Способ определения состава концентрированной азотной кислоты-нитроолеума Советский патент 1961 года по МПК G01N27/52 

Для определения состава нитроолеума известны различные физико-химические способы, основанные на измерении по крайней мере двух параметров системы.

Предлагаемые сочетания параметров в известных способах, например окислительно-восстановительного потенциала и электропроводности, недостаточно точны и практически не могут быть использован; для автоматического непрерывного анализа системы HNOj,-N204- НгО.

Предлагается способ автоматического определения состава концентрированной азотной кислоты (нитроолеума), содержащего 15- 35% окислов азота и до 4% воды.

Способ заключается в автоматическом измерении двух независимых параметров системы HNOs-N264-НзО и вводе их на вычислительное устройство, а именно окислительно-восстановительного потенииала и давления насыщенных паров (при постоянной температуре) или по второму варианту - температуры кислоты (при постоянном давлении насыщенных паров).

Содержание N264 и Н20 находят по специальной диаграмме.

Новизна способа состоит в применении для определения состава питроолеума автоматического и непрерывного измерения упругости насыщенных паров и окислительно-восстановительного потенциала и нахождении состава смеси на основании известных зависимостей указанных параметров от состава.

Проверка способа показала, что он даег надежные и однозначные результаты.

Анализ данных по давлению насыщенных паров тройной системы: HNOs-N264-Н2О, опубликованных в работах Антипенко, Крыловой, Белецкой; Караваева, Таганского; Маккеона, Беллис, и таблиц окислительно-восстановительных потенциалов дал возможность графически показать применимость сочетания этих двух параметров для однознач№ 140261 - 2 -

ного определения состава концентрированной азотной кислоты с содержанием окислов азота в диапазоне 15-35% N264 и воды до 4%.

На чертеже показаны кривые постоянного окислительно-восстановительного потенцила и постоянного давления насыщенных паров системы HNOs-N2O4-Н2О.

Для измерения давления насыщенных паров концентрированной азотной кислоты при постоянной температуре используется струйный насос, предельный вакуум которого зависит от давления инжектируемой жидкости - концентрированной азотной кислоты, а следовательно, и от ее состава.

Постоянство температуры инжектируемой жидкости поддерживается при помощи ртутного контактного термометра, реле и нагревателя.

Давление паров измеряется дифманометром, второй вывод ( + ), которого находится под постоянным давлением.

Дифманометр телеметрически связан со вторичным записывающим прибором.

Окислительно-восстановительный потенциал системы HNOs- N204-HsO определяется парой электродов: сравнительного и индикаторного. В качестве индикаторного электрода используется платина, погруженная в анализируемый раствор. Потенциал индикаторного электрода устанавливается в зависимости от состава анализируемой кислоты. В качестве сравнительного электрода используется электрод заполненный «Эталонной термостабильной концентрированной азотной кислотой с окислами азота и погруженной в нее платиной, потенциал которой при условии неизменности состава остается постоянным.

Малая изменяемость состава обеспечивается применением запаянных электродов с «эталонной кислотой и впаянного керамического фильтра, термически обработаного при впаивании в электрод (для уменьщения диффузии производится почти полное спекание фильтра, но электролитический контакт сохраняется).

Экспериментально установлено, что потенциал сравнительного электрода с «эталонной кислотой за 6 месяцев изменяется на 4-5 мв при жестких условиях испытания.

Точность воспроизводимости от ампулы к ампуле +0,2 мв.

В качестве вторичного прибора используют автоматический потенциометр с высоким выходом (выходное сопротивление порядка 5 мом).

В схеме прибора предусмотрена ручная регулировка «нуля в пределах 60±10 мв (за «нуль принимается потенциал сравнительного электрода с «эталонным раствором, равным 60 мв).

При первой градуировке .прибора может быть подготовлена партия электродов сравнения, а также могут иметься в достаточном количестве запаянные ампулы с «эталонным раствором.

Сигналы, пропорциональные окислительно-восстановительному потенциалу и давлению насыщенных паров поступают на вычислительное устройство, обрабатываются и выдаются на приборы, показывающие %-ное содержание окислов азота и воды.

Во втором случае (измерение температуры при постоянном давлении насыщенных паров) для измерения давления насыщенных паров концентрированной азотной кислоты используется также струйный насос, но в этом случае изменяется температура инжектирующей жидкости (концентрированной азотной кислоты) при условии сохранения постоянства давления насыщенных паров.

Сигнал от измерителя давления поступает на реле и обогреватель.

Температура измеряемой среды контролируется термометром сопротивления и автоматическим мостом.

Температура измеряемой среды при постоянном давлении насыщенных паров есть функция состава анализируемой системы.

В качестве второго параметра используется окислительно-восстановительный потенциал.