Ламповый метод

Сущность метода заключается в сжигании навески нефтепродукта в стеклянной лампочке с фитилем и поглощении образовавшегося при этом сернистого газа раствором соды.

Для количественного определения серы избыток соды оттитровывается соляной кислотой.

Метод предназначен для определения общей серы в светлых нефтепродуктах и в маловязких маслах, которые сгорают без остатка в лампочке прибора.

Устройство прибора и подготовка его к анализу

Прибор (рис. 40) состоит из фитильной лампочки 4, лампового стекла 3, абсорбера 1 и брызгоулови-теля 2. Перед определением лампочку 4 и фитиль 5 промывают петролейным эфиром и сушат. Все остальные детали тщательно моют и ополаскивают дистиллированной водой. В большой резервуар абсорбера насыпают до ²/₃ его высоты чисто вымытые стеклянные бусы или отрезки стеклянных палочек в качестве насадки, улучшающей абсорбцию сернистого газа в поглотительном растворе. В абсорбер заливают из бюретки точно 10 мл раствора соды и 10 мл дистиллированной воды. При анализе масел заливают 25 мл раствора соды. Смазывают шлифы 6 и собирают прибор. К брызгоуловителю подключают систему вакуума, снабженную промежуточной буферной емкостью. На резиновые трубки между насосом и буферной емкостью и между этой емкостью и брызгоуловителем надевают винтовые зажимы для регулирования просасывания воздуха. Таким образом подготавливают одновременно три прибора для двух параллельных и одного контрольного определения. Поэтому присоединение брызгоуловителей к буферной емкости проводится с помощью стеклянного паука.

Методика определения

В чистые сухие лампочки отбирают пробы (навески) для анализа. При этом руководствуются следующим.

1. При анализе малосернистых некоптящих бензинов наливают в лампочку 4—5 мл бензина.

2. При анализе высококипящих сернистых, но некоптящих, светлых нефтепродуктов наливают в лампочку 1,5—3 мл продукта. Далее в обоих этих случаях лампочку закрывают пробкой с фитильной трубкой, через которую пропущен фитиль. Нижний конец фитиля при этом должен расположиться по окружности дна лампочки. После того как фитиль пропитается продуктом, его наружный конец срезают вровень с концом фитильной трубки. Лампочку зажигают, устанавливают высоту пламени 5—6 мм и гасят его. Закрывают лампочку колпачком и взвешивают на аналитических весах. Второе взвешивание для установления веса сгоревшего продукта проводится уже после сжигания в конце определения.

3. При анализе коптящих светлых нефтепродуктов, содержащих ароматические или непредельные углеводороды в значительных количествах, а также дизельного топлива наливают в предварительно взвешенную вместе с фитилем и колпачком на аналитических весах чистую сухую лампочку 1—2 мл испытуемого продукта. Вставляют фитиль, закрывают колпачком и снова взвешивают для установления массы продукта, предназначенного для сжигания. После этого навеску разбавляют бессернистым бензином, доводя общий объем до 4—5 мл.

4. При анализе масел с вязкостью при 100° С менее 10 ест отбирают 2—2,3 мл, а при большей вязкости 0,9—1 мл испытуемого продукта в чистые, сухие и предварительно взвешенные лампочки и взвешивают. Разбавление бензином в зависимости от вязкости анализируемого продукта проводят в отношении от 2,5: 1 до 7: 1.

Указанным способом отбирают две параллельные пробы. В третью лампочку, предназначенную для контрольного опыта, наливают без взвешивания этиловый спирт или бессернистый бензин. Контрольный опыт ставится для того, чтобы исключить возможные ошибки в анализе за счет кислых загрязнений в воздухе.

После того как приборы собраны и пробы набраны, включают насос и устанавливают равномерное неинтенсивное просасывание воздуха через все три абсорбера. Лампочки ставят под ламповые стекла и зажигают их от спиртовки. Спичками поджигать лампочки нельзя. Края фитильных трубочек при этом должны быть расположены не более чем на 8 мм выше нижнего края лампового стекла, а высота пламени должна быть равной 6—8 мм. Пламя должно быть некоптящим, скорость просасывания воздуха и продуктов горения

равномерной, и брызги из абсорбера не должны попадать в брызго-уловитель.

Весь этот режим регулируется винтовыми зажимами на вакуумной линии и высотой фитиля, которую можно изменять с помощью иглы. Любая регулировка фитиля должна проводиться при погашенном пламени.

После полного сгорания навески продукта, в том случае если проводилось предварительное ее разбавление, в лампочку снова наливается 1—2 мл бессернистого бензина, и его вновь полностью сжигают. Это необходимо для уменьшения ошибок, связанных с образованием па фитиле нагаров, при анализе коптящих или высококипящих нефтепродуктов. Лампочку в контрольном опыте гасят одновременно с окончанием сжигания в целевых пробах.

Через 5 мин после сжигания насос останавливают, приборы разбирают и брызгоуловители, ламповые стекла и верхние части абсорберов хорошо промывают дистиллированной подои, расходуя на ото 50—70 мл коды. Псе смывки собирают в абсорберы. Содержимое абсорбера переводят количественно в коническую колбу.

