Способ количественного определения диметилсульфида и диметилдисульфида в газе

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

guu С 01 и 31/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3428359/23-04 (22) 29.01.82 (46) 30 10 83 Бюл. Н 40 (72) В.А.Кремер, А.И.Боровских, Н.А.Бенедис и Л.K.Приступа (71) Украинский заочный политехнический,институт (53) 543,42,062(088 ° 8) (56) 1. Прокшин Г.Ф., Софрыгина Л.M., Хабаров Ю.Г. "Определение серосодержащих соединений в газовоздушной среде", - "Бумажная промышленность", 1973,-li 8, с.23-24.

2. Felecetta Ч. F., Peniston Я,Р,, McCarthy I,L. Determination of Hydrogen Sulphide. Methyle Hercaptan, Рimethyl Sylphide and Рisulphide

in Kraft Pulp Hill Process Streames.

Тарр1, 36, 1953, N 9, р.425-432 (прототип).

„„SU„„ A (54) (57) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕ ДЕЛЕНИЯ ДИИЕТИЛСУЛЬФИДА И ДИМЕТИЛДИСУЛЬФИДА В ГАЗЕ путем поглощения анализируемой пробы органическим растворителем с последующим использованием потенциометрического титрования. бромид-броматом калия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности способа, в качестве органического растворителя используют додекан, раствор анализируемой пробы обрабатывают 71,7-72,3ь-ным раствором серной кислоты при обьемном соотношении раствор анализируемой пробы

:серная кислота, равном 1:l,с последующим разделением сернокислотного и углеводородного слоев и потенциометрическим раздельным титрованием выделенных слоев.

10 714

Изобретение относится к аналитическойй химии, а именно к способам определения диметилсульфида(ДМЦ и диметилсульфида (ДМДС) в газах, в том числе и s газовых выбросах промышленных предприятий.

Известен способ количественного определения диметилсульфида и диметилдисульфида в газе путем поглощения диметилсульфида раствором азотнокислого серебра, а диметилдисульфида смесью аэотнокислого серебра с сульфитом нитрия в соотношении 1:1, разложения полученного комплекса 101ным раствором аммиака, трехкратной экстракции петролейным эфиром, добавления раствора иода в петролейном эфире с последующим колориметрированием раствора (1)

Недостатком способа является малая точность, Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является способ количественного определения диметилсульфида и диметилдисульфида в газе путем поглощения диметилсульфида и диметилдисульфида бензолом „ встряхивания в течение 10 мин, отгона на водяной бане из аликвоты двух третей

30 дистиллата, титрования оставшейся части дистиллата раствором бромид-бромата калия, добавления к дистиллату ледяной уксусной кислоты воды, концентрированной соляной кислоты и раствора индикатора бриллиантового пунцового с по- 5 следующим титрованием полученного раствора раствором бромид-бромата калия при температуре ч0 С (2)

Недостатком способа является ма40 лая точность.

Цель изобретения — повышение точности способа.

Поставленная цель достигается способом количественного определения

41 диметилсульфида и диметилдисульфида в газе путем поглощения анализируемой пробы додеканом, обработки раствора анализируемой пробы 71,7-72,33-ным раствором серной кислоты при объемном соотношении раствор анализируемой пробы : серная кислота, равном 1:1„ с последующим разделением сернокислотного и углеводородного слоев и потенциометрическим раздельным титрованием выделенных слоев.

Сущность способа заключается в том, что в 723-ном растворе серной

25 2 кислоты ДМС протонируется, н ниде частицы /СН / Н количественно пе+ реходит в сернокислотный слой, ДМДС в данных условиях не протонируется и остается в углеводородном слое.

Количественно поглощают ДМС и

ДМДС все углеводороды нормального строения с длиной цепи от 7 до 12 атомов углерода, однако выбросные газы имеют. температуру 60-/О С, поэтому о для отбора проб этих газов необходимо, чтобы температура кипения углеводорода была выше 120- 130 C. Этому о условию удовлетворяет додекан, имеющий температуру кипения -216 С.

Пример 1. В мерную колбу на 50 мл помещают 0,0566 г ДМС и доводят до метки додеканом. В стакан емкостью 100 мл наливают 30 мл раствора серной кислоты (1:1) и 5 мл раствора ДМС в додекане. Закрывают стакан пробкой, в которой укреплены платиновый и хлор-серебряный электроды и носик бюретки. Титруют 0,1 н. раствором бромид-бромата калия при перемешивании, приливая титрант в начале титрования по 0,5 мл, вблизи точки эквивалентности по 0,1 мл с интервалом в 2 минуты (по секундомеру), По объему титранта в точке эквивалентности рассчитывают содержание ДМС в додекановом растворе по формуле т Ст Ь!

