Рефераты, курсовые, доклады; Применение экспресс-анализаторов АН-7560, АН-7529 и АС-7932 в аналитической химии

Рус Укр Eng

Применение экспресс-анализаторов АН-7560, АН-7529 и АС-7932 в аналитической химии

3.2.1. (Холостой счёт( анализатора представляет собой показание прибора,

получаемое за время анализа при отсутствии лодочки с навеской в печи и,

характеризует состояние измерительной системы анализатора.

Причинами (холостого счёта( могут быть:

1. поступление из газового тракта с кислородом следов SO2,

обусловленных предшествующими анализами;

2. поступление в поглотительный раствор кислоты или щёлочи,

накопленных ранее в пористой керамической перегородке;

3. электрические процессы в измерительной цепи.

3.2.2. (Холостой счёт( должен определятся за то же время, которое

требуется для анализа материала. Порядок определения (холостого счёта(:

1. поставить переключатель (Компенсация( (холостого счёта(на стойке

датчика в положение(0(;

2. нажать кнопку (Авт. ( таймера;

3. установить на задатчике таймера необходимое время;

4. убедиться, что система титрования находится в исходном состоянии –

стрелка индикатора (Выход рН-метра( - в нулевом положении;

5. установить значение навески (0500(;

6. нажать кнопку (Сброс(;

7. после остановки счёта снять показания цифрового индикатора (%S(.

Оптимальным является (Холостой счёт( порядка 1-2 единицы за 1,5мин, 2-3

единицы за 3мин и 3-4 единицы за 5мин.

3.2.3. Отсутствие (холостого счёта( может вызвать ошибки измерения за

счёт (защелачивания( (стрелка индикатора (Выход рН-метра( находится левее

нулевой отметки).

Большой (холостой счёт( может привести к ухудшению сходимости результатов

измерений, а также к погрешностям градуировки, в особенности при

определении малых массовых долей серы.

Для увеличения (холостого счёта( переключатель (Компенсация(на стойке

датчика нужно перевести в одно из положений, обозначенных знаком (+(. Для

уменьшения (холостого счёта( переключатель нужно перевести в одно из

положений, обозначенных знаком (+(.

3.3. Градуировка анализатора.

3.3.1. Градуировку анализатора производят для того, чтобы его показания

соответствовали действительной процентной массовой доле серы в

анализируемой пробе.

3.3.2. Градуировку осуществляют путём проведения нескольких анализов

государственного стандартного образца (ГСО), как правило, близко по

химическому составу к металлу, пробу которого предстоит анализировать.

3.3.3. В правильно отградуированном приборе показания индикатора (%S( по

оканчании анализа должны соответствовать суммарному содержанию серы в

стандартном образце и в лодочке с плавнем. Если такого соответствия нет, то

производят корректировку с помощью потенциометра (Градуировка(.

Для увеличения показаний вал потенциометра (Градуировка( поворачивают по

часовой стрелке, а для уменьшения показаний – против часовой стрелки и

затем повторяют анализ образца. Как правило, 2-3 анализов стандартного

образца и подстроек оказывается достаточно для градуировки прибора.

3.3.4. Обычно градуировку производят один раз в смену, а также перед

проведением ответственных анализов. Правильность проведённой градуировки и

стабильность результатов измерений проверяют тремя или более анализами с

последующим определение сходимости показаний.

4. Техническое обслуживание анализатора.

4.1. В течение смены.

4.1.1. Анализатор позволяет выполнить в течение смены до 150 анализов.

Интенсивная работа анализатора соответствует стабилизации параметров и

позволяет получать наилучшие результаты измерений.

Длительные перерывы в работе и неравномерная загрузка анализами в течение

смены требуют дополнительных проверок и создают условия для появления

ошибок.

4.1.2. В начале смены:

. Сменить трубку сжигания в печи;

. Прочистить металлическим стержнем фурму и продуть её, удалив

осевшие в ней окислы металлов;

. Извлечь узел ввода газа из конусного отверстия на плате датчика; с

помощью воронки через указанное отверстие долить поглотительный

раствор в катодный отсек до верхней метки и вновь установить узел

ввода газа на место;

. Долить вспомогательный раствор в анодный отсек до метки;

. Проверить правильность установленного расхода кислорода;

. Проверить рабочую точку титрования;

. Произвести сжигание 2-3 произвольных навесок стандартного образца с

содержанием серы 0,03-0,05(.

. Проверить (холостой счёт( анализатора;

. Выполнить контрольный опыт;

. Проверить правильность градуировки, выполнив 1-2 анализа

стандартных образцов стали; при необходимости отградуировать

прибор.

4.1.3. По мере уменьшения объема поглотительного раствора в катодном

отсеке, происходящего вследствие интенсивного барботирования, а также

перетекания раствора через пористую керамическую перегородку в

промежуточный сосуд (когда уровень раствора в катодном отсеке приблизится к

нижней метке), долить раствор.

4.2. Один раз в сутки.

. Промыть и очистить катодный отсек от образовавшегося сернокислого

бария;

. Заменить растворы во всех отсеках датчика;

. Протереть стеклянный шарик измерительного электрода датчика ватой,

смоченной 0,1N раствором соляной кислоты;

. Проверить сходимость показаний, выполнив 3-5 измерений со

стандартными образцами стали.

4.3. Один раз в месяц.

