1 2 3.2.1.3. Chemikálie • hydroxid draselný • hydroxid barnatý • měděná síťka 3.2.1.4. Postup hydrogenuhličitan sodný • methanol práškový oxid měďnatý • ethanol drátkový oxid měďnatý * rtuť 3.2.1.4.1. příprava oxidu uhličitého Do vyvíjecí zkumavky nasypeme práškový hyd rog e n uhličitá n sodný tak, aby mezi náplní a zátkou zůstal volný prostor. Zkumavku pak spojíme s bubláčkern naplněným vodou a opatříme ochrannou síťkou, která bude sloužit k rozvodu tepla. Zkumavku zahříváme ode dna a regulaci vývoje plynu provádíme úpravou výšky plamene kahanu (hrubě) a posunem ochranné síťky, která rozvádí teplo plamene (jemně). Zahřívání provádíme pozvolna a hlídáme, aby se voda z bubláčku nedostala do spalovací trubice. 3.2.1.4.2. příprava reakčních katalyzátorů Drátkový oxid měďnatý důkladně vyžíháme na porcelánové misce nebo v kelímku. Po ochlazení v eksikátoru jím naplníme úsek křemenné spalovací trubice v délce asi 10 cm dle obrázku 2, Vrstvu oxidu meďnatého zajistíme z obou stran chomáčky azbestové vaty. Měděnou síťku připravíme pro použití tak, že ji rozžhavíme nad kahanem a rozpálenou ji vložíme do kádinky s methanolem nebo ethanolem - pozor na vystříknutí! Po redukci síťku osušíme na filtračním papíře či v sušárně, aby neobsahovala žádný alkohol. Síťku pokrytou oxidem meďnatým připravíme důkladným vyžíháním druhé měděné síťky v oxidačním plameni Bunsenova kahanu. Síťky uchováváme v exsikátoru na porcelánové misce, 1 - spalovací trubice 2 - sľťka s oxidem meďnatým 3 - drátkový oxid měďnatý 4 - měděná síťka 5 - lodička se vzorkem 6 - *r le kal-ar £ 7-přívod oxidu uhličitého 8 - odvod spalin OHH V~7 mim Obrázek 2: umístěni naplní spalovací trubice pro stanovení dusíku 3.2.1.4.3. příprava azotometru Podle potřeby odmastíme azotometr kyselinou chromsírovou. Po vysušení namažeme horní kohout tukem na zábrusy. Cestou nosného plynu nalijeme do azotometru rtuť tak, aby její hladina byla asi 2 mm nad ústím přívodu nosného plynu. Připojíme vyrovnávací hrušku a přes ni naplníme azotometr 40 % roztokem bydroxidu draselného s přídavkem hydroxidu barnatého. Po naplnění azotometru a spojovací hadičky musí ještě asi 1A celkového objemu hydroxidu zůstat v hrušce. 3 3.2.1.4.4. Navážka vzorku Py rola nové lodičky nejprve opatrně zahřejeme v plameni kahanu, následně je přežíháme a necháme zchladnout na kovovém bločku. Na cistou, vyžíhanou a vychladlou lodičku navážíme na analytických vahách přibližně 5 mg vzorku a převrstvíme jej práškovým oxidem meďnatým. 3.2.1.4.5. příprava spalovací trubice Spalovací trubici s náplni položíme na žíhací stojan, podložíme azbestem a na její konce navlékneme z obou stran azbestová čela. Trubici připojíme na přívod oxidu uhličitého a z druhé strany připojíme spojovací kapiláru. Zátky na obou stranách dokonale utěsníme, trubici přikryjeme krytem z železné síťky a do aparatury zavádíme po dobu 10 minut rychlý proud oxidu uhličitého. Během slepého pokusu, během spalování, ani při chladnutí žhavé trubice se proud oxidu uhličitého nesmí zastavit, jinak vnikne podtlakem do zkumavky s hydrogenuhličitanem sodným voda z bubláčku a do spalovací trubice se dostane rtuť a hydroxid draselný z azotometru. Vícera menným kahanem rozžhavíme postupně od konce celou vrstvu oxidu meďnatého a část měděné síťky a promýváme dalších 10 minut nosným plynem. Po uplynutí této doby zhasneme kahan a necháme spalovací trubici vychladnout při zvýšeném proudu oxidu uhličitého, aby do ní nevnikl vzduch. 