С (г/л 1

Дмс Чал

7 где Чт-, Ст. - объем и концентрация раствора бромид-бромата калия; 31 грамм-эквивалент ДМС; Vä, — объем аликвоты раствора ДМС„ взятой для анализа. В данном случае Т =7,23 мл

7,23 0 1 31

Сд.мс= — — — = 1,121 Г/r:

В другую мерную колбу на 50 мл помещают 0,053 г ДМДС и доводят додеканом до метки. В стакан емкостью

100 мл наливают 25 мл раствора серной кислоты (1: 1 ), 10 мл дистиллированной воды, 5 мл додеканового раствора ДМДС, Закрывают стакан пробкой с укрепленными в ней платиновым и хлор-серебрянным электродами. Замеряют температуру раствора, S процессе титрования ДМДС температуру раствора нужно поддерживать 38-ч0"С.

Титруют О,1 н. раствором бромид-бро. мата калия с интервалом между прибавлениями титранта 3 мин ll0 секун40

3 105 . домеру. Содержание ЛМЛС рассчитывают по формуле т Ст

Сд„р, =,гlл)

Olh где V y, С - объем титранта (мл) в точке эквивалентности и его концентрация; 9,4 - грамм-эквивалент ДМДС;

V - объем аликвоты. В данном примере К,т = 5.53 мл, С вЂ” 5253 0,1 9,4 -1,040 г/л 10 р,мФ

Затем в делительную воронку помещают 15.мл раствора ДМС и 15 мл раствора ДМДС и 30 мл раствора серной кислоты с концентрацией Ь9,9i. Экстра-15 гируют 10 мин, 10 мин система расслаивается. После экстракции анализируют сернокислотный и углеводородный слои.

В сернокислотном слое определяют ДМС, а углеводородном — ЛМДС. Углеводород- 20 ный слой анализируют так, как и исходный раствор ДМДС.

Для анализа сернокислотного слоя в стакан емкостью 100 мл вводят 2530 мл раствора серной кислоты той концентрации, которой экстрагировали

ДМС из углеводородного раствора, аликвоту сернокислотного экстракта, закрывают стакан пробкой с электродами и титруют раствором бромид-бро30 мата калия из микробюретки.

В данном примере для айализа сернокислотного экстракта берут аликвоту 10 мл и 30 мл 69,9i-ной серной кислоты. На титрование пошло

1,5 мл бромид-броматного раствора

35 (С=0,05 н.) .

Содержание ДМС в экстракте рассчитывают по формуле

1,5 0,05 31,2 где 2 - коэффициент, учитывающий разбавление.

Согласно этой методике проведена экстрагирующая способность растворов серной кислоты от 69,9 до 75,5i.

Результаты опытов по выбору оптимальной концентрации раствора серной кислоты для экстракционного выделе50 ния ДМС из смеси с ДМДС представлены в табл. 1.

Как видно из данных табл.1, растворы серной кислоты с концентрацией ниже 71,67! плохо экстрагируют ДМС 55 из его смеси с ДМДС. Непроэкстрагированная часть ЛМС титруется в углеводородном слое вместе с ДМДС. Если концентрация энстрагирующе го раствораа серной кислоты выше 7?, 3 ", в сс. рнокислотный слой начинает частично переходить ДМДС. Поэтому результаты по ЛМС оказываются завышенными. Оптимальная концентрация 71,97 или, что удобнее 72"-.

С использованием 72 . раствора серной кислоты в качестве экстрагентэ проводят анализ смесей ЛМС и ЛМЛС.

П р и и е р 2, В колбу на 50 мл псиещают 0,0178 r ЛМС и доводят углеводородом до метки. В другую KnnFy на 50 мл помещают 0,1?37 г ЛМЛС (соотношение 1:10} и доводят углеводородом до метки. Анализируют эба раствора как указано в примере 1. Лля

ДМС т-- 2,27 мл; С=0,05 н; "д =

10 мл.,2,27 0,05 31 — 0 352 /

7 мс 10

Для ЛМЛС Кт= 5,16 мм; С.= 0,1 н; — 2 нл.

С „ ; — 2,428 г!л .

5,16. 0,1 94

@мыс

Лля проведения экстракции в делительную воронку вводят 15 мл раствора ЛМС, 15 мл раствора QMflC и 30 мл раствора серной кислоты (С=72":).

Экстрагируют 10 мин, 10 мин система расслаивается. Затем сливают сернокислотный и углеводородный слои я бюксы и анализируют.

Анализ сернокислотного слоя. В стакан емкостью 100 мл вводят 30 мл

72f-Hîé кислоты, 10 мл сернокислотного экстракта, закрывают крышкой с укрепленными в ней электродами и титруют из микробюретки на 2 мл

0,05 н. раствором бромид-бромата калия. Vx = 1 12 мл.

1,12 0,05 31 2 0 348 г/л .. цме

Ъ

Анализ углеводородного слоя. В стакан емкостью 100 мл вводят 30 мл

50< -ной серной кислоты,10 мл дистиллированной воды и 2 мл углеводородного слоя. Закрывают стакан крышкой с электродами, доводят температуру раствора до 38-40 С, включают интенсивное перемешивание и титруют 0,1 н. раствором бромид=бромата калия.Кт- =

= 2,58 мл.

