БСЭ1/Газовый анализ

Материал из Викитеки — свободной библиотеки

ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗ, или газометрия, совокупность методов для качественного и количественного определения составных частей смеси различных газов. Обычный метод Г. а. заключается в том, что из смеси удаляют один за другим различные газы, пропуская ее через сосуды с различными веществами, поглощающими тот или другой газ. Количество поглощенного газа определяют либо по уменьшению объема смеси либо по количеству образовавшегося соединения, к-рое определяется взвешиванием или титрованием (см.).БСЭ1. Газовый анализ 1.jpgРис. 1. Прибор Гемпеля. При работе по первому методу чаще всего применяется аппарат Гемпеля (рис. 1), в к-ром определенное количество газа (100 см3) просасывается несколько раз через пипетку, состоящую из двух шаров и с поглощающими веществами, пока объем его не перестанет уменьшаться. Объем газа определяют, переводя его снова в бюретку. Применяя ряд пипеток с различными поглощающими веществами, можно последовательно определить содержание различных газов. Для анализа топочных и дымовых газов применяют прибор Opсa (рис. 2), состоящий из бюретки и 3 пипеток содержащих растворы едкого кали, поглощающего углекислоту, щелочного пирогаллола, поглощающего кислород, и аммиачный раствор полухлористой меди, поглощающий окись углерода. Проводя газ через склянки последовательно через эти пипетки и определяя каждый раз его объем в бюретке , определяют состав газа, как и прежде. При определении состава газа титрованием пропускают известный объем его через склянки Дрекслера, Вульфа и друг. (см. Вульфовы склянки, Дрекселя склянка), в к-рые налито определенное количество титрованного раствора, и затем оттитровывают раствор для определения количества образовавшегося соединения.БСЭ1. Газовый анализ 2.jpgРис. 2. Прибор Opсa.

Обычно состав смеси выражают в объемных процентах, при чем объем газов приводят к 0° и 760 мм давления. Если газ собирался и анализировался над водой, то вводят еще поправку на водяные пары и определяют объем сухого газа при 0° и 760 мм давления по формуле:

где —измеренный объем газа, —барометрическое давление, —давление водяных паров, —температурный коэффициент расширения газа, —температура.

В качестве поглощающих веществ применяются следующие. Углекислота поглощается 25% раствором . Кислород поглощается желтым фосфором или щелочным раствором пирогаллола (в техническом анализе). Окись углерода поглощается аммиачным раствором полухлористой меди, при чем сперва получается комплекс , к-рый дальше реагирует с аммиаком по уравнению:

Для определения очень малых количеств применяется способ Никло, основанный па окислении пятиокисью иода (). Газ, содержащий , пропускают через нагретую до 150° -образную трубку с ; выделившийся иод улавливают раствором иодистого калия и титруют гипосульфитом. Непредельные углеводороды поглощаются дымящейся серной кислотой, содержащей 24% свободного или раствором брома в воде; последний реактив поглощает бензол медленнее, чем непредельные жирные углеводороды, что дает возможность отделить бензол. Далее, сероводород и сернистый газ определяются поглощением в или иодометрически; хлор определяется по количеству иода, выделяющегося при пропускании газа через раствор ; окислы азота определяются по обесцвечиванию подкисленного раствора перманганата, через который пропускается исследуемый газ.

Азот, метан и водород не поглощаются ни одним из описанных реактивов Для определения водорода к смеси прибавляют кислород и пропускают через нагретый до 200° палладиевый асбест, при чем водород сгорает, давая воду, а метан не изменяется. Для полного окисления метана его пропускают через тонкую платиновую трубку, нагретую до 550°, и поглощают образующуюся углекислоту едким кали. Азот определяется обычно как остаток после удаления всех остальных газов; кроме того, он может быть поглощен смесью извести и магния, что применяется при отделении его от благородных газов.—Способ собирания и хранения газа зависит от его состава.БСЭ1. Газовый анализ 3.jpgРис. 3. Сосуд для хранения газов. Смесь малорастворимых в воде газов собирают непосредственно над водой; если газ не приходится перевозить, то его собирают в газометрах (см.), для перевозки же употребляют специальные пипетки (рис. 3). Чтобы взять пробу газа в такую пипетку, через нее протягивают 2—3 литра газа, а затем либо закрывают пипетку хорошо смазанными кранами (как на рис.) или каучуками с стеклянными пробками либо пипетку запаивают с обеих сторон. Газ в запаянных пипетках можно хранить в течение нескольких лет; в пипетках с каучуками долго хранить газ нельзя, так как через каучук может происходить диффузия газа в окружающее пространство. Газы, которые обладают свойством сильно растворяться в воде, собирают над глицерином, нефтяными маслами или ртутью.

Лит.: Лидов А. П., Анализ газов, Л., 1929; Winkler С., Lehrbuch der technischen Gasanalyse, 4 Aufl., Lpz., 1919.

В. Брунс.