本文探讨了煤沥青萘含量的两种主要测定方法:色谱柱法和抽滤法。色谱柱法适用于测定中油(170270℃)和重油(270300℃)馏分中的萘含量,强调了实验设备的技术要求和实验步骤。抽滤法则专注于中油馏分的萘含量测定,提供了相关的仪器和实验操作指南。两种方法均确保了实验结果的准确性和可重复性,并规定了允许误差的范围。通过这些方法的比较与应用,为煤沥青的质量控制提供了有效的技术依据。
煤沥青萘含量试验(色谱柱法)
目的与适用范围
本方法旨在测定道路煤沥青中的萘含量,采用色谱柱法通过中油(170~270℃)及重油(270~300℃)两种馏分来进行分析。
仪具与材料技术要求
色谱仪——需配备氢火焰离子化鉴定器
柱温——190℃(实际温度)
汽化温度——340℃(表温)
检测温度——200℃(表温)
载气——柱前压力0.19MPa,流量27mL/min
燃气——氢气,流量55mL/min
空气——流量550mL/min
灵敏度——对萘含量为0.1g/mL的标样,进样量0.5μL时,萘峰高不低于100mm
分离度R——不低于1.5
其他仪器
1μL微量注射器、25mL容量瓶、烧杯、阿皮松L、化学纯苯、二甲苯、红外线灯、真空泵、气体流量计。
分析天平——感量不大于0.2mg
注射器——10mL
6210红色担体——粒度0.18~0.25mm(60~80目),在300℃烘箱中烘烤2小时。
氮气、氢气——纯度99.5%以上
压缩空气——经净化
方法与步骤
色谱柱制备
将阿皮松L与6210担体按10:90的比例配比,先将称好的固定液阿皮松溶于适量苯中,缓慢加入6210担体,搅拌均匀后在红外线灯下干燥,待大部分苯挥发后,放入110~120℃的烘箱中烘烤2小时。然后用真空泵将2mL混合物抽入内径为3-4mm的洗净色谱柱中,在180℃下老化6小时,之后升温至250℃继续老化4小时。
标样配制
称取2.5g纯萘于25mL容量瓶中,准确至0.2mg,注入20mL二甲苯溶解,待萘完全溶解后,再加入二甲苯至刻线,摇匀后密闭保存。
线性范围的测定
在相同的色谱操作条件下,用1μL微量注射器注入0.2μL、0.4μL、0.6μL、0.8μL、1.0μL的萘标样进行分析,记录萘峰高。
以萘峰高为纵坐标,注入量为横坐标绘制关系曲线,找出浓度与萘峰高的线性关系范围。
每次更换色谱柱或改变色谱操作条件时,需重新进行线性范围的测定。
样品准备
根据蒸馏方法,馏出煤沥青试样中的170~270℃及270~300℃的馏分。
含水量测定
按测定煤沥青试样的含水量,并计算所用沥青试样中的水分含量。
试验步骤
将170~270℃及270~300℃的馏分分别注入25mL的容量瓶中,用少量二甲苯多次冲洗锥形瓶,冲洗液一并倒入容量瓶,最后用二甲苯注入至刻线,摇匀后静置备用。
估计馏分样品中萘的含量,若在测定的线性范围内可直接进样,若超出线性范围,则用二甲苯稀释至合适浓度,并记录稀释倍数。
在相同色谱操作条件下,用1μL注射器分别注入0.5μL的萘标样(平行两针),然后注入样品0.5μL(平行两针)。两针的最大误差(以萘峰高计)不得超过4mm。注:样品的稀释倍数与进样量必须控制在可测范围内。
在色谱图上分别记录标样及样品的萘峰高。
计算
试样的萘含量按式计算。
报告
同一试样至少平行试验两次,若两次平行试验结果符合重复性试验的允许误差要求,则取其平均值作为试验结果。
允许误差
重复性试验的允许误差,当萘含量小于3%时为0.3%;当含量大于或等于3%时为0.6%。
条文说明
沥青的蒸含量试验是测定试样蒸馏馏分中含有蒸的数量。由于萘是挥发性物质,沥青中萘含量过高会导致沥青老化,影响路面的耐久性。因此,煤沥青标准中通常列有萘含量的限值。由于测定方法不同,所截取的馏分也有差异。本方法根据原冶金工业部行业标准规定,采用色谱仪法进行了修改,并建议使用单位根据要求添置必要的试验设备。
煤沥青萘含量试验(抽滤法)
目的与适用范围
本方法适用于通过抽滤法测定煤沥青的萘含量,主要分析中油馏分(170~270℃)。
仪具与材料技术要求
抽滤器——由胶皮管连接过滤烧瓶及抽气管或抽气机组成。
压榨器
布氏漏斗——直径50mm。
表面皿——直径50mm。
滤纸——直径50mm。
烧杯——50mL。
天平——感量不大于0.018g。
其他——玻璃棒等。
方法与步骤
准备工作
将烧杯及表面皿清洗干净、烘干并称量其质量,准确至0.01g。
试验步骤
1. 根据规程T0641进行煤沥青蒸馏试验,蒸馏出的中油馏分(170~270℃馏出液)需加热,待含有的萘完全熔化后,倾入烧杯中。
2. 冷却至15℃并保持30分钟,然后在铺有滤纸并保持在15℃的布氏漏斗上进行抽滤。
3. 将滤渣铺在滤纸层间,使用压榨器压去油分,直到滤渣变为白色为止。
4. 将滤渣移至已称质量的表面皿上,称量其合计质量。
计算
试样的萘含量按式计算。
报告
同一试样至少平行试验两次,若两次平行试验结果符合重复性试验的允许误差要求,则取其平均值作为试验结果。
允许误差
重复性试验的允许误差,当萘含量小于3%时为0.3%;当萘含量大于或等于3%时为0.6%。
总结
本文详细介绍了煤沥青萘含量的两种测定方法:色谱柱法和抽滤法。色谱柱法通过分析中油和重油馏分来测定萘含量,强调了仪器的技术要求和具体实验步骤,确保结果的准确性。抽滤法则专注于中油馏分的萘含量测定,操作简单且易于实施。两种方法的选择依据实验条件和设备可用性,均能有效支持煤沥青的质量控制。整体而言,这些测定方法为评估煤沥青的性能和应用提供了科学依据。


