ГОСТ 22387.2-83

Цена 10 коп

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 22387.2-83 (СТ СЭВ 3763—82),

ГОСТ 22387.3-77—ГОСТ 22387.5-77

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 662,76 : 542.06:006,254    Группа    Б19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 декабря 1902 г. № 6406 срок действия установлен

с 01,01,85 до 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы определения: сероводорода:

йодометрический — при концентрации сероводорода от 0,010 г/м³ и более,

фотоколориметрический — при концентрации сероводорода не более 0,025 г/м³, меркаптановой серы:

йодометрический — при концентрации меркаптановой серы более 0,010 г/м³,

потенциометрический — при концентрации меркаптановой серы не более 0,050 г/м³.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3763—82.

1. ЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

Метод заключается в поглощении сероводорода из газов подкисленными растворами уксуснокислого или хлористого кадмия и последующем йодометрическом титровании.

1.1.    Определение сероводорода при его концентрации от 0,010 до 0,200 г/м³

1.1.1.    Отбор проб

Пробы природного газа отбирают в соответствии с ГОСТ 18917-82 непосредственно из газопровода, скважины, аппарата или другой емкости по пробоотборной линии через запорный вен-

Иэдание официальное    Перепечатка воспрещена

Переиздание. Август 1987 г,

© Издательство стандартов, 1987

1

лений, расхождение между которыми не должно превышать значений, указанных в табл. 6.

Таблица 6

3. ЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕРКАПТАНОВОЙ СЕРЫ

Метод заключается в поглощении меркаптанов из предварительно очищенного от сероводорода испытуемого газа щелочным раствором хлористого кадмия и последующем йодометрическом титровании образовавшегося меркаптида кадмия.

3.1.    Отбор проб

Отбор проб — по п. 1.1.1.

3.2.    А п п а р ату р а и реактивы

Аппаратура и реактивы, аналогичные применяемым для определения сероводорода по п. 1.1.2, за исключением уксуснокислого кадмия, уксусной кислоты и подкисленного раствора хлористого кадмия.

Кадмий хлористый ГОСТ 4330-76, 10%-ный раствор.

Натрия гидроокись ГОСТ 4328-77, раствор 0,1 моль/дм³.

3.3.    Подготовка к испытанию

Подготовку к испытанию проводят аналогично п. 1.1.3. Дополнительно в две поглотительные склянки заливают по 50 см³ раствора хлористого кадмия и по 15 см³ раствора гидроокиси натрия и устанавливают непосредственно за поглотительными склянками для определения сероводорода или очистки от него. В последнем случае применяют подкисленный 30%-ный раствор хлористого кадмия.

Концентрации титрованных растворов и объемы проб газа на испытание приведены в табл. 7.

Таблица 7

10

тиль в поглотительные склянки, подключенные непосредственно к пробоотборной линии.

Перед отбором проб для анализа пробоотборные линии продувают испытуемым газом.

1.1.2.    Аппаратура и реактивы

Счетчик газовый (с жидкостным затвором), вместимостью 2— 5 дм³ типа ГСБ-400.

Барометр типа БАМ.

Склянка СН-1—200 ГОСТ 25336-82 или аналогичного типа.

Колба коническая, вместимостью 250, 500 см³ ТС, ГОСТ 25336-82.

Колба мерная, вместимостью 1000 см³, исполнения 1 или 2, ГОСТ 1770-74.

Бюретки вместимостью 25 см³, исполнения 1 или 2, 3, 4, 5, ГОСТ 20292-74 с ценой деления 0,1 см³.

Пипетки вместимостью 10, 25 см³, исполнения 2 или 6, 7, вместимостью 50 см³, исполнения 2, ГОСТ 20292-74.

Цилиндры вместимостью 10, 25, 100 и 1000 см³, ГОСТ 1770-74.

Термометр ТЛ-4 4-А ГОСТ 215-73 со шкалой от 0 до +55°С, с ценой деления 0,1°С.

Кадмий хлористый, ГОСТ 4330-76,    10%-ный    подкисленный

водный раствор: 100 г CdCl₂-2,5H₂0, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в дистиллированной воде, добавляют 5 см³ соляной кислоты 1 : 1 и доводят дистиллированной водой до 1000 см³.

Кадмий уксуснокислый, ГОСТ 5824-79, 3%-ный раствор: 30 г Cd(CH₃COO)₂, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в дистиллированной воде, добавляют 10 см³ концентрированной уксусной кислоты и доводят водой до 1000 см³.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-77,    (q=1,19    г/см³),    растворы

1:1 и 0,1 моль/дм³.

Иод, титрованные растворы 0,1; 0,05; 0,01 моль/дм³.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), титрованные растворы 0,1; 0,05, 0,01 моль/дм³.

