Порядок выполнения работы

U-образную трубку заполняют цеолитом. Заполненную колонку присоединяют к хроматографу "Хром-4". Кран-дозатор заполняют пробой воздуха. Затем включают ток газо-носителя гелия, подаваемого из баллона, продувают всю систему (кроме крана дозатора) и устанавливают самописец на нулевой линии. Вводят пробу, продувая кран-дозатор гелием. До начала анализа самописец вычерчивает нулевую линию. При правильном проведении анализа самописец должен вычерчивать на кривой два пика. Пик кислорода (первый пик) появится приблизительно на четвертой минуте, а пик азота (второй пик) – на седьмой минуте от момента ввода пробы воздуха для анализа. Когда перо самописца возвратится на исходную нулевую линию, анализ считают законченным и прекращают подачу тока газоносителя. По площади пика кислорода и азота определяют относительное содержание составных частей воздуха.

Для количественного определения каждого из компонентов, содержащихся в воздухе, пользуются хроматограммой, полученной при помощи дифференциальных детекторов. Концентрация компонентов в исследуемой пробе пропорциональна площади соответствующих пиков хроматограммы и может быть определена по формуле:

S=h× μ,

где h– высота пика, мм; μ – расстояние от точки ввода пробы до середины основания пика, мм.

Расчет проводят по методу "нормировки", который основан на том, что сумма площадей всех пиков на хроматограмме с учетом соответствующих поправочных коэффициентов принимается за 100%, а площадь каждого составляет определенную часть от суммы площадей всех пиков.

Метод не требует точного знания количества вводимой пробы, но дает возможность определять процентное содержание всех компонентов смеси. При расчете пользуются формулой

% ,

где k_i – коэффициент, определяемый чувствительностью данного детектора к данному компоненту;S_i –площадь пика конкретного вещества, мм²; с_i– концентрация компонента, %.

Требования к отчету

В отчете приводят название, цель и сущность работы, хроматограммы атмосферного воздуха, результаты расчетов содержания кислорода и азота. Обосновывают полученные данные.

Лабораторная работа № 2 Определение содержания углекислого газа в атмосферном воздухе и в воздухе помещения

Атмосфера достаточно прозрачна для коротковолнового излучения Солнца и плохо пропускает длинноволновое (инфракрасное) излучение, переизлученное нагретой земной поверхностью, что вызывает относительно усиленный нагрев приземных слоев воздуха, называемый «парниковым эффектом». Пропускание атмосферой инфракрасного излучения зависит от содержания в ней «парниковых газов», к которым в первую очередь относятся диоксид углерода (CO₂), метан (CH₄), пары воды (H₂O), хлорфторуглеводороды (фреоны), гемиоксид азота (N₂O), а также тропосферный озон (O₃).

Принцип метода определения содержания углекислого газа в воздухе открытой атмосферы и внутри помещения основан на том, что при пропускании воздуха через поглотительный раствор, содержащий ионы аммония, протекает реакция нейтрализации по схеме:

H₂CO₃ + 2NH₄OH → (NH₄)₂CO₃ + 2H₂O

Завершение реакции – изменение окраски поглотительного раствора –устанавливается по фенолфталеину.

Цель работы: методом химического анализа определить содержание углекислого газа в атмосфере.

Оборудование и материалы: шприцы объемом 20–50 см³, лист белой бумаги, стеклянные емкости с крышками объемом 20 см³, цилиндр объемом 10 см³, поглотительный раствор (к 500 см³ дистиллированной воды добавляют 0,04 см³ 25%-ного водного раствора аммиака и 1-2 капли 1%-ного раствора фенолфталеина).