Проведение анализа

Для определения азота в твердом топливе собирают прибор для отгонки аммиака по схеме, показанной на рисунке 2.

Из аналитической пробы топлива отбирают навеску массой около 0,5 г в пробирку для взятия навески. Пробирку с навеской по­мещают в устройство для взятия навески. Навеску топлива переносят в колбу Кьельдаля так, чтобы топливо попало на дно, а не на горло колбы. Точную массу навески определяют по разности масс пробир­ки с навеской и пустой пробирки после перенесения навески в колбу Кьельдаля.

В колбу Кьельдаля наливают 10 см³ серной кислоты (плотно­стью 1,84) так, чтобы смыть частицы топлива, которые могут ока­заться на стенках колбы и вносят 5 г сульфата калия для повышения температуры кипения H2SO4 и 0,1 г сульфата меди, ускоряющей про­цесс окисления топлива, а при анализе трудноразлагаемых углей и антрацитов, кроме того, 0,05 г селена.

Рисунок 2 - Прибор для отгонки аммиака: 1 - круглая плоско­донная колба; 2 - капельная воронка; 3 - капле- у ловите ль (насадка Кьельдаля); 4 - холодильник с прямой трубкой; 5 - стеклянная трубка длиной 200 мм с шариковым расширением; 6 - колба- приемник; 7 - электрическая плита

 

Колбу прикрывают грушевидной стеклянной пробкой и поме­щают в вытяжной шкаф, укрепив ее в штативе над песочной баней или над колбонагревателем в наклонном положении (под углом 60°). Верхнюю половину шаровой части колбы обертывают асбестом и нагревают колбу в течение 1 ч сначала осторожно, а затем нагрев усиливают и доводят содержимое колбы до кипения, следя за тем, чтобы не произошло выброса пены из колбы. При сильном вспенива­нии колбу снимают и круговым движением взбалтывают ее содержи­мое.

Кипячение продолжают до тех пор, пока раствор не станет прозрачным (бесцветным или окрашенным в зеленоватый цвет), по­сле чего кипятят еще 1 ч. После разложения на дне колбы Кьельдаля не должно оставаться темных (неразложившихся) крупинок топлива. Затем приступают к отгонке аммиака из раствора.

Содержимое колбы Кьельдаля количественно переносят в кол­бу для отгонки аммиака с помощью 300 см³ дистиллированной воды. Пробку колбы Кьельдаля тщательно обмывают также дистиллиро-ванной водой, собирая промывные воды в колбу для отгонки. Для равномерного кипения в колбку для отгонки помещают кусочки пемзы или стеклянные капилляры.

В колбу-приемник наливают 10-20 см³ раствора серной кисло­ты, 2-3 капли индикатора метилового красного и разбавляют водой до 20-30 см³. Конец трубки с шариковым расширением должен быть на 1 см опущен в поглотительный раствор серной кислоты.

Для разложения сернокислого аммония в колбу для отгонки наливают через капельную воронку 50 см³ 40 %-ного раствора щело­чи КОН.

Содержимое колбы для отгонки нагревают до кипения и пере­гоняют 100-150 см³ жидкости в приемник. Во время отгонки следят за тем, чтобы жидкость из приемника не поднималась в трубку с ша­риковым расширением и в холодильник.

По окончании отгонки аммиака, не прекращая обогрева колбы, опускают приемник так, чтобы конец трубки с шариковым расшире­нием не касался поглотительного раствора, при этом продолжают собирать в приемник конденсат (3-5 см³), промывая тем самым при­бор для отгонки.

Прекращают обогрев колбы для отгонки; после охлаждения отсоединяют холодильник от каплеуловителя и промывают дистил­лированной водой из промывалки внутреннюю трубку холодильника и трубку с шариковым расширением, собирая промывные воды в приемник. Общий объем жидкости в приемнике не должен превы­шать 200 см³.

Избыток серной кислоты в приемнике оттитровывают 0,1Н раствором щелочи NaOH (или КОН) в присутствии индикатора мети­лового красного до перехода красного цвета в желтый. Через все ста­дии анализа, но без навески топлива проводят контрольный опыт для внесения поправки на содержание азота в реактивах.

Количество раствора серной кислоты в поглотительной колбе при отгонке аммиака в контрольном опыте и при проведении опреде­ления должно быть одинаковым.

При использовании новой партии одного из применяемых ре­активов контрольный опыт повторяют.