Способ анализа диоксид-хлорид азота

Способ анализа диоксид-хлорид азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АНАЛИЗА ДИОКСИДХЛОРИД АЗОТА путем освещения анализируемой среды и измерения поглощения излучения, отличающийся тем, что, с целью повыыения чувствительности анализа, в анализируемую среду добавляют газообразный хлор в соотносчении 1:1, а измерение поглощения проводят в ультрафиолетовой области спектра на длине волны 192-198 нм источником ультрафиолетового излучения мощностью 30-60 Вт. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) %юмп,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3562703/18-25 (22) 07. 01. 83 (46) 15. 02. 84. Бюл. Р б (72) Р. Г. Kehep, И; С. Пузанов и В. 3. Пойлов (71) Пермский политехнический институт (53) 543.422.6;546.174.546.13.121 (088.8) (56) 1. Волынец В.Д., Волынец I".П.

Аналитическая химия азота. И., Наука, 1977, с. 42

2. F.D.IIuillet, P.Urone Gaschroma

topraphic aualysis of reactive gases:

Н 4 C0g, Ч ОС8, )(О>С8, N0<, 1)О system

У.Gas Chromatog. 1 966, v.4, Р 7, р. 249.

3. R.Ryason, М.К .Wilson. Vibrati-, onal Spectrum and Structure of Nitryl Chloride J Chemi Phys. 1954, 54, Р 12, р. 2000 (прототип). (54) (57) СПОСОБ АНАЛИЗА ДИОКСИДХЛОРИД АЗОТА путем освещения анализируемой среды и измерения поглощения излучения, о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, в анализируемую среду добавляют газообразный хлор в соотноиении 1:1, а измерение поглощения проводят в ультрафиолетовой области спектра на длине волны 192-198 нм источником ультрафиолетового излучения мощностью 30-60 Вт.

1073642

10

Изобретение относится к спектрофотометрическому способу:анализа газов, в частности к определению диоксид-хлорид азота (02СЕ в газовых средах с помощью ультрафиолетовой (УФ) спектрофотометрии.

Известен химический метод анализа диоксил-хлорид азота путем перевода анализируемого компонента в раствор поглощением щелочей или кислотой с последующим титрованием продуктов реакции (1) . Известен также газохроматографический способ анализа МО2СЕ при температуре термостатирования хроматографи ческой колонки -10ОC с испольэова- 15 нием силаниэированньх диатомитовых носителей и галогенированних соединений в качестве жидких фаэ (2j .

Недостатками ук азанных способов является периодичность сложность

I 20 и недостаточно высокая чувствительность анализа. Для химического и газохроматографического методов минимальная регистрируемая концентрация НО2CE составляет 0,01 об.Ъ.

Наиболее близок к предлагаемому способ анализа диоксид-хлорид азота путем освещения анализируемой среды и измерения поглощения излучения, согласно которому анализ проводят регистрируя поглощение в области 1685 см, где коэффициент экстинкции диоксид-хлорид азота имеет максимальное значение, а минимальная регистрируемая концентрация МO2CO равна 0,01 об.Ъ.

Проведенные с помощью отечественного спек тро фот оме тра ИКС-1 4 и змерения коэффициента погашения на этой частоте дали величину равную 8 "/ц„ ), минимально регистриру- 40 емая концентрация МС СЕ составляет

0,01 об. Ъ (3j .

Недостатком данного способа является невысокая чувствительность анализа, а также частичный распад 45

NO Cg,связанный с тепловым воздействием инфракрасного излучения.

Целью изобретения является повышение чувствительности анализа.

Дпя достижения поставленной цели согласно способу анализа диоксидхлорид азота путем освещения анализируемой среды и измерения поглощения излучения, в анализируемую среду добавляют газообразный хлор в соотношении 1:1, а измерение поглощения проводят в ультрафиолетовой области спектра на длине волны

192-198 нм, источником ультрафиолетового излучения мощностью

60 Вт.

Ввод газообразного хлора осуществляют для подавления диссоциации диоксид-хлорид азота, протекающего под действием ультрафиолетового излучения. Коэффициент погашения диоксид-хлорид азота в присутствии хлора на длинах волн 192198 нм составляет 75,4 — 83,01/м.об.Ъ минимальная регистрируемая концентрация НО СЕ составляет 0,001 об. Ъ, что примерно в 10 раэ превышает чувствительность анализа по прототипу.

Известно, что в системе H O C0—

СЕ под действием УФ-излучения, испускаемого ртутной лампой, при длинах волн более 280 нм и с максимумом излучения в области

365 нм, область поглощения УФизлучения молекулярным хлором, происходит процесс разложения молекул

С62 до радикалов СЕ; которые в свою очередь, взаимодействуют с молекулами hlo clI. Общий механизм процесса следующий:

СЕ СЕ + сЕ

Се + МО2СО МО + Се

Согласно изобретению форометрирование проводят в области спектра

192-198 нм на приборах типа Спектромом-202 и СФ-16, в которых в качестве источника УФ-излучения применяются лампы, имеющие мощность 30

60 Вт. При этом согласно приведенным данным наблюдается очень слабое поглощение УФ-излучения молекулами газообразного хлора и отсутствует его диссоциация. В этой области также отсутствует поглощение

hip и 02 (5) возможных компонентов в анализируемой сухой газовой смеси.