Крахмал растворимый, ГОСТ 10163-76, 0,5%-ный раствор, свежеприготовленный.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75.

Калий йодистый, ГОСТ 4232-74.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

1.1.3.    Подготовка к испытанию

В две поглотительные склянки заливают по 50 см³ раствора хлористого кадмия или, при отсутствии меркаптанов, раствора уксуснокислого кадмия. Склянки соединяют последовательно встык резиновыми или полиэтиленовыми муфтами. Входную трубку первой склянки присоединяют встык к пробоотборной линии, а выходную трубку второй склянки — к газовому счетчику. Собран-

ГОСТ 22387.2-83 С. 3

ную аппаратуру проверяют на герметичность. Пробоотборную линию продувают испытуемым газом через тройник, установленный перед входом в поглотительные склянки.

Концентрация применяемых титрованных растворов для йодометрического титрования, скорость и объем газа для испытания зависят от концентрации сероводорода в испытуемом газе.

Концентрации растворов и объемы проб для газов с содержанием сероводорода до 0,200 г/м³ приведены в табл. 1.

Таблица 1

1.1.4.    Проведение испытаний

1.1.4.1.    Через склянки с поглотительным раствором пропускают газ со скоростью не более 1,5 дм³/мин, следя за тем, чтобы поглотительный раствор во второй склянке оставался прозрачным.

Регистрируют температуру, барометрическое давление и записывают показания газового счетчика.

1.1.4.2.    После окончания пропускания газа содержимое поглотительных склянок переводят количественно в коническую колбу, тщательно обмывают стенки дистиллированной водой, сливая ее в ту же колбу. В колбу пипеткой приливают 10 см³ раствора йода и, убедившись в избытке йода по бурой окраске раствора, титруют избыток йода раствором тиосульфата натрия до светло-желтого цвета, приливают 1 см³ раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски.

1.1.4.3.    Параллельно с проведением анализа проводят контрольный опыт, как описано выше, но без пропускания газа не реже одного раза в день.

1.1.5.    Обработка результатов

1.1.5.1. Массовую концентрацию сероводорода (X) в г/м³ вычисляют по формуле

(V-Vi).C-17 ^{Л —} V* • где V — объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора без пропускания газа, см³;

3

Vi — объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора после пропускания испытуемого газа, см³;

С — концентрация титрованного раствора тиосульфата натрия, моль/дм³;

17 —масса сероводорода, соответствующая 1 см³ титрованного раствора тиосульфата натрия концентрации точно 1 моль/дм³, мг;

V₂ — объем испытуемого газа, измеренный по газовому счетчику и приведенный к 20°С и 101,325 кПа, дм³.

Объемную долю сероводорода в испытуемом газе (Х\) в процентах вычисляют по формуле

У    (У- Ур - С-11,88 • 100

¹    VV1000

где V — объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора без пропускания газа, см³;

Vi — объем титрованного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование поглотительного раствора после пропускания испытуемого газа, см³;

С — концентрация титрованного раствора тиосульфата натрия, моль/дм³;

11,88 — объем сероводорода, соответствующий 1 см³ титрованного раствора тиосульфата натрия концентрации точно

1 моль/дм³, см³;

V₂ — объем испытуемого газа, измеренный по газовому счетчику и приведенный к 20°С, 101,325 кПа, дм³.

При проведении двух измерений за результат испытания принимают среднее арифметическое двух последовательных определений, расхождение между которыми не должно превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

1.2. Определение сероводорода при его концентрации в газе от 0,200 до 6 г/м³

1.2.1. Определение сероводорода при его концентрации от 0.200 до 6 г/м³ проводят, как указано в п. 1.1, но поток газа

4

ГОСТ 22387.2-83 С. 5

через поглотительные склянки регулируют со скоростью не более 20 дм³/ч. Применяют титрованные растворы концентрации 0,1 моль/дм³. Объемы проб газа в зависимости от концентрации сероводорода и допускаемые расхождения между последовательными определениями приведены в табл. 3.

Таблица 3

1.3. Определение сероводорода при его концентрации в газе более 6 г/м³

1.3.1.    Определение сероводорода при его концентрации в газе более 6 г/м³ проводят путем отбора испытуемого газа в стеклянные газовые пипетки и последующего вытеснения отобранной пробы газа инертным вытеснительным газом в поглотительные склянки.

1.3.2.    Отбор проб

Пробы газа отбирают в сухие, тарированные по объему, стеклянные газовые пипетки.

В зависимости от предполагаемой концентрации сероводорода объем газа, отбираемый на испытание в пипетки, должен соответствовать указанному в табл, 4.

