[石油化工标准]-SHT 0695-2000 发动机油挥发度测定法（气相色谱法） .pdf

S H/T 0695 - 20 00 .JJ .，曰 ， 9 1J舀 本标准等效采用美国材料与试验协会标准 A S T M D 5 4 8 0 一1 9 9 5 发动机油挥发度气相色谱测定 法 。 本标准与A S T M D 5 4 8 0 一1 9 9 5的主要差异是: 本标准采用A S T M D 5 4 8 0 - 1 9 9 5引用标准时，采用我国相应的现行标准;对我国无相应等效标准 的，在本标准中写人引用的实质性内容。 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工科学研究院归口。 本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人:由源鹤、金坷。 1 9 3 2 中华人民共和国石油化工行业标准 S H/T 0 6 95- 2 00 0 发动机油挥发度测定法 ( 气相色谱法) S t a n d a r d t e s t me t h o d f o r e n g in e o il v o l a t i l i t y b y g a s du ro ma t o g r a p h y 1 范围 1 . 1 本标准规定了发动机油 3 7 1 挥发度的气相色谱测定方法。本标准适用于含有不必由气相色谱 柱洗脱出来的高分子量组分的发动机油。本标准也能用于在 2 3 8 和 3 7 1 之间任何温度的油品挥发 度的测定。 1 . 2本标准限于初馏点高于2 3 8 的试样。 1 . 3本标准使用 Si单位制。 1 . 4本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的所有安全问题都提出建 议。因此，用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施并确定有适用性的管理制度。 2 引用标准 下列标准包括的条文，通过引用而构成为本标准的一部分。除非标准中另有明确规定，下述引 用标准应是现行有效标准。 S H / T 0 5 5 8 石油馏分沸程分布测定法( 气相色谱法) 3方法概要 将含有内标的试样与稀释过的正二十四烷溶液混合，然后注射至气相色谱仪。使用可重复的程 序升温速率升高柱温，并记录整个运行时间内色谱图下的面积。利用含内标的正构烷烃以及正二十 四烷的保留时间和沸点数据，以线性回归的方法计算3 7 1 的保留时间( R T ) 。将内标的面积响应( 面 积/ 克) 对3 7 1 保留时间测定的试样面积进行关联，以获得油品在 3 7 1 的挥发质量百分数。 4 意义和应用 4 . 1 测定发动机油在3 7 1 的挥发度是某些润滑油产品规格的要求。 4 . 2本标准能用于终馏点超过 S H / T 0 5 5 8 标准规定范围的润滑油产品挥发度的测定。 5 仪器 5 . 1 色谱仪 具有下列特点的任何气相色谱仪均可使用。 5 . 1 . 1 柱炉 柱炉需要具有升温至4 0 0 的能力。 5. 1 . 2 *XI 器 国家石油和化学工业局2 0 0 0 - 0 9 - 1 1 批准2 0 0 1 - 0 1 - 0 1实施 1 9 3 3 SH/T 0 69 5- 20 00 火焰离子化检测器要求能在 4 0 5 连续操作。 5 . 1 . 3程序升温控制器 色谱仪必须具有超过本标准所需温度范围的可重复线性程序升温能力。 5 . 1 . 4进样系统 进样系统必须提供柱上进样或相当的进样能力，例如程序升温无分流注射。 5 . 1 . 5压力与流量控制器 色谱仪必须装备在通过程序升温时能保持载气流量恒定的稳压与稳流设备。 5 . 2色谱柱 1 2 m长， 0 . 5 3 = 内径， 0 . 1 5 N i n 液膜厚度的非极性的聚二甲 基硅烷改性硼碳硅烷键合相色谱柱， 或者能耐所用高温，并能满足7 . 3 规定分离要求的相当的色谱柱。 5 . 3 积分仪 为检测色谱图下面的累加面积必须的工具。可以使用计算机或电子积分仪来完成。一个定时设 备能用于记录设定时间间隔的面积。使用相同的定时设备测量内标组分和正二十四烷的保留时间。 测得的最大信号必须在测量系统的线性范围之内。 5 . 