Методы определения серы

1. Объемный метод сжигания в токе кислорода с йодометрическим окончанием

Сущность метода. Метод основан на сжигании навески образца в струе кислорода три температуре 1300-1350°С. При этом сера выделяется в виде SO₂. Двуокись серы током кислорода вытесняют в сосуд для титрования, содержащий воду. Образующуюся сернистую кислоту титруют раствором йода в присутствии индикатора-крахмала.

Реактивы. 1. Крахмал, раствор (5 г/л): 0,5 г крахмала растирают в ступке с 20 см³ воды и вливают в стакан с 80 см³ воды, нагретой до кипения.

2. Титрованный раствор йода, 0,005-н.: 0,65 г кристаллического йода и 1,3 г йодистого калия помещают в стакан емкостью 100 см³ и растворяют в 50 см³ воды. Когда йод растворится, разбавляют водой до 1 л.

Установка титра раствора йода. Титр раствора йода устанавливают по соответствующему стандартному образцу, близкому по содержанию серы, сжигая для этого несколько навесок его, и находят среднюю величину из трех близко совпавших результатов.

Схема установки для определения приведена на рис. 16.

Рис. 16. Схема установки для определения серы объемным йодометрическим методом

Кислород, необходимый для анализа, из баллона 3, снабженного редукционным вентилем 41 поступает в промывные склянки 5 с раствором едкого кали (300 г/л) и 6 с серной кислотой (плотность 1840 кг/м³) и в колонку 7, заполненную в нижней половине кусочками едкой щелочи, а в верхней - сухим хлористым кальцием, над которым находится тампон из стеклянной ваты.

Очищенный и осушенный кислород по резиновой трубке поступает в фарфоровую трубку для сжигания 8 с внутренним диаметром 16-20 мм, находящуюся в электрической печи 1.

Газообразные продукты сжигания вместе с избытком кислорода из трубки 8 через отводную трубку 9 поступают в поглотительный сосуд 10 высотой 25 см и диаметром 3 см, наполовину заполненный водой с добавлением раствора крахмала и окрашенной йодом до бледно-голубого цвета. Такой же поглотительный сосуд 11, поставленный рядом и заполненный тем же раствором, служит в качестве "свидетеля". Над поглотительным сосудом устанавливают бюретку 12 с титрованным раствором йода. Стеклянные части прибора соединяют между собой плотно (в стык) при помощи надетых на них отрезков резиновой трубки.

Электрическую печь 1 с силитовыми нагревателями через трансформатор 2 с терморегулятором включают в сеть переменного тока.

Во избежание нагревания концов фарфоровой трубки 8 торцовые поверхности печи прикрывают асбестовым картоном 13. Концы трубки со стороны торцов должны выступать на 150-200 мм. Концы трубок в местах нахождения пробок должны охлаждаться увлажненными полосками хлопчатобумажной ткани.

Выполнение определения. Навеску 0,5-2 г образца (в зависимости от содержания серы) помещают в предварительно прокаленную при температуре 1300°С фарфоровую лодочку. Проверяют герметичность прибора.

Поглотительный сосуд 10 и сосуд с раствором "свидетелем" 11 заранее наполняют на половину объема водой с добавлением раствора крахмала (5 г/л) и окрашивают раствором йода (0,005-н.) до бледно-голубого цвета.

Лодочку с навеской помещают в фарфоровую трубку печи в наиболее горячее место. После этого трубку быстро закрывают пробкой и пропускают ток кислорода.

Когда сернистый таз, поступающий из печи в поглотительный сосуд, начинает обесцвечивать нижний слой жидкости, из бюретки приливают раствор йода с такой скоростью, чтобы жидкость все время оставалась бледно-голубого цвета. Сжигание навески можно считать законченным, когда окраска раствора в поглотительном сосуде сохраняется в течение 2 мин.

Процентное содержание серы вычисляют по формуле:

где Т - титр раствора йода, выраженный в г серы;

V - количество см³ раствора йода, израсходованное на титрование;

G - навеска образца, г.