Наполненный газом аспиратор отсоединяют от газопровода, предварительно закрыв краны в обратном порядке. Иногда для создания большего разрежения в аспираторе к горлу уравнительной склянки присоединяют водоструйный насос. С помощью емкостей с запирающей жидкостью можно отобрать пробу газа, находящегося как под разрежением, так и под давлением, близким к атмосферному.

В лабораториях довольно широкое применение нашел также газометр с напорной воронкой (рис. 4). Он состоит из удлиненной напорной воронки с краном <3, которая вставляется в горло бутыли с двумя тубусами. Нижний тубус снабжен краном 4, а верхний — краном 2 и манометром 1 для измерения давления газа в газометре. Подготовка газометра для взятия пробы проводится следующим образом. При открытых кранах 3 и 2 через напорную воронку наливают в бутыль газометра свежий насыщенный раствор поваренной соли, пока из нее не вытиснится весь воздух. В воронке всегда оставляют раствор. Закрыв кран 3, присоединяют к источнику газа кран 2. Выпуская раствор через кран 4, засасывают газ в газометр. Прежде чем пользоваться газометром, следует свежий раствор поваренной соли насытить анализируемым газом. Эту операцию проводят так же, как при подготовке аспиратора. Выпуск газа из газометра осуществляется через кран 2 с помощью запорной жидкости, которая из воронки стекает в бутыль и создает в ней давление.

ОТБОР ПРОБЫ В СУХИЕ ГАЗОМЕТРЫ

Газовые смеси, содержащие хорошо растворимые в воде компоненты, отбирают в сухие газометры. Сухой газометр представляет собой двухгорлую или одногорлую склянку с двумя отводами и кранами (рис. 5). Перед применением сухой газометр проверяют на герметичность. Для этого присоединяют один его отвод к вакуум-насосу, а другой к, ртутному манометру и помещают в чехол из плотной ткани, чтобы предохранить работающего от осколков в случае разрыва газометра. Откачивают воздух до остаточного давления 6,5—8 кПа (50—60 мм рт. ст.) и наблюдают за манометром в течение 10 мин. Постоянство уровня ртути указывает на герметичность газометра.

Для отбора пробы газа присоединяют один отвод газометра к источнику газа, находящегося под- небольшим давлением. Открыв оба крана, продувают газометр десятикратным объемом газа. По окончании продувания закрывают кран газометра на выходе газа, затем быстро на входе и, наконец, перекрывают источник газа. При этих условиях газ в газометре будет находиться под небольшим давлением. Если в трубопроводе или аппарате смесь жидких и газообразных углеводородов находится под давлением, например в узлах газофракционирующей установки, то перед 'отбором пробы газ редуцируется вентилем высокого давления, установленным на заборном штуцере, а к обеим трубкам газометра прикрепляются игольчатые вентили.

Если давление в аппарате или газопроводе меньше атмосферного или равно ему, для отбора пробы газа применяются емкости, из которых предварительно откачан воздух. Газометры этого типа Должны выдерживать вакуум, соответствующий остаточному давлению 400—650 Па (3—5 мм рт.ст.). Поэтому, как правило, они имеют сферическую форму. Для отбора больших количеств газа применяют бутыли из толстого стекла. Эти бутыли снабжены резиновой пробкой с тремя отверстиями. Через одно из них на тройнике к газометру присоединен манометр. В другое отверстие вставляется термометр. Третье служит для забора и выпуска газа. Из таких бутылей откачка (эвакуация) газа допускается до остаточного давления 6,5—8 кПа (50—60 мм рт. ст.).

Перед эвакуацией газометры помещают в чехол из плотной ткани для защиты работающего в случае разрыва прибора. В течение нескольких минут газометр продувают воздухом, а затем откачивают его, измеряя остаточное давление и температуру. Эвакуированный сосуд присоединяют к заборной трубке и осторожно набирают в него газ до выравнивания давления в газометре и аппарате, из которого отбирается газ. После отбора пробы вновь замеряют температуру и давление газа. Зная объем газометра и приведенные к нормальным условиям объемы оставшегося в газометре после эвакуации воздуха и смеси воздуха с отобранным4 газом, подсчитывают объем отобранного газа.

Р и с. 5. Сухие газометры:а—с резиновой пробкой; б—со шлифом.

Иногда для переноса и отбора проб используют резиновые баллоны: камеры футбольного мяча, шары-зонды, прорезиненные подушки и т. п. Перед отбором пробы резиновые баллоны продувают исследуемым газом не менее 4—5 раз. Баллон с отобранным газом закрывается специальным краном или зажимом. Резиновые баллоны имеют ограниченное применение из-за газопроницаемости резины и способности ее к химическому взаимодействию с некоторыми газами.

ОТБОР ПРОБЫ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ БАЛЛОНОВ

Баллон устанавливают и укрепляют в отведенном месте. Снимают с него пломбу и отворачивают колпак. Убедившись в исправности вентиля, к штуцеру головки баллона с помощью прокладки и накидной гайки присоединяют редукционный вентиль. Осторожно поворотом маховика открывают вентиль баллона. По манометру высокого давления устанавливают наличие газа в баллоне.

Пробы газа из баллонов отбирают в таком же порядке, как описано выше для отбора проб в сухие газометры или в газометры с запирающей жидкостью.

Давление при этом не должно значительно превышать атмосферное. Для регулирования давления и скорости отбираемого газа пользуются редукционным вентилем. Наблюдают за давлением по манометру низкого давления редуктора.

Отбор проб сжиженных углеводородных газов (пропана, бутана и их смесей) проводят металлическими пробоотборниками, рассчитанными на соответствующее давление (по ГОСТ 14921—69).

ОТБОР ПРОБЫ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКУЮ АППАРАТУРУ

Перед отбором пробы газа в газоаналитическую аппаратуру продувают газозаборные трубки, соединяющие прибор с источником испытуемого газа. Количество продуваемого газа должно составлять не менее десятикратного объема заборных трубок и емкостей. Для очищения от пыли, золы и смолистых веществ на пути хода газа устанавливают трубку, наполненную ватой или асбестом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГАЗОВ

Плотность — это масса единицы объема газа, выражаемая в кг/м3 (кг/л, г/мл). Знание плотности газа необходимо при эксплуатации газовых месторождений, при контроле работы отдельных газовых установок, где требуется определить массу или объем газа, при различных технических расчетах, а также для подсчета состава двух- или многокомпонентного газа.

Наряду с этим для характеристики газа иногда еще пользуются понятием относительной плотности газа по воздуху, которая представляет собой отношение массы газа к массе такого же объема воздуха при одинаковых условиях. Относительная плотность — величина безразмерная, показывающая, насколько газ легче или тяжелее воздуха, масса которого принята за единицу.

По относительной плотности газа легко подсчитать массу 1 л газа в граммах, умножая значение относительной плотности на 1,293, т.е. на плотность сухого воздуха в кг/м3 или г/л при 0°С и 101 325 Па (760 мм рт. ст.).