Иногда, при анализе высокосерннстых продуктов, раствор после добавления к нему промывных вод и метилового оранжевого окраши­вается в оранжевый цвет. Это указывает, что взятого количества раствора соды оказалось недостаточно для полного поглощения сер­нистого газа. В этом случае сжигание надо повторить с меньшей навес­кой испытуемого продукта.

Далее избыток соды в растворе оттитровывают 0,05 н. соляной: кислотой до оранжевого окрашивания. Вначале титруют раствор контрольного опыта, а затем растворы от целевых опытов, применяя при этом раствор контрольного опыта, окрашенный в оранжевый цвет, в качестве «свидетеля».

Содержание серы х (в вес. %) в анализируемом продукте рассчитывают по формуле

где V — количество точно 0,05 н. раствора соляной кислоты, пошедшее на титрование контрольного раствора, мл;

V₁ — то же, для испытуемой пробы;

0,0008 — количество серы, эквивалентное 1 мл точно 0,05 н. раствора соляной кислоты, г; m — навеска испытуемого продукта, г. Расхождения между двумя параллельными определениями, согласно ГОСТ 1771—48, не должны превышать 5% от величины меньшего результата.

Метод определения сжиганием в трубке

Сущность метода заключается в сожжении навески нефтепродукта при 900—950° С в токе воздуха в кварцевой трубке, улавливании образующихся окислов серы подкисленным раствором перекиси водорода и объемном определении серы по количеству образовавшейся серной кислоты в поглотительном растворе

 

Метод предназначен для определения общей серы в маслах, в нефтях и в остаточных нефтепродуктах.

 

Аппаратура и подготовка ее к анализу

Аппарат для сожжения навески нефтепродукта изображен на рис. 41. Промывные склянки 7— Я служат для очистки воздуха. Кварцевая трубка 4 соединяется с коленом 7 на шлифе. Подвижная электропечь должна обеспечивать нагрев до 950' С. Контроль за

1'ис. 41. Схема прибора для определения серы методом сжига­ния в трубке:

/ — промывная склянка с раствором КМnO₄; 2 - то же 40% раствором NaOH;— 3 -то же с ватой; 4 - кварцевая трубка; 5 — лодочка для навески; 6 — электропечь; 7 - соединительное кварцевое колено; 8 - абсорбер; 9 — трубка к вакуум-насосу.

температурой в печи осуществляется с помощью хромель-алюмелевой термопары и пирометрического милливольтметра. Для регулировки температуры в нечи используется ЛАТР-1. В системе вакуума до абсорбера 8 должен быть включен реометр для измерения скорости просасывания воздуха. В абсорбер 8 перед сожжением наливают 150 мл дистиллированной воды, 5 мл перекиси водорода и 7 мл 0,02 п. раствора серной кислоты. Собирают прибор, как указано на рис. 41, закрывают свободный конец кварцевой трубки пробкой и проверяют всю систему на герметичность. Для этого при закрытом кране на отводной трубке от промывной склянки 1 включают водо­струйный вакуум-насос. Если система герметична, то ни в абсорбере, ни в промывных склянках не будет пробулькивания пузырьков воздуха. После проверки на герметичность включают печь и вста­вляют в нее термопару, так чтобы спай ее находился в середине печи.

Проведение анализа

Отбирают навеску анализируемого нефтепродукта в количестве от 0,05 до 0,2 г (в зависимости от ожидаемого содержания серы) в стандартную фарфоровую лодочку 5 с точностью до 0,0002 г. Навеска должна быть равномерно распределена по всему дну лодочки. Затем осторожно засыпают навеску измельченной и предварительно прокаленной при 900—950° С шамотной глиной. При сжигании нефтяного кокса эту засыпку делать не надо. Подготовленную лодочку вста­вляют в кварцевую трубку перед входом последней в печь. Быстро закрывают снова отверстие трубки пробкой и включают вакуум-насос, поддерживая скорость просасывания воздуха через систему равной 500 мл/мин. Когда печь нагреется до 900° С, начинают сожжение, постепенно надвигая печь на лодочку. Для полного сгорания навески достаточно нагревания в течение 30—40 мин. По истечении этого времени отодвигают печь, отключают вакуум и отсоединяют абсорбер. Промывают кварцевое соединительное колено 25 мл дистиллиро­ванной воды, сливая промывные воды в абсорбер. После этого оттит-ровывают содержимое абсорбера при помощи микробюретки 0,02 п. раствором едкого натра в присутствии 8 капель смешанного индикатора до перехода красно-фиолетовой окраски в грязно-зеленый цвет. Совершенно аналогичным образом проводят контрольный опыт без навески нефтепродукта. Содержание серы х (в вес. %) рассчитывается по формуле

где V — количество раствора точно 0,02 и. NаОН, пошедшего на титрование в целевом опыте, мл; V₁, — то же в контрольном опыте, мл; 0,00032 — количество серы, соответствующее 1 мл точно 0,02 н. раствора NаОН, г; С — навеска нефтепродукта, г. Расхождения между результатами параллельных определений, согласно ГОСТ 1437—56, не должны превышать 5%. Если содержание серы в продукте превышает 0,5%, то допускаются расхождения в параллельных пробах до 10% от величины меньшего результата.