3.2.1.4.6. sestavení aparatury Od spalovací trubice odpojíme zdroj oxidu uhličitého a po vyjmutí síťky oxidu meďnatého vsuneme lodičku se vzorkem do vychladlé spalovací trubice podle obrázku 2. Síťku oxidu meďnatého umístíme tak, aby se téměř dotýkala lodičky. Připojíme zdroj oxidu uhličitého a po dobu asi 5 minut zavádíme silný proud oxidu uhličitého, abychom z trubice vypudili vzduch. Ke spalovací trubici připojíme azotometr, všechny spoje musí být dokonale vzduchotěsné. Kohout azotometru předem otevřeme a hrušku snížíme na úroveň široké části azotometru. V následujících třech minutách zavádíme rychlejší proud oxidu uhličitého, čímž vypudíme vzduch i z připojených částí azotometru. Zvedneme hrušku, až hladina hydroxidu v azotometru vystoupí nad kohout, a pozorujeme, zda vznikají mikrobu blinky. Je-li tomu tak, kohout uzavřeme a hrušku snížíme do úrovně poloviční výšky měrné kapiláry. 3.2.1.4.7. Spalování vzorku Zahřejeme pouze zadní polovinu vrstvy drátkového oxidu meďnatého a přední konec měděné síťky. Proud nosného plynu upravíme na 2 - 3 bublinky za sekundu. Potom zahřejeme přední konec síťky oxidu meďnatého, od které se začne zahřívat také vzorek. Začínající spalování se projeví zvětšováním bublinek v azotometru. Tato fáze trvá obvykle asi 20 minut, přičemž spalování musí být pozvolné. Rychlé spalování vede k neúplnému spálení 4 látky a k přetržení sloupce dusíku v azotometru. Trubice smí být žíhána maximálně do temně červeného žáru, protože při vyšší teplotě může docházet k termické disociaci oxidu uhličitého, což se projeví vyššími výsledky analýzy. Disociace probíhá při teplotě nad 1600 °C podle rovnice 2 C02^> 2 CO + 02 Když se přírůstek dusíku v azotometru začne zmenšovat., zvětšíme plamen pod síťkou oxidu meďnatého a nakonec ji zahřejeme plným plamenem. Potom zapálíme kahan i pod zbývající částí náplně drátkového oxidu meďnatého a pod lodičkou. Současně zvětšíme proud oxidu uhličitého, aby byl dusík rychleji vypuzen z trubice. Jakmile se v azotometru objeví mikrobublinky, je analýza skončena. Celé spalování trvá asi 30 minut. 3.2.1.4.8. Ukončení analýzy Odpojíme spalovací trubici od azotometru. Zhasneme kahan a trubici necháme vychladnout v proudu oxidu uhličitého, jinak bychom museli před další analýzou znovu redukovat měděnou síťku. Do blízkosti azotometru zavěsíme teploměr, hrušku zvýšíme na úroveň kohoutu a necháme nejméně 10 minut temperovat. Hladinu v hrušce vyrovnáme s hladinou v azotometru a odečteme objem dusíku s přesností na ± 1 ul. Na teploměru odečteme teplotu místnosti s přesností ± 0,5 °C a na barometru tlak ± 25 Pa. Pokud odečtení objemu dusíku brání pěna na menisku hydroxidu, položíme hrušku na stul a krátkými stisky hadičky obnovíme meniskus v kapiláře.