. Произвести отмывку катодного и анодного отсеков 10-20(-ным

раствором соляной кислоты;

. В случае снижения расхода охлаждающей воды через систему охлаждения

и фурму промыть систему 40-50(-ным раствором уксусной кислоты для

удаления из неё накипи и осадков;

. Сменить засыпку (ангидрон) в фильтре блока газоподготовки;

. Сменить кварцевую засыпку в фильтре газоотборника. Загрязнённую

засыпку фильтра восстановить, промыв её в серной кислоте, тщательно

отмыв проточной и затем дистиллированной водой и, наконец, высушив.

III. Кулонометрический анализ.

Кулонометрический анализ основывается на измерении количества

электричества, затраченного на количественное осуществления донного

электрохимического процесса в данной пробе.

Определение количества прошедшего через испытуемый раствор электричества

и называется кулонометрией.

Кулонометрические определения проводятся в условиях, исключающих

возможность протекания побочных процессов, чтобы выход по току

применительно к осуществляемому электрохимическому составлял 100(.

Кулонометрический метод может быть применён для определения не только

металлов, но и целого ряда других сложных веществ при их количественном

электровосстановлении на катоде или электроокислении на аноде.

Осадка на электроде при этом не получается, полученный продукт остаётся в

электролите, и содержание исходного вещества в пробе, как указывалось,

оценивается по количеству затраченного на его получение электричества. Это

количество электричества определяется при помощи кулонометра.

Кулонометр представляет собой электролизер, включаемый в цепь

последовательно с ячейкой для электролиза. Для кулонометра подбирают

электрохимический процесс, протекающий со стопроцентным выходом по току и

сопровождающийся выделением определённого вещества, количество которого

можно легко и точно установить тем или иным способом.

Через оба последовательно соединённых электролизера –

электроаналитическую ячейку и кулонометр – пройдёт, естественно, одно и то

же количество электричества.

Очень интересен метод, получивший название кулонометрического титрования.

От титрования в обычном понимании этого слова этот метод отличается тем,

что здесь производится электролитическое генерирование титранта, причём в

подавляющем большинстве случаев непосредственно в том же растворе, в

котором находится и определяемое вещество. Электрогенерированный реагент

вступает во взаимодействие с определяемым веществом и появление малейшего

избытка его, свидетельствующего о конце титрования, мгновенно фиксируется

специально предусмотренной для этого индикаторной системой. Необходимо,

чтобы титрующее вещество реагировало с определяемым быстро и количественно,

не взаимодействуя ни с каким другим из имеющихся в данной пробе.

Не говоря о многих прочих преимуществах этого метода, отсутствие

необходимости приготовления стандартных растворов, сокращение количества

употребляемых реактивов и посуды, универсальность применения однажды

собранной установки очень облегчают аналитическую практику.

Так как реагент является здесь продуктом электролиза, то количество его,

пошедшее на титрование определяемого вещества, а следовательно, и

количество последнего, может быть определено по количеству затраченного за

время титрования, вплоть до сигнала о завершении его, электричества.

Необходимо, чтобы всё затраченное в процессе титрования электричество

расходовалось исключительно на генерирование титранта. Возможность

одновременного протекания каких-либо побочных процессов должна быть

совершенно исключена. Генерирование титранта должно происходить, таким

образом, при 100(-ном выходе по току.

Генерирование титранта производят при контролируемом значении

генераторного тока. Поддержание этого тока постоянным (это возможно при

достаточном содержании в растворе вещества, продуктом электрохимического

разложения которого является титрант) соответствует введению в раствор во

времени определённых порций реагента, как это имеет место при обычном

титровании.

Метод кулонометрического титрования часто называют кулонометрией при

постоянной силе тока и относятся к числу косвенных кулонометрических

определений, так как здесь в электрохимическом процессе участвует не само

определяемое вещество, а некоторый промежуточный продукт, химически

реагирующий затем с этим веществом.

В кулонометрическом титровании применяются различные способы определения

эквивалентной точки. Могут быть применены и те же, что и в обычном

титровании (например, цветные индикаторы). Однако высокая чувствительность

и точность этих методов обусловливает применение и более чувствительных

способов индикации, обеспечиваемых инструментальными методами анализа:

амперометрией, потенциометрией, спектрофотомерией,

фотоэлектроколориметрией.

Кривая кулонометрического титрования может быть вычерчена в координатах:

сила тока в индикаторной цепи (по оси ординат) – время (по оси абсцисс).

Ясно, что при постоянной силе тока в генераторной цепи время прямо

пропорционально количеству добавляемого к титруемой пробе реагента. Эта

величина обычно откладывается по оси абсцисс при объёмно-аналитических

определениях. Форма кривой титрования будет зависеть от того, какая из

окислительно-восстановительных пар – определяемая (кривая а) или

генерируемая (кривая б), в качестве титранта – или обе они (кривая в)

являются электрохимически обратимыми.

Для потенциометрической индикации конечной точки титрования применяется

обычная в потенциометрии электродная пара, состоящая из платинового

индикаторного и каломельного электрода сравнения.

При фотометрическом определении конца титрования производится слежение за

изменением величины оптической плотности пробы. В этом случае отпадает

необходимость в применении индикаторных электродов. Для измерения

оптической плотности титруемого раствора пользуются

фотоэлектроколориметрами или спектрофотометрами, в соответствующем

отделении которых устанавливают кулонометрическую ячейку.

Кулонометрическим путём можно осуществлять бромометрическое,

йодометрическое, пермаганатометрическое, титанометрическое,

хромометрическое и другие виды титрований.

Подобно другим методам физико-химического анализа, кулонометрия

применяется не только в аналитической химии, но и вообще в различных физико-

химических исследованиях. Кинетика и механизм реакций, каталитические

процессы, комплексообразование, химическое равновесие и т.д. являются теми

областями, в которых применение кулонометрии оказывается весьма

плодотворным.