СТБ 2385: Определение содержания серы методом окислительной микрокулонометрии

Для каких образцов подходит метод

Метод, представленный в СТБ 2385, позволяет определять содержание серы в легких углеводородах в диапазоне 1,5─100,0 мг/кг, находящихся в газовой фазе при комнатной температуре и нормальном давлении.

Мешающие факторы:

• содержание галогенидов не должно превышать содержание общей серы более чем в 10 раз;

• присутствие связанного азота - не более 1% (свободный азот не влияет на точность измерения);

• допустимое общее содержание тяжелых металлов (например, Ni, V, Pb и т.д.) не более 500 мг/кг.

Сущность метода окислительной микрокулонометрии

Сущность СТБ 2385 заключается в получении диоксида серы из серосодержащих соединений в легких углеводородах окислительным пиролизом с последующим кулонометрическим титрованием. Образец вводят в трубку для пиролиза, где происходит его сжигание в атмосфере кислорода (80%) и газа-носителя (20%) при температуре 800°С с образованием углекислого газа, воды и диоксида серы, если в составе образца присутствуют серосодержащие компоненты. Затем продукты окисления с газом-носителем попадают в ячейку для титрования, где диоксид серы взаимодействуют с трийодид ионом (I₃^-), образуя йодид-ион (I^-) и оксид серы (VI) (SO₃). Ионы I₃^-, израсходованные в процессе реакции, восстанавливают кулонометрически. Концентрация диоксида серы пропорциональна суммарному току, затраченному на восстановление содержания ионов I₃^- в исходном растворе электролита. Вычисления количественного содержания серы проводятся по калибровочным графикам, построенным с использованием стандартных образцов.

Комплектация микрокулонометрического анализатора серы согласно СТБ 2385-2014:

• Печь, обеспечивающая полный пиролиз образца с последующим полным окислением серы. Двухзонная или трехзонная печь, с независимым контролем температуры в каждой зоне: 

• Температура первой зоны – не менее 700°С;

• Температура второй зоны – не менее 1000°С;

• Температура третьей зоны - не менее 800°С.

• Кварцевая трубка для сжигания, обеспечивающая прямой ввод образца, а также имеющая возможность ввода газа-носителя и газа-окислителя.

• Двухступенчатый контроллер газового потока.

• Ячейка для титрования, состоящая из двух электродных систем:

• измерительная часть включает измерительный электрод и электрод сравнения, изготовленные из платиновой фольги и проволоки, соответственно;

• генерирующая ток система состоит из анодного и катодного электрода, сделанных из платины.

• Микрокулонометр с усилителем для измерения разности потенциалов.

• Осушительная трубка, заполненная кварцевой ватой.

• Шприцы для ввода проб:

1. шприц объемом 1-10 мкл с иглой длиной 75 мм (для ввода жидких проб);

2. газовый шприц объемом 5 мл с иглой длиной 25 мм (для ввода газообразных проб).

Реактивы:

• Инертный газ – аргон, гелий или азот (высокой степени чистоты не менее 99,995%).

• Окислитель – кислород (высокой степени чистоты).

• Реактивы для приготовления электролита:

1. Вода деминерализованная или дистиллированная;

2. Концентрированная уксусная кислота (х.ч.);

3. Йодистый калий мелкогранулированный (х.ч.);

4. Азид натрия мелкогранулированный (х.ч.).

• Реактивы для приготовления стандартного раствора серы:

1. Изооктан (х.ч.);

2. Ди-н-бутилсульфид ((CH₃CH₂CH₂CH₂)₂S) (х.ч.).

• Йод (размер частиц ≤ 20 меш).

Вспомогательное оборудование:

• мерные колбы объемом 100 мл, 500 мл, 1000 мл;

• пипетка объемом 10 мл;

• весы;

• система для регистрации полученных данных.