5
- Сущность метода
- Для определения содержания воды в образце в настоящем методе используют титрование по Карлу Фишеру. В титровальной ячейке кулонометрического аппарата на аноде образуется йод для реакции Карла Фишера. Вводят в титровальную ячейку определенное количество образца, после от- титровывания всей воды избыток йода обнаруживают электрометрическим детектором и завершают титрование. На основе стехиометрии реакции 1 моль йода реагирует с 1 молем воды; таким образом, согласно закону Фарадея, количество воды пропорционально общему количеству потребленного тока.
- При процедуре А вводят образец непосредственно в ячейку для титрования. Эта процедура рекомендуется только для образцов с низкой вязкостью без ожидаемых помех (см. раздел 4).
- Процедуры В и С используют для образцов, слаборастворимых в реактиве Карла Фишера, вязких образцов или образцов с компонентами, которые, как ожидается, будут мешать реакции Карла Фишера. Также эти процедуры можно использовать для испытания образцов, подходящих для процедуры А. В процедурах В и С предусмотрено использование вспомогательных устройств — термостата или испарителя воды.
- При процедуре В помещают образец в герметичный стеклянный флакон и нагревают в термостате для извлечения воды в свободное пространство над образцом. Испарившаяся вода из свободного пространства над образцом во флаконе переносится в кулонометрическую ячейку для титрования по Карлу Фишеру сухим химически инертным газом-носителем и титруется. Для улучшения полноты извлечения воды из образца можно использовать вспомогательные растворители.
- При процедуре С вводят образец в нагретый растворитель или минеральное масло во вспомогательном испарителе воды, откуда испаренная вода переносится в ячейку для титрования по Карлу Фишеру сухим химически инертным газом-носителем и титруется.
- Для образцов, которые могут быть испытаны с использованием всех процедур, арбитражной является процедура А.
- Мешающие факторы
- Ряд веществ и классов соединений, которые могут участвовать в реакциях конденсации или окислительно-восстановительных реакциях, мешают определению воды титрованием по Карлу Фишеру.
В нефтепродуктах наиболее часто мешающее влияние оказывают меркаптаны, сульфиды, амины, кетоны, альдегиды, окислители и восстановители, а также некоторые металлоорганические соединения. Влияние некоторых из них, например, кетонов, можно устранить добавлением соответствующих реактивов.
- В нефтепродуктах наиболее распространенными мешающими соединениями являются меркаптаны и сульфиды. При содержании серы менее 500 мг/кг влияние этих соединений незначительно для содержания воды более 0,02 % масс. Влияние меркаптанов и сульфидов на результаты определения воды в диапазоне от 10 до 200 мг/кг не было определено экспериментально. При таком низком содержании воды влияние меркаптанов и сульфидов может быть существенным при содержании серы более 500 мг/кг.
- Непрямое определение с использованием испарения воды (процедуры В и С) может свести помехи к минимуму.
Температура экстракции выше допустимой может привести к разложению образца, что приведет к химическим помехам. Эти помехи могут привести к ошибочно высоким результатам.
- Рекомендации для получения достоверных результатов определения приведены в приложении X1.
- Аппаратура
- Автоматический кулонометрический титратор, включающий в себя блок управления, сосуд для титрования, двойной платиновый индикаторный электрод, генераторный электрод в сборе и магнитную мешалку. Аппарат предназначен для кулонометрического получения йода, который стехиометрически реагирует с водой, присутствующей в растворе образца. По электрическому заряду (количеству электричества), затраченному на образование реактива, вычисляется количество воды в микрограммах, которое считывают в виде прямого цифрового показания. Можно использовать измерительные ячейки с диафрагмами и без них.
- Вспомогательный термостат для извлечения воды
Автономное или автоматизированное устройство, в котором образцы взвешивают во флаконе, закрывают крышкой с диафрагмой и помещают в термостат, в котором нагревается образец. Испарившаяся вода переносится сухим газом-носителем по линии передачи в кулонометрическую ячейку для титрования (см. рисунок X2.1).
- Вспомогательный испаритель воды
Устройство, в котором отмеренную аликвоту образца помещают в нагретый сосуд с минеральным маслом или другим подходящим растворителем, где испарившаяся вода переносится сухим газом-носителем по линии передачи в