Таблица 4

Пипетку с открытыми кранами присоединяют к предварительно продутой пробоотборной линии.

Для отбора пробы пипетку продувают испытуемым газом в течение 3—5 мин так, чтобы объем пробы газа, пропущенного через пипетку, был не менее ее 10—15-кратного объема. Закрывают выходной, а затем быстро входной краны пипетки, но так, чтобы

5

давление в пипетке было несколько выше атмосферного, и отсоединяют пипетку от пробоотборной линии. Следует принять меры, предупреждающие возможность разрушения пипетки от избыточного давления.

1.3.3.    Аппаратура и реактивы

Аппаратура, применяемая для определения сероводорода (п. 1.1.2).

Пипетка для отбора газа вместимостью 50, 100, 200, 500 и 1000 см³, исполнения 1 или 2, ГОСТ 18954-73.

Азот газообразный, ГОСТ 9293-74 (вытеснительный газ).

1.3.4.    Подготовка к испытанию

Пипетку с пробой газа выдерживают при комнатной температуре не менее 20—30 мин и затем давление газа в пипетке приводят к атмосферному, сбрасывая избыточное давление через маностат. Регистрируют температуру и давление воздуха в помещении.

Пипетку с пробой газа закрепляют в вертикальном положении. Нижний отвод присоединяют к линии подачи вытеснительного газа (азот или другой вытеснительный газ).

В две поглотительные склянки заливают по 50 см³ подкисленного 10%-ного раствора хлористого кадмия и склянки соединяют встык резиновыми муфтами. Первую склянку присоединяют к верхнему отводу пипетки с пробой газа, к выходной трубке второй поглотительной склянки присоединяют газовый счетчик.

При концентрациях сероводорода более 80 г/м³ количество поглотительных склянок выбирают так, чтобы поглотительный раствор в последней склянке оставался прозрачным.

1.3.5.    Проведение испытаний

Пробу газа из пипетки продувают 10—15-кратным объемом вытеснительного газа через поглотительные склянки. В начале продувки скорость газа устанавливают 1—2 пузырька в секунду. Когда основная часть газа будет вытеснена в раствор, скорость потока постепенно увеличивают до 20 дм³/ч. Объем вытеснительного газа контролируют газовым счетчиком на выходе из поглотительной склянки.

Сероводород определяют по п. 1.1.4.2, но применяют титрованные растворы йода и тиосульфата натрия концентрации 0,1 моль/дм³.

1.3.6.    Обработка результатов

Обработка результатов — по п. 1.1.5, принимая в формулах за V₂ — объем испытуемого газа, равный объему газовой пипетки и приведенный к 20°С и 101,325 кПа-дм³. Допускаемые расхождения между последовательными определениями приведены в табл. 4.

6

ГОСТ 22387.2-83 С. 7

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

Метод заключается в поглощении сероводорода из испытуемого газа подкисленным раствором уксуснокислого цинка (или кадмия) и в последующем фотоколориметрическом или спектрофотометрическом определении метиленового синего, образующегося в кислой среде при взаимодействии сернистого цинка с N.N-ди-метил-я-фенилендиамином в присутствии хлорного железа.

2.1.    Отбор проб

Отбор проб — по п. 1.1.1.

2.2.    А п п а р а ту р а и реактивы

Фотоколориметр или спектрофотометр с длиной волны от 600 до 680 нм.

Склянка СН-1—100 ГОСТ 25336-82 или аналогичного типа.

Счетчик газовый (с жидкостным затвором), вместимостью 2— 5 дм³, типа ГСБ-400.

Барометр типа БАМ.

Колба коническая, вместимостью 250 см³, ГОСТ 25336-82.

Бюретка вместимостью 25 см³, исполнения 1 или 2, 3, 4, 5, ГОСТ 20292-74, с ценой деления 0,1 см³.

Пипетки вместимостью 1 и 2 см³, исполнения 1 или 2, 4, 5; вместимостью 5 и 10 см³ исполнения 2 или 6, 7; вместимостью 20 и 50 см³ исполнения 2, ГОСТ 20292-74.

Цилиндры вместимостью 50, 200 см³, ГОСТ 1770-74.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 1000 см³, исполнения 1 или 2, ГОСТ 1770-74.

Цинк уксуснокислый, ГОСТ 5823-78, 2%-ный раствор (поглотительный): 23,9 г Zn(CH₃C00)2-2H₂0, взвешенных с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в 1 дм³ дистиллированной воды и добавляют несколько капель концентрированной уксусной кислоты до осветления раствора. Перед использованием через раствор пропускают небольшой поток азота.

Ы,Ы-диметил-я-фенилендиамин сернокислый (или солянокислый), раствор; 0,11 г N.N-диметил-я-фенилендиамина сернокислого (или 0,30 г солянокислого), взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 100 см³ серной (соляной) кислоты, разбавленной 2:1. Раствор хранят в склянке из темного стекла и используют в течение 10 дней.

