объемную долю двуокиси углерода определяют методом абсолютной градуировки,используя для этого поверочную газовую смесь.

Условия градуировки: температура газохроматографической колонки 150°С; расход газа-носителя (гелия) 30 . Дозы смеси от 2 до 10 .

Присоединяют концентратор с помощью коротких вакуумных трубок к хроматографу вместо сменной дозы и продувают его гелием в течение 1 мин. Затем, не прекращая тока гелия, помещают концентратор на 3 мин в футляр, предварительно охлажденный погружением в жидкий кислород на 10 мин. В поток газа-носителя до концентратора вводят с помощью шприца дозу смеси. Через 2 мин концентратор перемещают в сосуд с водой с температурой не ниже 20°С и записывают хроматограмму десорбированного газа.

Повторяют градуировку для данной дозы смеси еще два раза и вычисляют среднюю высоту пика двуокиси углерода из трех определений.

По результатам градуировки, полученном из трех-пяти анализов смеси с объемом доз от 2 до 10 , строят градуировочный график зависимости высоты пика двуокиси углерода в миллиметрах, приведенной к чувствительности регистратора (масштабу) M1, от объема двуокиси углерода в кубических сантиметрах в каждой дозе. Градуировочный график изображен на чертеже.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4. Отбор пробы

Присоединяют к крану концентратора газовый счетчик и продувают концентратор, отростки и проходы крана не менее чем десятикратным объемом инертного газа, очищенного от двуокиси углерода, до полного удаления воздуха. После этого кран концентратора соединяют с пробоотборником, в который предварительно отбирают 2-3 жидкого кислорода.

Охлаждают концентратор с помощью футляра, погруженного в жидкий кислород, по п. 3.3.2.2.2 настоящего стандарта и пропускают через охлажденный концентратор 2,5-3 газообразного кислорода, образующегося в пробоотборнике при испарении пробы жидкого кислорода. Объем газа измеряют по показаниям газового счетчика.

Закончив отбор пробы, закрывают кран концентратора и переносят его к хроматографу, не вынимая из жидкого кислорода.

5. Проведение анализа - по п. 3.3.2.3 настоящего стандарта.

Перед присоединением концентратора к хроматографу продувают отростки и проход в кране концентратора инертным газом.

Расход газа-носителя (гелия), температура газохроматографической колонки и ток питания детектора должны быть идентичны принятым при градуировке. Чувствительность регистратора - максимальная для данного типа хроматографа. Температура воды, используемой для отогревания концентратора, не ниже 20°С.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6. Обработка результатов

Объемную долю двуокиси углерода (X) в миллионных долях вычисляют по формуле

,

где - объем двуокиси углерода по градуировочному графику, соответствующий высоте пика двуокиси углерода на хроматограмме анализируемого кислорода, ;

- чувствительность регистратора при записи пика двуокиси углерода на хроматограмме кислорода;

V - объем газообразного кислорода, пропущенный через концентратор, ;

1000 - количество литров в 1 газа.

Объем двуокиси углерода в 1 жидкого кислорода в при нормальных условиях равен , где 860 - объем газообразного кислорода в при нормальных условиях, образующегося при испарении 1 жидкого кислорода.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не должно превышать допускаемое расхождение, равное 15%.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа % при доверительной вероятности Р = 0,95.

Градуировочный график хроматографа по двуокиси углерода

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).