SH0724液体烃的折射率和折射色散测定法.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除中华人民共和国石油化工行业标准 液体烃的折射率和折射色散测定法 SH/T0724-2002Test method for refractive index and refractive dispersion of hydrocarbon 1iquids 国家经济贸易委员会 发布 前言本标准修改采用美国试验与材料协会标准ASTM D1213-99液体烃的折射率和折射色散测定法。本标准根据ASTMDl21899重新起草。为了更适合我国国情，本标准在采用ASTM D121899时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。本标准与ASTMDl21399的主要技术差异如下：本标准的引用标准采用我国相应现行标准.无相应标准的引入其实质性内容。在本标准中增加了附录A温度计技术规格，给出了ASTMEl 17C温度计的具体规格。为了使用方便，木标准还做了如下编辑性修改：取消了ASTMDl218-99中关键词章。重复性和再现性的文字表述按我国的习惯表述进行了修改。本标准的附录A是规范性附录。本标准由中国石油化工股份有限公司提出。本标准由中国石油化工股份有限公司石油化王科学研究院归口。本标准起草单位：中国石油化工集团公司洛阳石油化2122E程公司炼制研究所。本标准主要起草人：凌 文、刘峰阳、吕大伟液体烃的折射率和折射色散测定法1范围1.1本标准规定了液体烃的折射率和折射色散的测定方法。1.2本标准适用于透明和浅色的液体烃。折射率可精确到0.00006，折射色散可精确到0.00012。折射率测量范围为1.331.50,测量温度为2030：本标准的精密度不适用于色号大于4号(用GBT 6540测定)的液体烃：也 不适用于泡点接近试验温度，且未读数就明显挥发的液体、试验温度高于30或折射率高于1.50的液体。注：本标准方法所规定使用的仪器能够用于测定折射率高于1.50的样品，且试验温度可低于20或高于30。但是由于尚未得到折射率高于1.50的标准液体，因此在这些条件下仪器的精密度和准确度无法估计。同样，尽管仪器的测量温度可达50，但试验温度在2030范围以外的标准液体折射率数据也未得到。1.3本标准无意对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用前有责任建立适当的安全和防护措施，并确定适用的管理制度。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 6540石油产品颜色测定法3 术语和定义 2003-0318发布 2003-05-01实施下列术语和定义适用于本标准。3.1折射率 refractlye index一定波长的光在空气中的传播速度与在被测物质中的传播速度之比。也可以定义为： 当光线通过空气进入物质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比。上述折射率叫相对折射率，用相对折射率乘以1.00027得到绝对折射率(相对于真空)。液体的折射率与波长和温度成反比。3.2折射色散 refractive dispersion同一物质在同一温度下测量的不同波长光的折射率的差值。为了方便计算，此差值通常乘以10000。4 方法概要用一台精密型单色光折光仪通过测量临界角的方法测量折射率。仪器预先用固体标样校正，必要时用已鉴定过的液体标样校正。5 意义和用途折射率和折射色散是物质的主要物理参数，结合其它性能参数可以表征纯烃及其混合物的性能。6仪器6.1折光仪：精密型，钠光D线，测量范围在1.331.64。使用其它仪器，如自动折光仪，测量结果必须满足第15章精密度的要求。 注：当使用其它仪器时，需按照制造商的说明书操作和维护，第11章仪器标准化和第13章操作步骤可按制造商的说明操作，第12章必须严格执行。6.2恒温槽和循环泵：能保持棱镜温度恒定在测试温度 0.02。恒温液应在离开棱镜元件时通过温度计，而不是进入棱镜元件时通过温度计。SH/T0724-2002注：对于精密型折光仪，恒温液必须在离开棱镜元件时通过温度计，而不是进入陵镜元件时通过温度计。6.3温度计：全浸式，测量范围为1927， 分度值为0.1，可读至0.01，具体规格见附录八。