Методы анализа элегаза (стр. 6 )

Обозначив точные данные по приготовлению окрашенного реактива и взвесив плотность набивки трубочек, можно рассчитать теоретическое

значение длины обесцветившегося участка. В 5 мкл использованного рас­твора соляной кислоты содержится 5ж10–6ж0,2 молей (в соответствии с определением нормальности или молярности, что для одновалентных ионов совпадает*). Такое же количество молей щелочи должно быть от­титровано. Плотность набивки окрашенного полисорба, определенная взвешиванием, составляет 37 мг/см в трубочке диаметром 4 мм. Масса обесцветившегося полисорба равна 37ж10–3L г, а количество молей щело­чи в соответствии с методом приготовления 37ж103ж250ж10–6жL /10 мо­лей NaOH. Отсюда можно рассчитать теоретическую длину обесцвечен­ного участка

37ж10–3ж250ж10–6жL /10 = 5ж10–6ж0,2;

L = 1,1 см.

Если рассчитанное значение подставить в уравнение (2.14), то теоре­тический коэффициент трубочки будет равен 3.

Заранее откалиброванные индикаторные трубочки, соединенные с резиновой камерой для определения объема пропущенного газа (по­средством ее заполнения до установленного шаблоном размера), под­соединяют к небольшому потоку элегаза из анализируемого объема по­сле тщательной продувки этим элегазом соединительных коммуника­ций. Для более точного, при необходимости, измерения объема исполь­зуется мерный цилиндр, опущенный в воду (рис. 2.17). После заполне­ния камеры до определенного размера (объема) или измерения объема пропущенного газа мерным цилиндром измеряют обесцветившийся уча­сток и рассчитывают кислотность по формуле (2.13). Минимально опре­

деляемая концентрация метода составляет 0,1 ppm-масс. При такой ки­слотности потребуется прокачать через трубочку сравнительно боль­шой объем элегаза. Так, для окрашенного полисорба с k = 3 при обес­цвечивании 2 мм окрашенного адсорбента (минимальное значение) по­требуется 6 л элегаза. Поэтому при определении малой концентрации желательно использовать короткие трубки для обеспечения малого со­противления потоку газа и использования максимально допустимой скорости газа (до 60 мл/мин). Для определения высокой кислотности, наоборот, потребуются трубки повышенной длины и малая скорость по­тока газа.

СОГЛАСОВАНИЕ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ КИСЛОТНОСТИ

Метод хроматографического анализа продуктов разложения и метод анализа кислотности дополняют друг друга, причем первый является более грубым.

Теоретическое соотношение между концентрацией четырехфтори­стой серы и кислотностью, а также фтористым тионилом и кислотно­стью элегаза, содержащего эту концентрацию четырехфтористой серы или фтористого тионила, можно установить из уравнений

SF4 + 3H2O = 6H+ + SO3–2 + 4F –;

SOF2 + 2H2O = 4H+ + SO3–2 + 2F –,

из которых следует, что эквиваленту четырехфтористой серы соответст­вует шесть эквивалентов иона водорода и эквиваленту фтористого тио­нила соответствует четыре эквивалента иона водорода. Поскольку ки­слотность элегаза принято выражать в виде эквивалентов фтористово­дородной кислоты, то на 108 г четырехфтористой серы приходится 120 г фтористоводородной кислоты и на 86 г фтористого тионила при­ходится 80 г фтористоводородной кислоты. Итак, если содержание че­тырехфтористой серы в элегазе, например, 1 % по массе, т. е. на 100 г этой смеси приходится 1 г четырехфтористой серы, то на то же количе­ство смеси в результате гидролиза будет образовано

1ж(120/108) = 1,11 г HF.

Для фтористого тионила

1ж(80 / 86) = 0,93 г HF.

В миллионных долях, как принято выражать кислотность, это составит

для SF4 (1,11 г/100 г)ж106 = 11100 ppm-масс.,

для SOF2 (0,93 г/100 г)ж106 = 9300 ppm-масс.

В среднем можно принять, что сумма концентраций этих компонентов может быть переведена в кислотность через множи: 1 % (SF4 + + SOF2) = 104 ppm-масс. кислотности, выраженной через эквиваленты HF. Таким образом, минимально определяемая концентрация продуктов разло­жения элегаза по хроматографическому анализу, равная 0,05 % по массе, соответствует 500 ppm-масс. кислотности.

2.4. ДРУГИЕ МЕТОДЫ

Рекомендация к применению тех или иных методов не огра­ничивает применение новых современных средств измерения для опера­тивного контроля тех или иных характеристик. Рекомендованные сред­ства контроля при этом должны выполнять арбитражные функции и служить основой для калибровки.

Особо следует отметить факт невозможности применения галоген­ных течеискателей для каких-либо измерительных целей: во-первых, потому, что течеискатели не являются средствами измерений, а во-вто­рых — шестифтористая сера как любой серосодержащий продукт вре­менно отравляет активный элемент течеискателя, резко снижая его чув­ствительность.

Рис. 2.4. Хроматограмма анализа элегаза «на состав» по вариан­ту 4 с обозначением компонентов и времени их выхода, мин. (НР 5840, рабочая запись, продолжительность анализа 6,5 мин, длительность цикла 13,5 мин)

* Изотермический режим поддерживается в течение 0,5 мин, скорость 30 °C/мин выдер­живается в течение 1,5 мин, далее 15 °C/мин до температуры 150 °С.

** Современные средства хроматографического анализа выполняют все эти процедуры автоматически.

Рис. 2.12. Барботер (стекло) для извлечения элегаза из масла:

1 — объем газового пространства (примерно 0,5 мл); 2 — уровень масла при подаче газа; 3 — метка (объем пробы масла 5 мл)

Рис. 2.14. Хроматограмма анализа влагосодержания элегаза с обозначе­нием времени выхода, мин (HP 5840). Пик воды — 1,59 мин

* Для получения полностью симметричного пика воды на порапак наносят полиэтилен­гликоль ПЭГ-1000.