Экспресс-метод определения оксида углерода (IV) в воздухе

Метод 1. Основан на реакции оксида углерода (IV) с раствором карбоната натрия.

Реактивы и оборудование. Карбонат натрия, 0,005 %-й раствор; фенолфталеин, 1%-й раствор. Шприц на 100 мл.

Ход анализа. В шприц объемом 100 мл набрать 20 мл 0,005%-го раствора карбоната натрия с фенолфталеином, имеющего розовую окраску, а затем засосать 80 мл воздуха и встряхивать в течение 1 мин. Если не произошло обесцвечивания раствора, воздух из шприца осторожно выжать, оставив в нем раствор, вновь набрать порцию воздуха и встряхивать еще 1 мин. Эту операцию повторить 3–4 раза, после чего добавить воздух небольшими порциями по 10–20 мл, каждый раз встряхивая содержимое 1 мин до обесцвечивания раствора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц, определить концентрацию СO₂ в воздухе по данным, приведенным в табл. 1.3.

Метод 2. Определение основано на нейтрализации слабоаммиачного раствора оксида углерода (IV) в присутствии индикатора фенолфталеина. В дальнейшем проводится сравнительное исследование изучаемого воздуха и воздуха открытой атмосферы, где содержание СO₂ держится на уровне 0,04 % в городе и 0,03 % – в сельской местности.

Реактивы и оборудование. Аммиак, 25%-й раствор; фенолфталеин, 1 %-й раствор; поглотительный раствор: к 500 мл дистиллированной воды добавить 0,04 мл раствора аммиака и 1–2 капли 1 %-го фенолфталеина.

Пробирки; шприц на 20 мл.

Ход анализа. В пробирку налить 10 мл поглотительного раствора и закрыть резиновой пробкой, которую заранее проколоть иглой от шприца. Сначала исследование провести с воздухом открытой атмосферы. Для этого воздух забирать шприцем до отметки 20 мл и под давлением ввести через иглу в пробирку с аммиачным раствором. Не отпуская поршень, пробирку энергично взболтать для поглощения СO₂ из воздуха. Эти манипуляции провести до полного обесцвечивания поглотительного раствора. Записать, сколько раз пришлось вводить воздух из шприца в пробирку, чтобы раствор обесцветился.

После этого пробирку освободить от использованного раствора, ополоснуть дистиллированной водой, заполнить свежим поглотительным раствором (10 мл) и точно так же провести определение с исследуемым воздухом. Снова отметить число шприцев, использованных на обесцвечивание раствора. Как правило, во втором случае для нейтрализации аммиачного раствора требуется меньшее число шприцев воздуха.

Концентрацию оксида углерода (IV) в воздухе определить по формуле:

,

где w – концентрация оксида углерода (IV), %; n – число шприцев воздуха открытой атмосферы; n₁ – число шприцев исследуемого воздуха; 0,04 – экспериментальный коэффициент, соответствующий эффективности метода.

Таблица 1.3

Содержание СO₂ в воздухе в зависимости от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005 %-го раствора соды

Лабораторная работа № 5