馏程的测定

6.2 馏程的测定

沸点（Boiling point ）是液态物质的一项重要物理常数，是检验液态有机物纯度的一项重要指标。石油产品是多种有机化合物的混合物，在加热蒸馏时没有固定的沸点，而有一定的馏程。

液体的馏程（Distillation ）是指挥发性有机液体，在规定的条件下(101.325kPa)蒸馏，第一滴馏出物从冷凝管末端落下的瞬间温度(初馏点)至蒸馏瓶底最后一滴液体蒸发的瞬间温度(终馏点或干点)之间的温度间隔。对于纯液体物质，其馏程一般不超过1～2℃，若含有杂质则馏程会增大。因此测定石油化工产品的馏程是其质量控制的主要指标之一。

测定馏程的标准化蒸馏装置如图6-6所示。支管蒸馏瓶用硅硼酸盐玻璃制成，有效容积l00mL 。测量温度计为水银单球内标式，分度值为0.1℃，量程适合于所测样品的温度范围。辅助温度计分度值为1℃。冷凝管为直型水冷凝管，用硅硼酸盐玻璃制成。接收器容积为l00mL ，两端分度值为0.5mL 。

图6-6 馏程测定装置

1-热源；2-温度计；3-隔热板；4-隔热板架；5-蒸馏瓶外罩；6-冷凝器；7-接受器

测定时，按图所示安装蒸馏装置，使测量温度计水银球上端与蒸馏瓶和支管接合部的下沿保持水平。用接受器量取(100±1)mL 试样，将样品全部转移至蒸馏瓶中，加入几粒清洁、干燥的沸石，装好温度计，将接收器置于冷凝管下端，使冷凝管口进入接收器部分不少于25mm ，也不低于100mL 刻度线，在接收器口塞一些棉花。调节蒸馏速度，对于馏程温度低于100℃的试样，应使自加热起至第一滴冷凝液滴入接收器的时间为5~10min ；对于馏程温度高于100℃的试样，上述时间应控制在10~15min ，然后将蒸馏速度控制在3~4 mL/min 。记录规定馏出物体积对应的馏程温度或规定馏程温度范围内馏出物的体积。

试样的馏出温度按式（6-4）计算：

p t t t t t ∆+∆+∆+=211 （6-4）

式中 t ——试样的馏出温度，℃；

t 1——温度计读出的馏出温度，℃；

1t ∆——温度计的校正值，℃；

2t ∆——温度计水银柱外露段校正值，℃； p t ∆——馏出温度随大气压的变化值，℃。

2t ∆和p t ∆分别由式（6-5）和式（6-6）求出：

))((00016.02112t t h t t --=∆ （6-5）

)3.101(p K t p -=∆ （6-6）

式中 h ——测量温度计露出塞外出的刻度；

t 2——辅助温度计的读数，℃；

K ——蒸馏温度的大气压校正值（可从表6-2中查到），℃/kPa ； p ——经校正过的大气压，kPa 。 p 的校正可由式（6-7）求出：

21p p p p t ∆-∆-= （6-7）

式中 p ——经校正后的气压，kPa ；

p t ——室温时的气压(经气压计器差校正的测得值)，kPa ；

1p ∆——气压计读数校正值(即温度校正值，可从表6-3查得)，kPa ；

2p ∆——纬度校正值（可从表6-4查得），kPa 。

注意：若样品的沸程温度范围下限低于80℃，则应在5~10℃的温度下量取样品及测量馏出液体积(将接收器距顶端25mm 处以下浸入5~10℃的水浴中)；若样品的沸程温度范围下限高于80℃，则在常温下量取样品及测量馏出液体积；若样品的沸程温度范围上限高于150℃，则应采用空气冷凝，在常温下量取样品及测量馏出液体积。

表6-2 蒸馏温度的大气压力校正表

表6-3 气压计读数校正值

表6-4 纬度校正值

【例】测定某石油产品的馏程时，数据如下：

试计算该石油产品的馏程。 解：（1）计算初馏点的校正温度

已知：1t ∆=0.1℃，t 1=196.0℃，t 2=62℃，h =145.0℃

))((00016.02112t t h t t --=∆

=0.00016×(196.0-145.0)×(196.0-62)=1.08℃

查表6-3，室温20℃时，1p ∆=0.333kPa ；查表6-4，并采用插入法计算得：

2p ∆=-0.123kPa ，于是：

21p p p p t ∆-∆-==102.035-0.333-(-0.123)=101.8kPa

查表6-2，t 1=196.0℃，K=0.420kPa/℃

)3.101(p K t p -=∆=0.420×(101.3-101.8)=-0.210℃

于是，初馏点的校正温度：

p t t t t t ∆+∆+∆+=211=196.0+0.1+1.08-0.210=197.0℃

（2）计算终馏点的校正温度

已知：1t ∆=0.1℃，t 1=207.0℃，t 2=62℃，h =145.0℃

))((00016.02112t t h t t --=∆

=0.00016×(207.0-145.0)×(207.0-62)=1.44℃ 查表6-2，t 1=207.0℃，K =0.430kPa/℃

)3.101(p K t p -=∆=0.430×(101.3-101.8)=-0.215℃

于是，终馏点的校正温度：

p t t t t t ∆+∆+∆+=211=207.0+0.1+1.44-0.215=208.3℃

故该石油产品的馏程为197.0~208.3℃

思考题

1．液体密度的测定方法有哪些？其测定原理是什么？ 2．什么叫馏程？什么是初馏温度和终馏温度？如何测定馏程？

3．闪点的定义是什么？闪点的测定中为什么要控制升温速度？为什么要控制点火的频率？ 4．开口闪点与闭口闪点有何区别？若分别用开口杯法和闭口法测定同一样品，其结果有何不同？