温度计用一个合适的套管套住， 如图1所示。注：其它温度测最装置能够提供等同或更好的温度控制，可以代替6.3条的温度汁，如热电偶。6.4光源下列光源可满足要求：6.4.1钠弧光灯：仪器配备。6.1 2汞弧光灯：H-4型毛细管汞弧光灯。6.4.3氢放电灯：能在进光棱镜镜面入口1cm2的面积产生强度不少于32LX的灯均可。光强度可由距离灯254mm并垂直于光束的光强度测定仪测得。该灯应安装在钠灯支架上。SH/T0724-20026.4.4其它光源：氦灯可以代替6.4.3的氢放电灯。6.4.5滤光器：初步推荐规格见表l。表l滤光器推荐规格波长(A) 谱线 滤光器型号6678 氦 Corring No.24046563 氢光C 无特定要求，可用Corning No.24045893 钠光D 无特定要求546l 汞束C Wratten No.62/No.77ACorring Nos.3486+4303+51205016 氦 Wratten NO.454861 氢光F Cornlng Nos.5030+3387，4303Wraten NO.454358 汞束C Corring Nos.5113，3389+5850注：当测定的折射率高于1.53时(此时短波长显示的刻度读数比长波长高)，上述滤光系统不能用，必须选用能将比要读波长都短的光谱除去的滤光器。当折光串低于1.53时，应选用能将比要读波长都长的光谱除去的滤光器。7试剂7.1正戊烷：纯度不小于95。警告：极易燃烧，吸入有害，蒸气引起闪火。7.2甲苯：非芳烃不大于1.5。警告：极易燃烧；吸入有害。7.3一溴代萘：化学纯。8标样8.1固体标样：其折射率给定值精确到0.00002，且要刻在固体标样表面。8.2液体标样：下述有机液体标样，其D线、F线、C线折射率在20、25、30时检定过。2，2，4三甲基戊烷 nD=1.39甲基环己烷 nD=1.42甲苯 nD=1.49警告：易燃。9样品样品量应不少于0.5mL，不含悬浮固体、水或其它散光物质。对于含水样品，先用氯化钙除去样品中的水，再经过滤或离心分离除去干燥剂。应该考虑干燥剂的加入、滤纸的选择性吸附和组分蒸发而导致样品组成变化自勺可能性。警告：挥发性烃类样品易燃。10仪器准备10.1折光仪应精心维护并始终保持干净，沉积在仪器任何部件上的灰尘和油污都可能进入仪器活动部件，这将导致仪器磨损和最终测定误差。如果灰尘沉积在棱镜上，将使抛光镜面变暗，形成不清晰的线条。10.2用浸透甲苯或其它适当溶剂的棉球在棱镜表面轻轻擦洗。彻底清洗棱镜表面，直到没有条痕。再用正戊烷溶剂重复这个过程，直到玻璃和邻接抛光金属面彻底清洗干净。不要用干棉球擦干棱镜表面。10.3调节恒温浴温度，使折光仪棱镜指示温度恒定在测量温度0.02，打开钠弧光灯预热30min。注：对于甲基环己烷，试验温度0.02的误差，引起折射率的误差为110-510.4控制室温或将仪器安放在一个特制的恒温箱内，使环境温度与试验温度偏差在l。仪器不能放置在受风影响的地方，以避免仪器指示发生漂移。11.仪器校准11.1按照10.2条的步骤彻底清洗棱镜镜面和固体标样表面，最后用毛刷刷净。打开棱镜，将一滴一溴代萘(直径约1.5mm)滴到固体标样的抛光面中心。然后把标样贴在固定棱镜镜面上，并使光射在固体标样的抛光面上。如果一溴代萘用量适当，在棱镜和标样之间形成一层连续的液膜，则镜中视野区将均匀发亮。否则，当转动棱镜手轮，光与望远镜纵轴线一致时，在望远镜的视野区内将出现不规则的暗点。此时应用手指轻轻地压标样的一边或另一边，当通过辅助透镜观察时，直到干涉波带好象在矩形水平面上扩散。在望远镜出射光瞳中心能看到集中的条纹图象，且液劈的角度维持在可观察到35个光带。注：当固体标样与棱镜接触时，如果有任何不光洁的迹象，应移走际样，清洗所有表面。如果两个表面之间有沙砾，操作一次对棱镜的危害比有液体存在下使用几周的危害还要大。液体的量应正好完全充满接触面，保证在固体标样的前缘无液体。11.2根据固体标样的折射率数据，设置仪器读数，观察望远镜并同时旋转钠弧光灯底座，直至在光区内出现清晰的竖线，并且该竖线不随钠弧光灯的旋转而移动。调节望远镜目镜，使十字线清晰。11.3通过手轮转动视准仪，直到临界线对准在十字线上，记录读数。在观察临界线时，至少重复两次， 同时要轻轻转动光源，取其算术平均值。11.4通过查钠D线表将平均刻度读数换算成折射率。再与固体标样的值比较，二者之差不应大于0.00002。