Пример 1. Кювета. сравнения длиной 120 мм с размером каналов 10 20 мм заполнена смесью инертного газа и хлора в соотношении 1:1.

В кювету измерения, аналогичную кювете сравнения, подают анализируемый гаэ, содержащий ЙО2СlI,,смешанный с газообразным хлором в соотношении 1:1. Производят фотометрические измерения оптической плотности анализируемой смеси в УФ-области спектра. Результаты измерений при изменении содержания НО СЕ от 0,05 ,до 0,15 об.З приведены в табл.1 в виде усредненных коэффициентов погашения на различных длинах волн. В табл. 1 также приведены коэффициенты погашения молекулярного хлора в УФ-области спектра.

1073642

Таблица1

Коэффициенты погашения диоксид-хлорид азота в смеси с хлором и молекулярного хлора в УФ-области спектра (К <1 ob%) Длина волны, 185 190 192 194 195 196

Длина волны, нм

185

210 220

200 105

195 196 198

194

190 192

65,5 73,8 76,2 81,0 83,0 81,0 75,4 64,3 61,? 40,5 25

27 42 42 35 27 23 19 17 12 9 5, ИО2СЕ

К

01 .10

Длина волны нм

230 240 260 280 300 310 320 330 340 360 380

КО2ОЕ

082. <О

13„1 3,6 0 0 О 0 О 0 0 0 0

0,3 0,2 2,7 33 133 217 267 283 215 150 58

Содержание хлора в анализируемой смеси,. об.Ъ

5 10 20 30 50 80

Коэффициент погашения, 1/м. об.Ъ 32,0 46,3 56,2 76,7 83,0 83,0

ОО

Как видно иэ данных табл. 1 максимальное значение коэффициента погашения диоксид-хлорид азота находится а области 192-198 нм, а молекулярного хлора — в области

330 нм (что соответствует литературным данным). В области поглощения NO>CE молекулярный хлор имеет величину коэффициента погашения в 3000 раз меньше, чем для 80<СО.

При анализе )(О С3 фотометрированйе следует проводить в области

192-198 нм, где наблюдается максимальная чувствительность hl 02C8

0,001 об.Ъ. Фотометрирование вне интервала 192-198 нм приводит к уменьшению чувствительности анализа 1,5 — 2 раза. В указанном диапазоне волн на A 195 нм были

Как видно из табл. 2, для подавления диссоциации ЙО С8 содержание хлора в смеси должно составлять

30-50 об. Ъ. При содержании хлора в анализируемой смеси менее 30 об. Ъ проведены спектрофотометрические измерения смеси NO2 Cp + C(, содержащей различные количества хлора. Результаты приведены ниже.

Пример 2. Кювету сравнения (по примеру 1) заполняют газовой смесью Не+СО ) в различных соотношениях. В кювету измерения подают анализируемый гаэ, содержащий Н02С в смеси с хлором в та4О ком же соотношении, в каком находятся гелий с хлором в кювете сравнения. Проводят фотометрические изме рения оптической плотности анализируемой смели на длине волны 195 нм.

45 Результаты измерений при содержании N02Cg в смеси 0,1 об.Ъ приведены в табл. 2.

Таблица 2 заметно уменьшается чувствительность анализа К02СЗ, увеличение содержания СЕ<в смеси болеЕ 50 об.Ъ не приводит к увеличению чувствитель- ° ности анализа.

1073642

Таблица 3

0,05 0,10 0,15

0 01

0,090

0,430

0,435

0,970

0,960

1,35

0,085

1,37

Составитель Н.Зоров

Редактор С.Тимохина Техред А.Бабинец Корректор р.Тяско

Заказ 319/41 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты o17EiT08 ZBpcxKTBpri3jjiOщиеся воспроизводимостью измерений на длине волны 198 нм при концентрации ИО С3 в рабочей кювете. 0,01

О, 15 об. В, концентрации СС вЂ” 50 об.

Как видно йэ табл. 3, оптическая плотность при измерениях постоянна и не изменяется во времени. Относительная ошибка составляет 3 — 5 В.

Все спектральные измерения проводят при 20 С на указанных приборах.

Газовые кюветы изготовляются из кварца, в качестве окон для кювет используют оптический кварц.

Проведение анализа диоксид-хлорид азота согласно предлагаемому способу обеспечивает высокую чувостальное — сухой воздух, приведены в табл, 3. -P кювете сравнения находится сухой воздух и хлор в соотношении

1:",. ствительность анализа и возможность непрерывных измерений.

Изобретение может использоваться для анализа газовых смесей, образующихся при азотнокислотной переработке хлоридов щелочных металлов, при переработке хлористогo водорода в хлор с помощью окис, лов азота или азотной кислоты, при анализе чистоты хлора на содержание диоксид-хлорид азота.