B.1 概述
本附录为用化工气体腐蚀试验箱进行硫化氢(H2S)气体腐烛试验提供一种通过化学反应生成(H2S)气体的方法,提供的H2S气体制备方法仅是采用B.3化学反应原理,也可采用其他化学反应原理制备H2S气体。
B.2 需用的化学物质及品种规格
硫化亚铁,分析纯试剂,分子式FeS,分子量88,含量不低于80%。
硫酸,分析纯试剂,分子式H2SO4,分子量98,含量不低于95%,密度1.84g/mL。
B.3 化学反应原理
B.4 所需H2S质量的计算
在试验工作室容积下,所需H2S的质量按式(B.1)计算
式中:
wj——在试验箱中H2S气体的体积浓度达到规定值时,H2S在气相和液相中总的质量,单位为克 (g);
Nj——H2S气体体积浓度(试验要求的H2S气体的体积除以试验箱工作室容积),单位为升每升 (L/L);
V——化工腐蚀试验箱工作室容积,单位为升(L);
注:试验箱采用通风管道进行气流循环,则试验箱工作室容积V应包括风道的体积,
ρj——H2S气体的密度,单位为克每升(g/L);
注:《化学数据速査手册》中给出了标准状态(101.325kPa、0°C)下的H2s密度为1.539g/L。关于常压、试验湿度下H2S的密度可从相关资料中查取。
qj——在常压(101.325kPa)和试验温度下,H2S气体溶解于100g水中的质量,单位为克(g) 。
注:不同温度下H2S气体在水中的溶解度可从《化学数据速査手册》或其他的物理化学数据资料中査取。
B.5 硫化亚铁(FeS)用量的计算
硫化亚铁(FeS)用量按式(B.2)的计算
式中:
[FeS]——FeS的分子量,为88;
[H2S]——H2S的分子量,为34;
80%——分析纯试剂品FeS的百分含量;
Wj1——在试验箱工作室容积下,使H2S的体积浓度达到Hj时,所需FeS的质量,单位为克(g);
Wj——见公式(B.1)中的符号说明。
B.6 破酸溶液的配制
B.6.1 硫酸用量的计算硫酸的用量按式(B.3)计算:
式中:c
Wj2——指在试验箱工作室容积下,使H2S体积浓度达到NJ时,所需H2SO4的质量,单位为克(g);
[H2SO4]——H2SO4的分子量,为98.0;
[H2SO4]——H2S的分子量,为34.0;
95%——分析纯试剂H2SO4的百分含量;
Wj——见公式(B.1)中的符号说明。
由于硫酸为液态,可通过式(B.4)将硫酸的质量用量换算成体积用量,单位为毫升(mL)。
B. 6.2 配制稀硫酸的操作
按公式(B.4)计算出的分析纯H2SO4的体积用量,用量筒称取后,导入蒸馏水中(不能将水倾入浓硫酸中,否则,因H2SO4的溶解热相当大,会从容器中溅出,造成危险),在100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度。
B.7 H2S气体制备步骤
B.7.1 根据试验所需的H2S气体体积浓度值,按式(B.1)计算所需H:S的质量。
B.7.2 按式(B.2)、(B.3)和(B.4)计算硫化亚铁和硫酸用量,然后按B.6.2的方法配制稀硫酸。
B.7.3 由于FeS分析纯试剂为块状固体,十分坚硬,在称量之前先进行粉碎。将FeS粉粒用电子天平 (精确度0.01g)称量后,放入置于试验箱工作室中的玻璃器皿内。当试验箱工作室温度达到规定值并保持恒定时,通过导液管将配制的H2SO4溶液导人玻璃器皿内,H2SO4溶液应将FeS粉粒全部浸没, 即可产生试验所要求的体积浓度的H2S气体。