Лабораторная работа№5. Определение концентрации паров бензина в воздухе

Оборудование: газоанализатор УГ-2.

Концентрацию газов и паров в воздухе можно определять при помощи прибора-газоанализатора УГ-2.

Принцип работы газоанализатора основан на просасывании воздуха, содержащего вредные пары (газы), через индикаторную трубку воздухозаборным устройством. Образование окрашенного столбика в индикаторной трубке происходит вследствие реакции, протекающей между анализируемым паром (газом) и реактивом наполнителя индикаторной трубки. При этом происходит образо­вание продукта, по цвету отличающегося от исходного вещества. Концентрация анализируемого газа в воздухе пропорциональна длине окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке.

Сравнивая длину окрашенного столбика с градуировочной шкалой, определяют концентрацию в мг/м³. Градуировочная шкала имеется для каждого пара (газа).

Перед анализом воздуха производится подготовка индика­торной трубки. Предварительно трубки промывают хромовой смесью и водой и сушат при 120—130 "С. Высушенные трубки хранятся в эксикаторе над серной кислотой.

Вставляют в трубку стержень, а с противоположного конца — гигроскопический ватный тампон, который проталкивают штырьком до упора со стержнем. При этом толщина тампона не должна превышать 2,5 мм. Через воронку засыпают индикатор­ный порошок. Постукиванием по стенке трубки стержнем до­стигается уплотнение столбика порошка, после чего сверху стол­бика укладывают такой же тампон из гигроскопической ваты.

Постукиванием еще раз уплотняют столбик порошка и, под­жимая стержнем тампон, устраняют просвет между столбиком и тампоном.

При неплотно заполненной трубке длина окрашенного стол­бика увеличится, и границы его будут размытыми (нечеткими). Правильность наполнения индикаторных трубок контролирует­ся временем защелкивания штока воздухозаборного устройства. Так, при прососе анализируемого воздуха объемом 300 мл про­должительность хода штока до защелкивания должна составлять примерно 3,5 мин. Если время защелкивания меньше, то стол­бик порошка уплотнен слабо, и наоборот.

Подготовленные индикаторные трубки необходимо гермети­зировать заглушками. Оставшийся индикаторный порошок за­паивается.

Анализ воздуха проводят следующим образом. Патрон проду­вают исследуемым воздухом. Для этого отводят фиксатор возду­хозаборного устройства и вставляют шток в направляющую втулку так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока, над которой указан объем просасываемого воздуха 300 мл. Давлением руки на головку штока сжимают сильфон до тех пор.пока наконечник фиксатора не совпадет с верхним углублением на канавке штока. Снимают заглушку с узкого конца патрона и присоединяют его к резиновой трубке воздухозаборного устрой­ства; снимают кунд наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канав­ки штока (слышен щелчок), и движение штока прекратится. Та­кую продувку проводят один раз и патрон снимают.

Индикаторную трубку освобождают от герметизирующих за­глушек и проверяют уплотнение порошка индикаторной трубки путем постукивания стержнем о стенки трубки. Если при этом между столбиками порошка и ватным тампоном образуется про­свет, его устраняют нажатием стержня на тампон.

Сжимают сильфон (как описано выше), чтобы обеспечить последующее просасывание воздуха объемом 300 мл. Резиновую трубку воздухозаборного устройства соединяют с любым кон­цом индикаторной трубки, другой ее конец соединяют с фильт­рующим патроном.

Надавливая одной рукой на головку штока, другой отводят фиксатор. Как только шток начал двигаться, отпускают фикса­тор и засекают время. В это время происходит просасывание ис­следуемого воздуха через патрон и индикаторную трубку. Когда наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышен щелчок. При этом продолжительность хода што­ка должна составлять примерно 3,5 мин, что зависит от плотно­сти набивки индикаторной трубки. После защелкивания проса­сывание воздуха еще продолжается вследствие остаточного ва­куума в сильфоне. Поэтому общее время просасывания воздуха составляет 5 мин.

По окончании анализа патрон освобождают от индикаторной трубки и закрывают заглушками.

Концентрацию исследуемого газа в воздухе определяют по измерительной шкале. Цифра на шкале, совпадающая с верхним концом окрашенного столбика порошка, указывает концентра­цию газа (пара) в мг/

Лабораторная работа7. Экспресс-метод определения углекислого газа в воздухе

I метод.Принцип метода: реакция углекислого газа с раство­ром кальцинированной соды. .Оборудование: шприц на 100 мл.

Реактивы: 1) кальцинированная сода (0,005%-ый раствор); 2) фенолфталеин (1%-ый раствор).

Ход определения: в шприц объемом 100 мл набирают 20 мл 0,005%-го раствора соды с фенолфталеином, имеющего розовую окраску, а затем засасывают 80 мл воздуха и встряхивают в тече­ние 1 мин. Если не произошло обесцвечивания раствора, воздух из шприца осторожно выжимают, оставив в нем раствор, вновь набирают порцию воздуха и встряхивают еще 1 мин. Эту опера-

заглушку с широкого конца патрона и вводят по­следний в испытуемую воздушную среду. Надавливая на головку

штока, другой рукой отводят фиксатор. Как только начал дви­гаться шток, фиксатор отпускают. В это время исследуемый воз­дух просасывается через патрон. По истечении нескольких сецию повторяют 3—4 раза, после чего добавляют воздух неболь­шими порциями по 10—20 мл, каждый раз встряхивая содержи­мое 1 мин до обесцвечивания раствора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц, определяют концентрацию СО₂ в воздухе по данным, приведенным в табл.1.

Таблица 1

Содержание СО₂ в воздухе в зависимости от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005%-го раствора соды

Лабораторная работа №6 Экспресс-метод определения углекислого газа в воздухе

II метод.Принцип метода: определение основано на нейтра­лизации слабоаммиачного раствора углекислым газом в присут­ствии индикатора фенолфталеина. В дальнейшем проводится сравнительное исследование изучаемого воздуха и воздуха от­крытой атмосферы, где содержание СО₂ держится на уровне 0,04% в городе и 0,03% в сельской местности.

Оборудование: 1) пробирки; 2) шприц на 20 мл.

Реактивы: 1) аммиак (25%-ый раствор); 2) фенолфталеин (1%-ый раствор); 3) поглотительный раствор (к 500 мл дис­тиллированной воды добавляют 0,04 мл раствора аммиака и 1—2 капли 1%-го фенолфталеина).

Ход определения: в пробирку наливают 10 мл поглотительного раствора и закрывают резиновой пробкой, которую заранее про­калывают иглой от шприца. Сначала исследование проводят с воздухом открытой атмосферы. Для этого воздух забирают шприцем до отметки 20 мл и под давлением вводят через игл} в пробирку с аммиачным раствором. Не отпуская поршня, про­бирку энергично взбалтывают для поглощения СО₂ из воздуха. Эти манипуляции проводят до полного обесцвечивания погло­тительного раствора. Записывают, сколько раз (число шприцев -пришлось вводить воздух из шприца в пробирку, чтобы раствор обесцветился.

После этого пробирку освобождают от использованного раст­вора, ополаскивают дистиллированной водой, заполняют све­жим поглотительным раствором (10 мл) и точно так же проводят определение с„исследуемым воздухом. Снова отмечают (записы-

вают) число шприцев, использованных на обесцвечивание раст­вора. Как правило, во втором случае для нейтрализации аммиач­ного раствора требуется меньшее число шприцев воздуха.

Концентрацию оксида углерода(ГУ) в воздухе определяют по формуле:

где п — число шприцев воздуха открытой атмосферы; л, — число шприцев исследуемого воздуха.