Un analizador de gas Orsat o aparato Orsat es un equipo de laboratorio que se utiliza para analizar una muestra de gas (normalmente gases de combustión de combustibles fósiles ) para determinar su contenido de oxígeno , monóxido de carbono y dióxido de carbono . Aunque en gran medida ha sido reemplazado por técnicas instrumentales, el Orsat sigue siendo un método de medición fiable y es relativamente sencillo de utilizar. [1]
El aparato fue inventado por Louis Orsat, quien lo informó en los Annales des Mines en 1875. [2] [3] Hubo un informe anterior de Thomas Egleston en 1873. [4]
El aparato consta de una válvula de entrada que alimenta una bureta de gas con camisa de glicerina o agua calibrada , que luego se conecta mediante un tubo a dos o más pipetas de absorción que contienen soluciones químicas que absorben los gases que se están midiendo. La entrada y cada una de las pipetas de absorción están equipadas con válvulas con llaves de paso para permitir que el movimiento del gas a través del aparato se controle con precisión. Para mayor seguridad y portabilidad, el aparato generalmente está encerrado en una caja de madera con un asa.
Los absorbentes más comunes son:
Se supone que el gas sobrante es nitrógeno, aunque se pueden utilizar otros absorbentes o recipientes para aislar gases adicionales. Por ejemplo, se puede utilizar platino sobre amianto para determinar el contenido de hidrógeno de una muestra, y el analizador de gases Orsat de tipo Fischer, por ejemplo, utiliza un electrodo de platino para hacer explotar los gases restantes con hidrógeno.
La base de la bureta de gas está conectada a un matraz nivelador que normalmente contiene agua ligeramente acidificada con un poco de indicador químico (normalmente naranja de metilo ) para dar color. La pequeña cantidad de ácido que se añade al agua reduce la solubilidad del dióxido de carbono. El matraz nivelador se puede levantar y bajar para permitir la toma de lecturas a presión constante y para transferir el gas hacia y desde las pipetas que contienen los diferentes medios de absorción. El movimiento del gas a través del aparato se controla completamente mediante el matraz nivelador y las distintas llaves de paso.
Mediante un sistema de tubos de goma , el gas que se va a analizar se introduce en la bureta y se hace pasar varias veces. Utilizando las llaves de paso para aislar las pipetas de absorción, normalmente se extraen 100 ml en la bureta principal para facilitar el cálculo y se eleva el matraz de nivelación hasta que el agua esté al mismo nivel que éste y la bureta. Esto garantiza que la muestra tenga un volumen conocido y esté en equilibrio con la presión de la habitación. La camisa de agua o glicerina garantiza además que la muestra se mantenga a temperatura ambiente.
El gas se pasa entonces a la bureta de hidróxido de potasio (potasa cáustica) abriendo la llave de paso y levantando el matraz nivelador. Esto succiona agua hacia la bureta, que empuja el gas hacia el recipiente de absorción. El gas se deja reposar durante unos dos minutos y luego se retira, aislando el gas restante a través de los dispositivos de llave de paso. El proceso se repite entonces para asegurar la absorción completa. Después, el matraz nivelador se ajusta una vez más hasta que el nivel de líquido sea igual entre ambos recipientes y se toma una medida del nuevo volumen de gas. Si inicialmente había 100 ml de gas, el nuevo volumen indica el porcentaje de dióxido de carbono absorbido. Si una muestra después de la absorción contenía 88 ml de gas, entonces se registraría como 12 % de dióxido de carbono.
La misma técnica se repite para el oxígeno, utilizando el pirogalol, y para el monóxido de carbono, utilizando el cloruro cuproso amoniacal, aunque, dependiendo de cualquier medio de absorción adicional, el proceso puede ser diferente. El hidróxido de potasio, por ejemplo, también absorberá dióxido de azufre , por lo que el paso para medir el SO2 debería realizarse primero.
Otros tipos