化学品蒸气压测试方法

  • 发布时间:2022-07-14
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蒸气压定义:

一定外界条件下,液体中的液态分子会蒸发为气态分子,同时气态分子也会撞击液面回归液态,气态分子撞击液体所能产生的压强简称为蒸气压。在一定温度下,蒸气和液体间可以建立动态平衡,即蒸汽和液体的相对量不再发生变化,此时气态分子含量达到最大值,液体上方的蒸气压力称为该温度下的饱和蒸气压。饱和蒸汽压越大,表示液体越容易挥发。

汽油、航空汽油、烃类溶剂、轻馏分石油产品以及其他易挥发物质在正常使用以及运输中,蒸气压是一个重要的参考指标,可表示油品蒸发性能、启动性能、生成气阻的倾向及贮存时损失轻馏分多少。例如车用汽油的蒸气压超过规定数值时,易在输油管中形成气阻,从而导致不进油使发动机不能正常工作。

测试方法:

蒸气压测定的标准方法主要有三级膨胀法、微量法和雷德法。

石油产品以及化学试剂蒸气压的测试可以通过三级膨胀法。该方法参照SH/T 0769,SN/T 2932及ASTM D6378(此标准适用于测定温度0℃~100℃、气液比4:1~0.02:1,蒸气压不高于500kPa的易挥发液体化学品的蒸气压测定)等标准。将已知体积的测试样品注入一内有活塞并控温至规定温度的测试筒内。将测试筒进行密封后,分三步将样品体积膨胀至原样品的n+1倍,待压力稳定后,测定每一级膨胀后的总压值,由三步各自的总压值计算溶解空气分压,蒸气压总压减去溶解空气分压即得到样品蒸气压。

石油产品的蒸气压还可以用微量法来测量。该方法参照ASTM D5191及SH/T 0794(此标准适用沸点高于0℃、且在37.8℃、气液比为4:1条件下蒸气压为7kPa~130kPa的液体石油产品,并且样品量要求在1ml~10ml),将已知体积及温度的空气饱和试样(空气饱和过程:样品温度在0℃~1℃之间时,将样品容器从冷浴中拿出。用吸湿性材料将其擦干,快速开关样品容器盖,注意不要让水进入。重新封盖容器后,剧烈摇动。再将其放回到冷浴中至少达2min。重复该过程3次。)经冷却后,通过气动注射器注入到温度恒为37.8℃的近真空样品测试腔内。由于样品吸热升温,一部分样品由液相转变为气相,使得测试腔内的气压发生改变。当测试腔内的气压达到稳定后,该测试腔内的绝对气压值就是蒸气总压值,最后通过公式计算得出样品蒸气压。

雷德法也经常被用于石油产品蒸气压的测试。该方法参照GB/T 8017、ASTM D323等标准,将经过冷却的测试样品注入蒸气压测定器的液体室,并将液体室与37.8℃的气体室连接。将该测定器浸入37.8℃的恒温浴,并定期振荡,直至该测定器上压力表的压力示数恒定,压力表读数经修正后即为雷德蒸气压。

三级膨胀法相比于微量法与雷德法在测定前无需空气饱和过程,减少了由于空气饱和过程中引起的高挥发性组分损失,且减少了由于不恰当的空气饱和引起的误差。同时三级膨胀法相比较雷德法所用的样品更少,分析时间更短,并且克服了雷德法测量时人为操作产生的误差。因此,三级膨胀法的应用更为广泛。


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