В.1 Приготовление сорбентов для насадочных колонок

"ГОСТ 10679-2019. Межгосударственный стандарт. Газы углеводородные сжиженные. Метод определения углеводородного состава" (введен в действие Приказом Росстандарта от 03.04.2019 N 118-ст)

В.1 Приготовление сорбентов для насадочных колонок

В.1.1 Приготовление модифицированного оксида алюминия

В.1.1.1 Оксид алюминия измельчают в ступке и отсеивают от 35 до 40 г сорбента зернением от 0,250 до 0,315 мм. Выделенную фракцию оксида алюминия переносят в фарфоровую чашку и выдерживают от 7 до 14 ч в муфельной печи при температуре от 700 °C до 750 °C, затем помещают в эксикатор, дают остыть и отсеивают от пыли.

В.1.1.2 Для каждой новой партии оксида алюминия определяют удельный удерживаемый объем пропана и вычисляют массовую долю вазелинового масла, необходимую для модифицирования поверхности. Для этого часть подготовленного оксида алюминия загружают в хроматографическую колонку длиной 1 м, диаметром 3 мм. Массу загруженного оксида алюминия определяют по разности массы склянки с оксидом алюминия до и после загрузки в колонку. Заполненную колонку устанавливают в термостат хроматографа и, не подсоединяя к детектору, активируют оксид алюминия при температуре (250 +/- 5) °C в течение 2 ч в потоке газа-носителя. Затем колонку охлаждают до температуры окружающей среды, подсоединяют к детектору и устанавливают заданный режим:

температура термостата, °C

50;

температура испарителя, °C

50;

расход газа-носителя (гелия), см3/мин

30;

объем вводимой пробы, см3

0,3 - 1,0.

В шприц вместимостью 1 см3 отбирают пропан и воздух в соотношении 1:1, смесь вводят в колонку и определяют времена удерживания компонентов.

В.1.1.3 Удельный удерживаемый объем пропана , см3/г, вычисляют согласно ГОСТ 17567 по формуле

, (В.1)

где - приведенный удерживаемый объем пропана, см3;

m1 - масса оксида алюминия, г;

вычисляют по формуле

, (В.2)

где tR - время удерживания пропана, с;

t0 - время удерживания воздуха, с;

- объемный расход газа-носителя, см3/с.

В.1.1.4 Массовую долю ВМ g, %, необходимую для модифицирования оксида алюминия, вычисляют по формуле

. (В.3)

Массу вазелинового масла m2, г, вычисляют по формуле

, (В.4)

где m - общая масса подготовленного сорбента, г.

В.1.1.5 ВМ наносят методом испарения. Для этого вычисленную массу ВМ взвешивают в стакане, растворяют в диэтиловом эфире, переносят раствор в круглодонную колбу, засыпают в нее подготовленный оксид алюминия и перемешивают. Адсорбент должен быть полностью покрыт раствором (на массу оксида алюминия от 35 до 40 г следует взять от 70 до 80 см3 растворителя). Колбу с полученной смесью выдерживают 0,5 ч при температуре окружающей среды, затем растворитель испаряют на колбонагревателе при температуре от 60 °C до 70 °C до исчезновения запаха эфира, постоянно перемешивая сорбент легким встряхиванием или круговыми движениями колбы. Приготовленный сухой сорбент осторожно просеивают для удаления пыли.

В.1.2 Приготовление ТЗК, модифицированного ДБФ и/или ВМ

В.1.2.1 35 г ТЗК размером частиц от 0,250 до 0,315 мм помещают в фарфоровую чашку и обрабатывают 2%-ным раствором углекислого натрия в течение 30 мин, после чего высушивают до сыпучего состояния в сушильном шкафу при температуре от 130 °C до 150 °C, периодически перемешивая стеклянной палочкой, и прокаливают в муфельной печи при температуре от 800 °C до 850 °C 3 ч, охлаждают в эксикаторе и отсеивают на ситах от комков и пыли.

В.1.2.2 Для каждой партии ТЗК определяют относительную адсорбционную активность A и вычисляют массовую долю ВМ и/или ДБФ, необходимую для его модифицирования. Для этого обработанный углекислым натрием ТЗК загружают в хроматографическую колонку длиной 2 м, устанавливают в термостат и снимают хроматограмму смеси воздуха с пропаном в соотношении 1:0,5 при следующих условиях:

температура термостата, °C

40;

температура испарителя, °C

90;

расход газа-носителя (гелия), см3/мин

30;

объем вводимой пробы, см3

0,3 - 0,5.

В.1.2.3 Адсорбционную активность A вычисляют как отношение времен удерживания и в соответствии с рисунком В.1 по формуле

, (В.5)

где - время от начала выхода пика воздуха до максимума пика пропана, мин;

- время от начала опыта до начала выхода пика воздуха, мин.

После определения адсорбционной активности адсорбент высыпают из колонки в склянку с ТЗК.

- время от начала опыта до начала выхода пика воздуха, с;

- время от начала выхода пика воздуха до максимума

пика пропана, с

Рисунок В.1 - Хроматограмма смеси воздуха с пропаном

В.1.2.4 Массовую долю ВМ и/или ДБФ для модифицирования ТЗК вычисляют по формуле

g = 3,2A + 2,8. (В.6)

Массу ДБФ и/или ВМ m2, г, вычисляют по формуле (В.4).

Модифицирование поверхности ТЗК жидкой фазой проводят по В.1.1.5.

В.1.3 Приготовление ТЭГДБ на диатомитовом кирпиче

Диатомитовый кирпич измельчают, отсеивают фракцию зернением от 0,250 до 0,315 мм и отмывают водой от пыли (в стакане). Отмытый диатомит помещают в фарфоровую чашку и обрабатывают концентрированной азотной кислотой в течение 1 ч. После кислотной обработки диатомитовый кирпич промывают водой до нейтральной реакции (контроль по метиловому оранжевому), высушивают в сушильном шкафу при температуре от 130 °C до 150 °C и прокаливают в муфельной печи при температуре от 950 °C до 1000 °C в течение 3 ч. На охлажденный и отсеянный от пыли носитель наносят методом испарения ТЭГДБ из раствора в диэтиловом эфире в количестве 15% к массе носителя по В.1.1.5.

Для загрузки колонки длиной 6 м требуется около 30 г сорбента.

В.1.4 Приготовление ТЗК, модифицированного ОДПН

35 г ТЗК зернением от 0,250 до 0,315 мм прокаливают 3 ч в муфельной печи при температуре от 800 °C до 850 °C. На охлажденный и отсеянный от пыли ТЗК наносят ОДПН в соотношении 8:100 к массе носителя из раствора в ацетоне по В.1.1.5.