Способ определения суммарного содержания углерода в неорганических газах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 59 4 С 01 М 27/62 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Иванова Н.Т Пригожина Л.Д.и др. Газохроматографическое определение общего углерода в гидридахмьппьяка, кремния, фосфора и бора,Журнал аналит. химии. 1981, т. 36,У 4,Резчиков В.Г., Кузнецова Т.С.и др. Хроматографическое определениесуммарного содержания углерода влетучих неорганических гидридах,инертных газах, водороде и азоте.Заводская лаборатория, 1975, т. 41,У 1, с. 28-30.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГОСОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В НЕОРГАНИЧЕСКИХГАЗАХ(57) Изобретение относится к физикохимическим методам анализа и предназначено для определения суммарногосодержания углерода в инертных газах,азоте, водороде и в летучих неорганических гидридах. Целью изобретенияявляется снижение предела обнаружения суммарного содержания углеродаза счет повьппения степени превращения примеси углерода в метан. Длядостижения указанного эффекта перевод углеродсодержащих примесей в метан проводят в два этапа: сначалапри комнатной температуре,.а затемпри температуре жидкого азота с последующим нагревом камеры до исходной температуры. 1 табл 1 ил.Изобретение относится к физико- химическим методам анализа и предназначено для определения суммарного содержания углерода в инертных газах, азоте, водороце и летучих неорганических гидридах (ЛНГ).Целью изобретения является снижение предела обнаружения суммарного содержания углерода до 1,2 10 - 3 " 10мас,7 (2 10 ат.7) путем повышения степени превращения примеси углерода в метан до 1007На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего предложенный способ.Схема содержит краны 1-3 системы подготовки газа-носителя, разрядную камеру 4 с молибденовыми электродами, сосуд 5 Дьюара хроматограф 6, генератор 7 электрчиеских разрядов, краны 8-10 для напуска газа, мановакуумметр 11.Сущность способа заключается вслецующем. 25В предварительно вакуумированную разряцную камеру 4 напускают через кран 3 газовую пробу, Кран закрывают и включают электрический разряд, создаваемый генератором 7, Углеродсоцержащие примеси гидрируются до СО и СН с образованием воды. После выключения разряда камеру помещают в сосуд Дьюара с жидким азотом. Вода и метан вымарттваются на стенках камеры, Затем вторично включают элек трический разряд; СО гидрируется. до метана, После выключения разряда камеру размораживают, помещая в теплую воду, и потоком газа-носителя подаютн 40 продукты химических реакции в хроматограф.Использование низкотемператуцной плазмы искрового разряда обеспечивает перевод примесей углерода в метан. Охлаждение стенок разрядной камеры жидким азотом позволяет повысить степень превращения оксидов углерода в метан. Отсутствие в реакционной камере посторонних веществ (катализаторов и т.д.) и исключение разогрева 5 О стенок камеры предотвращает загрязнение анализируемой пробы примесямиуглерода.Способ поясняется примером и таблицей.П р и и е р. Устройство для определения суммарного содержания углерода в неорганических газах включает краны, мановакуумметр, разряднуюкамеру, генератор высоковольтнойискры, хроматограф, сосуд Дьюара.Разрядная камера 4 представляетсобой сосуд объемом 10 мл эллиптической формы из молибденового стекла с.впаянными молибденовыми электродами.Расстояние между электродами составляет 3 мм.Хроматографическую колонку длиной1 м наполняют активированным углеммарки СКТ, температуру 7 колонкиподдерживают, равной 413 К, расходгаза-носителя (гелий марки в.ч.)50 мл/мин.В качестве источника электрического разряда используют генераторвысоковольтной искры с параметрами:С = 1500 пф; Е = 0; Ч = 15 кВ, частота разряда 50 Гц,При открытых кранах 1, 8, 10 изакрытых 2, 3, 9 разрядную камерувакуумируют до давления 1,3 10Наи включают генератор 7. В течение120 с в камере горит тлеющий разряд,при этом происходит очистка стенок иэлектродов от углеродсодержащих примесей. Кран 10 закрывают и при открытых кранах 9, 8 напускают анализируемую газовую смесь до давления67 кПа. Кран 8 закрывают и включаютв камере 4 искровой разряд на 30 с.По окончании горения разряда камерупомещают в сосуд с жидким азотом.После охлаждения камеры включаютискровой разряд на 30 с. Затем камеру размораживают теплой водой.Открывают кран 2 и заполняют камеру газом-носителем до давления,равного давлению на входе в хроматографическую колонку. Одновременнокран 1 закрывают, а 3 - открывают ипотоком газа-носителя направляютгазовую смесь в хроматограф.В таблице приведены сравнительныеданные по пределу обнаружениясуммарного содержания углерода в газах описываемым и известным методами (Р=0,95).Как видно из таблицы, предложенный способ, основанный на полномпереводе примесей углерода в метан,выгодно отличается от способа, основанного на частичном переводе.Предел обнаружения находили поградуировочному графику с учетомконтрольного опыта. За величину конт рольного опыта принимали аналитичес-10 Предложенный способ Анализируемыйгаз мас,Е ат.Й ат.Х мас,7. 6 10 3 10 1,210-6 АзНз 1,510 Составитель Н.ПогониТехред Я.Верес Корректор С,Черни Редактор А.МаковскаяЗаказ 6306 Тираж 847 одпнсно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,з 14308кий сигнал, полученный при анализеводорода с содержанием суммарногоуглерода меньше 5 10 мас.7,Схожесть результатов определения суммарного углерода характеризуется относительным стандартным отклонением не более 0,15 при содержании углерода в газовой пробе в 5-10 раз выше предела обнаружения. Формула изобретения Способ определения суммарного содержания углерода в неорганических газах, основанный на конверсии уг 614леродсодержащих примесей в метан искровым электрическим разрядом в реакционной камере с молибденовыми электродами с последующей регистрацией метана хроматографическим методом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения предела обнаружения, конверсию углерода в метан проводят дискретно двумя разрядами, первый из которых проводят при комнатной температуре с образованием СН 4 и СО, а второй - при температуре жидкого азота, при которой СО превращают в метан, после чего нагревают реакционную камеру до исходной температуры.