ГОСТ 28726-90 Газы горючие природные. Метод определения ртути
Настоящим стандарт устанавливает метод определения общего содержания ртути от 0,002 до 10,0 мг/м 3 в природных газах, объемная доля сероводорода в которых менее 0,01 %.
Метод заключается в абсорбции ртути из газа сернокислотным раствором марганцовокислого калия, восстановлении ионов ртути раствором хлорида олова ( II ) до элементарной ртути и отдувом ее из раствора потоком воздуха (азота) в газовую кювету атомно-абсорбционного спектрометра и измерении поглощения резонансной линии ртути с регистрацией пика на самописце.
1. ОТБОР ПРОБ
1.1. Пробы природного газа отбирают по ГОСТ 18917 непосредственно из газопровода, скважины, аппарата или другой емкости по пробоотборной линии через запорный вентиль в поглотительные склянки (без промежуточного отбора проб).
1.2. Соединения мест отбора газа с поглотительными склянками должны быть как можно короче и выполнены из нержавеющей стали.
1.3. Пробоотборные линии должны быть теплоизолированными или обогреваемыми.
Не допускается применять пробоотборные линии из металлов и сплавов, образующих амальгаму (медь, латунь, алюминий).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Спектрометр беспламенный атомно-абсорбционный, обеспечивающий измерения при длине волны 253,7 нм.
Прибор, регистрирующий запись измерительного сигнала
Весы аналитические не ниже 2-го класса точности.
Весы лабораторные технические типа ВЛТ-1.
Счетчик газовый типа ГСБ-400 для измерения объема газового потока до 200 м 3 /ч.
Ротаметр с диапазоном измерения 10 - 200 дм 3 /ч.
Барометр-анероид типа БАММ.
Термометр ртутный со шкалой от 0 до 50 °С и ценой деления шкалы 0,1 °С.
Микрокомпрессор лабораторный типа ВК-1, МК-Л2 или другого типа.
Две склянки для промывания газа типа СН-1-100 по ГОСТ 25336 или аналогичного типа.
Склянка для очистки газа (воздуха) вместимостью 100 см 3 , заполненная активированным углем.
Склянка для очистки газа (воздуха) вместимостью 100 см 3 , заполненная стеклянной ватой.
Колбы мерные вместимостью 100, 500 и 1000 см 3 , исполнения 2 или 4 по ГОСТ 1770.
Цилиндры мерные вместимостью 50, 100 и 1000 см 3 , исполнения 1 или 3 по ГОСТ 1770.
Пипетки мерные вместимостью 1, 5, 10, 100 см 3 по ГОСТ 20292.
Бюретка мерная вместимостью 25 см 3 , исполнения 1 по ГОСТ 20292.
Трубки соединительные из нержавеющей стали для байпаса и потока пробы газа диаметром 4 - 6 мм.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, х. ч., раствор с массовой долей 4 %.
40 г марганцовокислого калия растворяют в бидистиллированной воде, объем раствора доводят до 1000 см 3 , отстаивают 48 ч и декантируют раствор от выделенного диоксида марганца. Раствор хранят в склянке из темного стекла.
Кислота серная по ГОСТ 4204, х. ч. ( r = 1,84 г/см 3 ), раствор 1:1. При приготовлении раствора концентрированную серную кислоту осторожно приливают к бидистиллированной воде.
Абсорбционный раствор. Смешивают 4 объема раствора марганцовокислого калия с 1 объемом раствора серной кислоты.
Олова ( II ) хлорид (двухлористое) по ТУ 6.09.5393-88, ч. д. а., раствор с массовой долей 2 %. Для приготовления раствора 10 г хлорида олова ( II ) растворяют в 100 см 3 концентрированной соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 500 см 3 и доводят бидистиллированной водой до метки. Для удаления примесей ртути раствор в течение 1 ч продувают азотом или воздухом, очищенными от ртути. При хранении раствора в него добавляют немного оловянной фольги для предотвращения окисления хлорида олова.
Фольга оловянная по ГОСТ 18394.
Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456, ч. д. а., раствор с массовой долей 1 %.
10 г гидроксиламина гидрохлорида растворяют в бидистиллированной воде и объем раствора доводят до 100 см 3 .
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, х. ч.
Вода дистиллированная - бидистиллят.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, х. ч. ( r = 1,19 г/см 3 ), концентрированная.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, х. ч. ( r = 1,40 г/см 3 ), концентрированная.
Царская водка (очищающий раствор). Смешивают 3 объема концентрированной соляной кислоты с 1 объемом концентрированной азотной кислоты.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Ртуть ( II ) хлорид, ч. д. а.
Контрольные растворы ртути:
раствор А концентрации 1 мг/см 3 .
