Определение содержания серы ламповым методом

Одним из методов количественного определения в нефтях и нефтепродуктах серы, входящей в любые органические соединения, является ламповый метод. Сущность этого метода заключается в сжигании навески нефтепродукта в стеклянной лампочке с фитилем и поглощении образовавшегося при этом сернистого газа раствором углекислого натрия:

SO₂ + Na₂CO₃ ® Na₂SO₃ + CO₂,

2 Na₂SO₃ + O₂ ® 2 Na₂SO₄.

Избыток углекислого натрия оттитровывается соляной кислотой. Метод предназначен для определения общей серы в светлых нефтепродуктах и в маловязких маслах, которые сгорают без остатка в лампочке прибора.

Прибор (рис.8) состоит из трех параллельно работающих лампочек 4 с ламповыми стеклами 3, трех абсорберов 1, каждый из которых имеет два сообщающихся резервуара (большой и малый), три брызгоуловителя 2, общую гребенку к водоструйному или вакуумному насосу. Сухие и чистые лампочки закрывают пробкой с трубочкой, сквозь которую пропущен фитиль. Нижний конец фитиля должен располагаться по окружности дна лампочки. Первые две лампочки вместе с фитилями и колпачками предварительно взвешивают на аналитических весах, затем заполняют каждую лампочку 1 мл испытуемого масла 5, вставляют фитиль, закрывают колпачками и повторно взвешивают для установления массы продукта, предназначенного для сжигания. После этого навески разбавляют бессернистым бензином в зависимости от вязкости анализируемого продукта в отношении 2,5:1 или 7:1.

В третью лампочку, предназначенную для контрольного опыта, наливают без взвешивания этиловый спирт или гептан. Контрольный опыт ставят для того, чтобы исключить возможные ошибки в анализе за счет кислых загрязнений в воздухе.

В большие резервуары абсорберов насыпают до 2/3 их высоты чисто вымытые стеклянные бусы или отрезки стеклянных палочек в качестве насадки.

В малые резервуары абсорберов заливают по 25 мл 0,3%-ного водного раствора углекислого натрия. Смазывают шлифы, собирают комбинированный прибор и к брызгоуловителям на резиновых трубках подключают гребенку вакуума. После того как комбинированный прибор собран и пробы набраны, включают насос и устанавливают неинтенсивное просасывание воздуха через все три абсорбера. Лампочки ставят под ламповые стекла и зажигают их от спиртовки. Края фитильных трубок при этом следует располагать не более чем на 8 мм выше нижнего края лампового стекла, высота пламени 6-8 мм. Пламя должно быть некоптящим, скорость просасывания воздуха и продуктов горения следует установить равномерной, брызги из абсорбера не должны попадать в брызгоуловитель.

После полного сгорания навески масла снова наливают 1-2 мл бессернистого бензина и вновь его полностью сжигают. Это необходимо для уменьшения ошибок, связанных с образованием на фитиле нагаров коптящих нефтепродуктов.

Лампочку в контрольном опыте гасят одновременно с окончанием сжигания в целевых пробах.

Через 5 минут после сжигания насос останавливают, прибор разбирают. Брызгоуловители, ламповые стекла и верхние части абсорберов промывают дистиллированной водой, расходуя 50-70 мл воды. Промывные воды собирают в абсорберы. Содержимое абсорберов раздельно переводят в конические колбы.

Избыток соды в растворе оттитровывают 0,05 н раствором соляной кислоты в присутствии индикатора - 0,05%-ного водного раствора метилоранжа.

Вначале титруют раствор контрольного опыта, а затем растворы от целевых опытов, применяя при этом раствор контрольного опыта, окрашенный в оранжевый цвет, в качестве эталона сравнения.

Содержание серы в анализируемом масле

,

где V - объем 0,05 н раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование в контрольном опыте, мл;

V₁ - то же в целевом опыте, мл;

K - поправочный коэффициент к титру 0,05 н раствора соляной кислоты;

0,0008 - количество серы, эквивалентное 1 мл 0,05 н раствора соляной кислоты, г;

G - навеска масла, г (масса сгоревшего нефтепродукта).

Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 5 % от величины меньшего результата. Содержание серы в испытуемом нефтепродукте вычисляется как среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

При сжигании разбавленного нефтепродукта массу сгоревшего нефтепродукта определяют как разность между весом лампочки с навеской продукта и чистой сухой лампочки, взвешенной перед испытанием.