11.5如果需要调整，转动手轮，设置仪器读数与固体标样折射率值相对应，如果临界线在十字线的左边，松开望远镜左边的螺丝，慢慢扭紧右边的螺丝，直到与十字线重合。如果临界线在十字线右边，调节过程相反。调完后拧紧两个小螺丝，不要太紧。按11.3条所述重新测量。12液体标样的校准12.1按13章所述步骤在20、25、30温度下，测定8.2条所列的每一个液体标样D线、F线、C线的折射率。如果所得数值与标准值之差大于0.00003，对这三种液体标样在每种波长下单独分别测定5次，取其平均值做为每个标样在每种波长下的折射率校正曲线。将平均误差对折射率作图可为所有折射率在这些点之间的观测值提供校正。注：这并不意味着固体标样的折射率值不准确，而是为了校正测量液体标样时因未达到临界入射所造成的误差。如果存在这些误差和其它仪器误差，这是折光仪本身设计造成的，其大小随液体的折光率和不同的仪器而不同。12.2为了观察棱镜和视准议的相对位置随时间和使用的变化，每一位操作者在使用仪器之前都必须用校准的固体标样来检查仪器。13试验步骤13.1按10.2条所述方法彻底清洗棱镜镜面。调节恒温浴温度镜温度恒定在测量温度0.02范围内。使折光仪棱镜温度恒定在测量温度0.02范围内。13.2检测非粘性液体试样时，关闭棱镜盒并保持4 min5min，以保证棱镜和循环水之间温度达到平衡。用一个小滴管在棱镜表面间的管状注入口里滴入一小滴试样。转动望远镜基座上的旋钮，并通过工作棱镜观察使光线进入辅助透镜。如果棱镜间的空间完全充满液体，视野区将是均匀明亮的。如果有气泡或未充满液体，视野区中该处将显示黑暗。此时应轻轻打开棱镜盒，添加试样，直到棱镜间完全被液体填满时才能测量。13.3检测粘稠液体试样时，打开棱镜盒，把试样加到两个棱镜镜面上，用一个圆型木棒将试样均匀铺开。不能用金属棒或玻璃棒，以免将棱镜镜面划伤。慢慢关闭棱镜盒，避免合页和锁合装置变形。13.4调节光源，使分界线接近十字线。通过辅助透镜观察后棱镜面，同时旋转灯座到右边，直到棱镜最左边被照亮。如果旋转得过头，背面将出现纵向干涉线。这些干涉线一般不规则，并相当微弱。调节对比度和光亮度的最佳点就是干涉条纹达到最清晰前那一点。13.5调节望远镜系统目镜，使十字线清晰，将临界线对准在十字线上，记录读数。再次调节钠弧光灯的位置并至少重复四次，将临界线从两侧趋近对；隹在十字线上。记录平均读数(为了避免误用临界线，最好是测定一次就调节一次光源的位置。)13.6把其他要用的光源安装在钠弧光灯的位置上代替钠弧光灯。调整角度(相对于折射棱镜的后镜面)。按13.4条， 13.5条所述方法.记录有关谱线的平均读数。13.7测定挥发性试样时，清洗棱镜镜面，不要改变棱镜或灯的位置，再装试样，然后立刻读数。14.计算和报告l4.1使用仪器附表将观察到的读数转换成折射率，报告结果时应注明测定时的温度以及所用的谱线。例如：“nD=1.”或“nD=5893=1”。14.2试样的折射色散按式(1)计算：折射色散=(n2n1)104(1)式中：n2 、n1两种不同波长时的折射率。报告试样折射色散时应注明测定时的温度。例如“(nFnC) 104， t=”或“(n gnD) 104， t=”。15 精密度和偏差按下述规定判断试验结果的可靠性(95置信水平)。15.1折射率精密度15.1.1手动仪器和自动仪器的精密度是由ASTM在1996年用8个不同的试样在16个实验室测试统计分析确定的，其中10个实验室使用自动仪器，6个实验室使用手动仪器。l5.1.2重复性(r)同一操作者使用同一仪器在相同的操作条件下，对同一试样测定得到的两个试验结果之差不能超过下值：r自动=0.0002r手动=0.000215.1.3再现性(R)不同操作者在不同实验室，对同一试样测定得到的两个试验结果之差不能超过下值：R自动=0.0005R手动=0.0005l5.2折射色散精密度15.2.l重复性(r)同一操作者使用同一仪器在相同的操作条件下，对同一试样测定得到的两个试验结果之差不能超过下值：r手动=0.0001215.2.2再现性(R)不同操作者在不同实验室，对同一试样测定得到的两个试验结果之差不能超过下值：R手动=0.0001215.3偏差一测定值同纯参考物质值之差不应大于下列数值。折射率 0.00006折射色散 0.00012在16个实验室测试统计分析确定的，其中10个实验室使用自动仪器，6个实验室使用手动仪器。l5.1.2重复性(r)同一操作者使用同一仪器在相同的操作条件下，对同一试样测定得到的两个试