Растворяют 676,7 мг хлорида ртути ( II ) в 500 см 3 бидистиллированной воды в мерной колбе. (Для повышения стойкости раствора в него добавляют двухромовокислый калий так, чтобы его концентрация в растворе составляла не более 0,5 г/дм 3 ). Раствор хранят не более 3 мес.
Для приготовления контрольного раствора ртути допускается использовать нитрат ртути ( II ).
раствор В концентрации 10 мкг/см 3 .
10 см 3 раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 и доводят до метки бидистиллированной водой. Раствор хранят не более 2 недель;
раствор С концентрации 1 мкг/см 3 .
10 см 3 раствора В переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят до метки бидистиллированной водой. Раствор готовят ежедневно.
При работе с солями ртути необходимо строго соблюдать меры предосторожности, они ядовиты.
Азот газообразный чистый по ГОСТ 9293.
Вата стеклянная по ГОСТ 10727.
Примечание. Все реактивы должны быть чистыми с возможно низким содержанием ртути.
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Подготовка установки
3.1.1. Установку для определения ртути в абсорбционном растворе собирают по схеме, представленной на чертеже.
3.1.2. Всю стеклянную посуду и стеклянные соединения тщательно промывают царской водкой.
3.1.3. Для очистки и осушки пробоотборных трубок и крапов от смазки и других загрязнений используют этиловый спирт. Не допускается применять ацетон.
3.1.4. Для сборки установки используют хлорвиниловые трубки.
3.1.5. Склянки (2, 3) заполняют соответственно активированным углем и стеклянной ватой для очистки воздуха (азота) от примесей ртути.
3.1.6. Подготавливают к работе спектрометр в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.
3.1.7. Всю систему в течение 5 - 10 мин продувают воздухом (азотом) при постоянной скорости, не превышающей 100 дм 3 /ч.
3.2. Градуировка прибора
3.2.1. Градуируют прибор на той же установке.
3.2.2. Воронку заполняют раствором хлорида олова ( II ).
3.2.3. В мерные колбы вместимостью 100 см 3 вводят соответственно 1. 3, 5, 8, 10 см 3 контрольного раствора ртути (С) (1 см 3 = 1 мкг Hg ) и доводят бидистиллированной водой до метки.
3.2.4. Для определения ртути в каждом образце из колбы отбирают пипеткой 10 см 3 раствора и переносят в реакционный сосуд.
Контрольные образцы измеряют последовательно по мере уменьшения содержания ртути.
3.2.5. Устанавливают поток воздуха (азота) с постоянной скоростью, не превышающей 100 дм 3 /ч, и из мерной бюретки вводят 5 см 3 раствора хлорида олова ( II ) в реакционный сосуд. Отдувают образующуюся элементарную ртуть в газовую кювету атомно-абсорбционного спектрометра.
3.2.6. На регистрирующем приборе измеряют высоты (площади) пиков, соответствующие каждому контрольному образцу.
После измерений пика каждого образца (повторяют 2 - 3 раза) систему продувают в течение 5 - 10 мни воздухом (азотом), через сухой реакционный сосуд.
3.2.7. Измеренные высоты (площади) пиков наносят на градуировочный график, соотнося их с абсолютными значениями массы ртути в 10 см 3 раствора контрольного образца. Градуировочную кривую на графике продлевают до нулевой точки.
3.2.8. При применении новых растворов градуировочную кривую строят заново.
Градуировочную кривую проверяют ежедневно минимум по двум контрольным образцам.
3.3. Абсорбция ртути из анализируемого газа
3.3.1. В две поглотительные склянки заливают по 40 см 3 абсорбционного раствора и последовательно соединяют встык полиэтиленовыми муфтами. Выходную трубку второго поглотительного сосуда присоединяют к ротаметру и газовому счетчику. Входную трубку первого сосуда через вентиль присоединяют к пробоотборной линии низкого давления.
3.3.2. Пробоотборную линию продувают анализируемым газом через байпасный отвод (тройник), установленный перед входным вентилем в поглотительные сосуды.
3.3.3. Регулируя вентилем, расположенным после байпаса, устанавливают поток анализируемого газа через поглотительные склянки со скоростью 40 - 100 дм 3 /ч.
1 - ротаметр; 2 - склянка для очистки воздуха (азота) с активированным углем; 3 - склянка для очистки воздуха со стеклянной ватой; 4 - реакционный сосуд; 5 - мерная бюретка; 6 - воронка; 7 - хлоркальциевая трубка, заполненная активированным углем; 8 - трубка со стеклянной ватой; 9 - атомно-абсорбционный спектрометр; 10 - регистрирующий прибор
3.3.4. Объем пропускаемого газа ориентировочно должен соответствовать указанному в табл. 1.