2 мхе 2

Пример 3. В колбах на 50 мл растворяют 0,4868 г ЛМС и 0,0268 г

ДМДС соотношение 10:1), Анализируют

S l051425 6 рпиготовленные растворы, как,указа->о в примере 1. Для ДМС С, = 0,1 >

4 = 2 мл; Чт =6,21 мл.

6,2 О 1. 31 9 625 г/л

Цмо 2

Для ДМДС <,„= 10 мл, С„. = 0,1 н.>

V - =5,62 мл. г 5 62 О,! ° 9,4 0,528 гlл

31МДс 10

В делительную воронку вводят по 1О

15 мл каждого раствора и 30 мл 724-ной серной кислоты. Экстрагируют, как указано в примере 2. Анализируют оба слоя, как указано в примере 2, Анализ сернокислотного слоя. 15

Чс,А= 2 мл; ".y = 0,1 н.; Чт = 0,06 мл.

С 0,1 3,06 31 2 9 4яя г/л

ДМс 2

Анализ углеводородного слоя, 1/с> = 10 мл; Ст = 0,1 í ° ;,чт = 2,75 мл. 20

О 1" 2 75 ° 9 4 ° 2 д мыс 10

Этим методом можно анализировать содержание ДМС и ДМДС в выбросных газах целлюлозно-бумажных предприятий.85

Для поглощения ДМС и ДМДГ иэ газового потока собирают систему иэ поглотителей Рихтера: 1 - поглотитель пустой, 1I, Т11 и IV заполняются 5 M раствором МаОН по 10 мл раствора в каждом для устранения влияния кислых газов; V-Vll — заполняют углеводородом (по 10 мл додекана или тетрадекана). С помощью воздуходувки или аспирационных бутылей протягивают

35 через систему логлотителей анализируемый газ со скоростью 0,4 м л/мин.

При отборе пробы газов поглотители с углеводородом охлаждают льдом или охлаждающей смесью до 2-3 С. Отбирают от 5 до 10 л газа, в зависимости от концентрации ДМС и ДМДС в газе.

Проскок газа контролируют насыщенным раствором хлорида ртути.

После поглощения пробы газов содержимое поглотителей переводят в мерный цилиндр, ополаскивая и Vl поглотители содержимым УН поглотителя, Замеряют общий объем углеводородного раствора. Затем переводят углеводородный раствор в делительную воронку, вливают равный объем 724-ной серной кислоты и экстрагируют, как указано в примере 1. Затем разделяют слои и анализируют их, как указано в примерах 1-3.

Пример 4. В воронку вливают весь углеводородный раствор и

29,5 мл 721-ной серной кислоты, Экстрагируют, как указано в предыдущих примерах.

Анализ сернокислотного слоя.

Vgg = 10 мл; Ст = 0>05 н.; VT =1,56 мл.

0,05 31 ° 1,56 29,5

С3, Мс ТЯ Т(Г

- 7,133 10 г/пробе

Анализ углеводородного слся.

10 мл; Чт = 1 >04 мл; C =l0,.":$ н.

0,05 9, 4 04 29,5

Д М С 1000 ° 10

1,442 10 c/ïðîáe

Для определения содержания ДМС и ДМДС в газе зти данные пересчитывают на объем сухого газа.

В табл.2 приведены результаты анализа искусственных смесей ДМС и

ДМДС известным способом.

Ошибка при определении ДМС известным способом достигает 10i, в то время как в предлагаемом способе ошибка не превышает «+1,54. Способ поэг>оляет определять ДМС и ДМДС в выбросных газах промышленных предприятий.

105!425

Т а б л и ц а 1

Найдено, С, г/л

Взято, С, г/л

Концепт рация Н О, о, ДМС от. 4 ДМДС от.

ДМС ДМДС

+4,6

1,088

1,040

69,9

0,462

0,694

1,121

0,996

0,980

0,988

70. 76

0,960

+2,1

+1,8

0,855

1,094 0,971

0,996 0,966

0,981

-0,5

-0,2

1,020

+1,6

1,034

72,31

1,034

72,73, 1,104 1, 086

0,947 1,218

74,43

1.626

О. 752

75,50 г

Таблица 2

Взято, мг

Найдено

ДМДС в ос- ДМС в дитатке, 3 стиллате,4

ДМДС

ДМС

58,5 1,88 1,00

60,9

1,88

1,00

58,9

2,5

1 72

98,9

6с,4

1,72

Составитель В, Гладков

Редактор Е. Лушникова Техред М. Гергель Корректор, G, Тигор

Заказ 8656/43 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

71. 25

71.67

71,97

1,208

1,020

1,020

0,966

1,204

1,036

1,175

1,540

-58,8

-30,3

-21,8

3,0

-0,03

+15,2

+39,5

+71,7.1,018

1,020

0,830

0,770

-1,3

-19, 7

-29,

-38,3