Железо хлорное, ГОСТ 4147-74, раствор: 2,7 г FeCl₃-6H₂0, взвешенных с погрешностью 0,1 г, растворяют в 50 см³ соляной кислоты (q= 1,19 г/см³) и разбавляют дистиллированной водой до 100 см³.

Кислота серная (р=1,84 г/см³), ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная (р=1,19 г/см³), ГОСТ 3118-77.

йод, титрованный раствор, 0,01 моль/дм³.

7

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), титрованный раствор, 0,01 моль/дм³.

Натрий сернистый ГОСТ 2053-77, основной раствор: 0,7 г сернистого натрия, взвешенных с погрешностью не менее 0,1 г, растворяют в 1 дм³ свежепрокипяченной, охлажденной дистиллированной воды.

Крахмал растворимый, ГОСТ 10163-76,    0,5%-ный раст

вор, свежеприготовленный.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

2.3. Подготовка к испытанию

2.3.1. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика применяют приблизительно 0,01 моль/дм³ раствор сернистого натрия, точную концентрацию которого определяют йодометрическим титрованием.

К 25 см³ титрованного раствора йода, разбавленного водой до 50 см³, добавляют пипеткой 20 см³ раствора сернистого натрия. Во избежание окисления сернистого натрия кислородом воздуха раствор добавляют под уровень йодсодержащего раствора. Избыток йода титруют раствором тиосульфата натрия при добавлении крахмала как индикатора.

Концентрацию раствора сернистого натрия определяют как среднее арифметическое результатов трех определений.

1 см³ титрованного раствора йода 0,01 моль/дм³ соответствует 170 мкг сероводорода.

Основной раствор сернистого натрия разбавляют кипяченой охлажденной дистиллированной водой, при этом отбирают пипеткой 25 см³.этого раствора в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают до метки дистиллированной водой.

В мерные колбы вместимостью по 50 см³ отмеряют по 30 см³ раствора уксуснокислого цинка и под уровень его добавляют последовательно в каждую колбу 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 см³ разбавленного раствора сернистого натрия.

В каждую мерную колбу вводят пипеткой 5,0 см³ раствора диамина, смешивают, добавляют 1 см³ раствора хлорного железа, вновь тщательно перемешивают и доливают до метки водой.

Оптическую плотность измеряют через 30 мин, сопоставляя ее с контрольным раствором. В качестве контрольного применяют те же растворы, но без добавления сернистого натрия. Измерение оптической плотности проводят при максимальной абсорбции (около 660 нм).

Градуировочный график строят, откладывая на оси абсцисс массу сероводорода в микрограммах, а на оси ординат — соответствующие значения оптической плотности.

Градуировочный график проверяют при каждом новом приготовлении растворов.

8

ГОСТ 22387.2-83 С. 9

2.3.2. В две поглотительные склянки заливают по 30 см³ раствора уксуснокислого цинка. Склянки соединяют последовательно встык. Входную трубку первой склянки подключают к пробоотборной линии испытуемого газа, а выходную трубку второй склянки — к газовому счетчику. Вторая склянка является контрольной на проскок сероводорода.

2.4. Проведение испытаний

Пробоотборную линию продувают испытуемым газом через тройник, установленный перед входом в поглотительные склянки. Поток газа направляют через поглотительные склянки со скоростью, не превышающей 0,5 дм³/мин, следя за тем, чтобы поглотительный раствор во второй склянке оставался прозрачным.

Объемы газа для испытания приведены в табл. 5.

Таблица 5

После окончания пропуска газа записывают показания газового счетчика, температуру и барометрическое давление. Отсоединяют поглотительные склянки от пробоотборной линии и газового счетчика.

В первую склянку добавляют 5 см³ раствора диамина, перемешивают, добавляют 1 см³ раствора хлорного железа и вновь перемешивают. Затем содержимое склянки переводят количественно в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доливают до метки дистиллированной водой.

Измеряют оптическую плотность раствора при тех же условиях, как и при построении градуировочного графика по п. 2.3.1.

2.5. Обработка результатов

2.5.1. Массовую концентрацию сероводорода (X) в г/м³ вычисляют по формуле

^Л~ V ■ 1000 ’

где С — концентрация сероводорода в испытуемом растворе, находят по градуировочному графику в зависимости от измеренной оптической плотности, мкг;

V — объем испытуемого газа, измеренный газовым счетчиком и приведенный к 20°С и 101,325 кПа, дм³.

При проведении двух измерений за результат испытания принимают среднее арифметическое двух последовательных опреде-

9