ГОСТ 34711-2021 Газ природный. Определение массовой концентрации водяных паров (с Поправками, с Изменением N 1)

     10 Сущность методов

10.1 Принцип методов по Карлу Фишеру

10.1.1 Принцип методов определения массы воды по Карлу Фишеру заключается в химическом взаимодействии йода с сернистым ангидридом, которое протекает в присутствии воды в специфической среде, содержащей органический полярный растворитель (например, метанол, этанол или метил-, этилцеллозольв) и азотистое основание (например, пиридин, имидазол, диэтаноламин), с образованием соответствующих соединений йодистоводородной и метилсерной кислоты с азотистым основанием по следующим реакциям (для варианта с органическим полярным растворителем - метанолом):

,                                               (3)

,                    (4)

где - азотистое основание.

10.1.2 В зависимости от регистрируемой физической величины, связанной с массовой концентрацией водяных паров в исследуемом газе, используют титриметрический (волюмометрический) или кулонометрический методы Карла Фишера.

10.1.3 После завершения реакции воды, содержащейся в исследуемом газе, с реактивом Карла Фишера в измерительной камере (ячейке) титратора в растворе повышается концентрация свободного йода, что указывает на окончание реакции.

10.2 Сущность титриметрического метода

10.2.1 При использовании титриметрического метода определения массовой концентрации водяных паров по Карлу Фишеру измеряют объем титранта (реактива Карла Фишера), израсходованный в процессе реакции с водой, поступившей в измерительную камеру (ячейку), при пропускании через нее известного объема исследуемого газа.

10.2.2 Момент окончания реакции титрования определяют бипотенциометрическим или биамперометрическим способом при помощи индикаторных электродов, погруженных в реактив Карла Фишера в измерительной камере (ячейке).

10.2.3 Используют ручную или автоматическую титровальную бюретку. В настоящем стандарте описано использование автоматической бюретки.

Примечание - При использовании ручной бюретки следует руководствоваться эксплуатационной документацией на бюретку.

10.2.4 Массу воды в пробе (известном объеме) исследуемого газа , мг, вычисляют по объему израсходованного титранта (реактива Карла Фишера) по формуле

,                                                                     (5)

где - объем реактива Карла Фишера, израсходованный на титрование пробы, см;

- титр реактива Карла Фишера, мг/см.

10.2.5 Определяют титр реактива Карла Фишера, анализируя стандартный образец с известной массой воды, по процедуре и с периодичностью, указанными в руководстве по эксплуатации титратора.

10.2.6 При снижении значения титра реактива Карла Фишера ниже установленного контрольного значения в руководстве по эксплуатации титратора заменяют реактив в измерительной камере (ячейке) титратора на пригодный к использованию в соответствии с руководством по эксплуатации титратора.

10.2.7 Титриметрический (волюмометрический) метод Карла Фишера следует применять для значений массовой концентрации водяных паров в исследуемом газе от 75 до 7500 мг/м.

10.3 Сущность кулонометрического метода

10.3.1 При использовании кулонометрического метода определяют количество электричества, затраченного на генерацию йода, реагирующего с водой, поступившей в измерительную камеру (ячейку) при пропускании через нее известного объема исследуемого газа.

10.3.2 Момент окончания реакции титрования определяют бипотенциометрическим или биамперометрическим способом при помощи индикаторных электродов, погруженных в реактив Карла Фишера в измерительной камере (ячейке).

10.3.3 Для кулонометрического метода Карла Фишера используют только автоматический титратор.

10.3.4 Массу воды, содержащейся в анализируемой пробе, определяют в соответствии с законом Фарадея по измеренным титратором силе тока и времени протекания реакции Карла Фишера.

10.3.5 Титратор автоматически регистрирует время начала и окончания реакции (по изменению потенциала на индикаторных электродах), затем вычисляет массу воды , мг, содержащейся в пропущенной через кулонометрическую ячейку пробе исследуемого газа, по формуле