Лабораторная установка состоит из 5-ти стеклянных колб, имитирующих воздушную среду и прибора экспресс-метода УГ-2 (универсальный газоанализатор) с необходимыми для его работы принадлежностями. Колбы сгруппированы по заданиям: 1, 2 и 3 колбы соответствуют первому заданию; 4 – второму; 5 – третьему. Номер задания указывается преподавателем.
Универсальный газоанализатор УГ-2 является прибором экспресс-метода контроля линейно–калористического метода. Он предназначен для определения вредных паров и газов: сернистого ангидрида, ацетона, окиси углерода, сероводорода, хлора, аммиака, окислов азота, этилового спирта, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетилена, углеводородов нефти, метилового спирта, этилового эфира, хлористого эфира, хлористого водорода, двуокиси углерода, трихлорэтилена.
Принцип работы газоанализатора основан на измерении длины окрашенного столбика, полученного в процессе просасывания через индикаторную трубку определенного объема воздуха, содержащего вредные примеси.
Просасывание воздуха осуществляется воздухозаборным устройством. Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна анализируемому газу и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3. Погрешность показаний прибора не должна быть более ± 10% от верхнего предела каждой шкалы. Пределы измерений анализируемых газов (паров) и продолжительность проведения одного анализа, а также требуемые объемы просасываемого воздуха для газов приведены в табл. 2.
Газоанализатор УГ-2 состоит из воздухозаборного устройства со съемной подставкой для шкал штоков, измерительных шкал, индикаторных трубок, фильтрующих патронов и набора принадлежностей, необходимых для приготовления трубок и патронов.
Воздухозаборное устройство. Основной частью воздухозаборного устройства является резиновый сильфон с расположенным внутри него металлическим стаканом, в котором находится в сжатом состоянии пружина. Продольный разрез воздухозаборного устройства показан на рис. 1.
В закрытой части корпуса помещается резиновый сильфон 1 с двумя фланцами и пружиной 2. На верхней плате расположена неподвижная втулка 6 для направления штоков 3 сильфона при его работе в штуцер, на который одета резиновая отводная трубка 7. В центральной части платы на неподвижной направляющей втулке 6 находится стопор 5 для фиксации штоком объема забираемого сильфоном воздуха. Здесь же имеется отверстие 9 для хранения штока 3, вставка с двумя углублениями 4 и подставка со шкалами 8.
Исследуемый воздух просасывается через индикаторную трубку после растяжения пружины 2 штоком 3 (сильфон при этом сжимается). На гранях (под головкой штока) обозначены объемы просасываемого воздуха. На цилиндрической поверхности штока имеются четыре продольные канавки, каждая с двумя углублениями для фиксации объема просасываемого при анализе воздуха.
Измерительные шкалы. Для каждого газа в зависимости от пределов измерения имеются одна или две шкалы, проградуированные в мг/м3. На каждой шкале указан газ и объем просасываемого воздуха в мл. При проведении анализа объемы просасываемого воздуха, указанные на головке штока и шкале, по которой проводится отсчет, должны совпадать.
Индикаторные трубки. Индикаторная трубка для количественного анализа представляет собой стеклянную трубку длиной 90-91 мм, заполненную индикаторным порошком. Последний засыпают в трубку через специальную воронку с оттянутым концом. Для фиксации порошка в трубке с обоих концов в нее вставляют ватные тампоны. Длина уплотненного порошка в трубке должна составлять 68 - 70 мм. Общий вид приготовленной для анализа трубки представлен на планшете лабораторной работы.
Фильтрующие патроны. Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубки диаметром 10 мм с перетяжками, суженные с обоих концов и заполненные соответствующими поглотителями, порошками, служащими для улавливания примесей, мешающих для определения газа. Порошки в патроне удерживаются тампонами из гироскопической ваты. Общий вид снаряженного фильтрующего патрона представлен на планшете лабораторной работы.
Порядок проведения измерений прибором УГ-1 (УГ-2)
1. Проверить на герметичность воздухозаборное устройство. Для этого вставить шток в направляющую трубку таким образом, чтобы штифт попал в ту канавку штока, которая расположена под цифрой, обозначающей объем просасываемого воздуха. Слегка оттягивая пружинный фиксатор, надавить на шток и сжимать сильфон до тех пор, пока штифт фиксатора не попадет в верхнее отверстие в канавке штока. Резиновую трубку перегнуть и плотно зажать. Надавив на головку штока, вынуть фиксатор. Шток после первоначального рывка не должен двигаться, что свидетельствует о надежной герметичности. Перед анализом резиновую трубку освобождают, и шток вновь фиксируется в верхнем отверстии.
2. Соединить конец индикаторной трубки с резиновой трубкой от всасывающего штуцера внутри сильфона. Свободный конец индикаторной трубки поместить в сосуд с соответствующим газом (при наличии в воздушной среде примесей других газообразных веществ перед индикаторной трубкой необходимо поместить фильтрующий патрон).
3. Надавливая одной рукой на головку штока, другой оттягивать фиксатор, после чего шток начинает плавно подниматься, и в тоже время анализируемый воздух просасывается через индикаторную трубку. По истечению некоторого времени наконечник фиксатора войдет в нижнее отверстие штока. После защелкивания движение штока прекращается.
4. Освободить индикаторную трубку и отсчитать концентрацию по соответствующей шкале, на которой указано название (или формула) анализируемого газа и объем просасываемого воздуха. При измерении необходимо совместить начало столбика с измененной окраской индикаторного порошка с нулевым делением шкалы. Верхняя граница окрашенного столбика трубки укажет на шкале концентрацию анализируемого газа в воздухе.
5. При низких концентрациях, когда длина окрашенного столбика мала, допускается последовательное просасывание через индикаторную трубку от 2 до 5 объемов воздуха. Величина действительной концентрации в этом случае будет равна концентрации, найденной по шкале и деленной на число просасываний.