4 微量注射器 用于将试样注人色谱仪，推荐使用 1 0 9 L注射器。 6 试 荆和 材料 6 . 1 试剂纯度 在所有试验中必须使用纯度高于9 9 %的化学试剂。倘若其他试剂有分析纯或更高的纯度，也可 以使用。 6 . 2 二硫化碳( C S 2 ) o 注意:二硫化碳是易燃物。应尽量避免吸人其蒸气，或与皮肤接触。 6 . 3 癸烷。 6 . 4 正十一烷。 65正 十二烷 。 6. 6正 十六烷 。 6. 7正十八烷 。 6 . 8正二十四烷。 6 . 9载气:高纯氮气或氦气。推荐用分子筛或其他适当试剂脱出水、氧和烃类，进一步纯化。 注意:氮气和氦气是高压气体。 6 . 1 0检测器气体:净化空气、高纯氢气。 注意:空气和氢气是高压气体。氢气为易燃气体。 7 仪器准备 7 . 1柱制备 新色谱柱必须在最高操作温度下老化，以便减小固定相流失引起的基线漂移。老化步骤如下: 7 . 1 . 1 将色谱柱与检测器断开。 7 . 1 . 2在室温下通载气吹扫至少3 0 m i n a 7 . 1 . 3在载气流过柱子的情况下，将柱温升高到要使用的最高温度，并保持此温度 1 2 - 1 6 h o 7 . 1 . 4将色谱柱冷却到室温。 7 . 1 . 5重新连接色谱柱与检测器。 7 . 1 . 6将检测器温度设定在高于要使用的最高柱温 5 以上。 1 9 3 4 S H/ T 0 6 9 5 -2 0 0 0 7 . 1 . 7在正常载气流量下，将色谱柱程序升温至最高操作温度几次，直到获得稳定的基线。 7 . 2 性能标样 为检测色谱柱的分离度和响应的线性，按如下步骤配制性能标样:准确称量癸烷、正十二烷、 正十 六烷、正十八烷和正二十四 烷各0 . 1 g ( 精确至0 . l m g ) 到一个1 0 0 M L 的容量瓶中。 用二硫化碳稀释 至刻度。充分混合直到各个组分完全溶解均匀，以制成储备溶液。用移液管将 0 . 1 M L的储备液转移 至 I O M L的容量瓶中，用二硫化碳稀释到刻度，充分混合后配制成性能标样。 7 . 3柱分离度 为测试柱分离度，注射与分析用量相同的性能标样，使用第 8章中描述的操作获得色谱图。参 照图 1 ，柱分离度 R按式( 1 ) 计算: R = 2 ( d 2 一 d , ) / 1 . 6 9 9 ( Y , +Y 2 ) 卜· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · ( 1 ) 式中: d , 正十 六烷的保留时间， s ; d 2 正十八烷的 保留时间， s ; Y ,正十六烷的 半峰宽， ， ; Y 2 正十八烷的 半峰宽， s o 7 . 4响应的线性 在性能标样中，每个化合物对正十八烷的相对响应因子应保持在5 %之内。获得性能标样的色谱 图之后，利用每个组分的质量及其相关的峰面积，计算混合物中每个正构烷烃组分的相对响应因子。 相对响应因子 R R F按式( 2 ) 计算 : R R F 二 ( M/ A) / ( M 1 8 / A 1 8 ) · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 式中: M.混合物中某组分的质量， g ; An混合物中某组分的面积; M18混合物中正十八烷的质量， g ; A 18 混合物中正十八烷的面积。 d , ( s ) 正 十 六 烷 d , ( s ) 正 十 八 烷 Y , ( s ) 5 6 3 V头叭解留 Y 2 ( s ) 1 , 1 41，1 1 0 . 0 0 1 1 . 8 71 3 . 7 5 图 1 1 5 . 6 2 1 7 . 5 0 时间，mi n 1 9 . 3 7 2 1 . 2 5 2 3 . 1 2 2 5 . 0 0 柱分离度测试色谱图 1 9 3 5 S H/T 0 695 - 2 000 此外，考察性能标样各组分的峰形。如果峰形失真明显，可能需要使用较小的试样量，或者色 谱柱需要更换。 8 操作步骤 8 . 1 内标混合物的 制备 各取 I O M L癸烷、正十一烷和正十二烷加入具塞瓶中，并混合均匀，制成内标混合物。 8 . 2正二十四烷溶液( A溶液) 的制备 将0 . 2 g ( 精确至0 . 1 m g ) 正二十四烷加人 I O O M L 容量瓶中，并用二硫化碳稀释至刻度，制成 A 溶液 。 8 . 3内标溶液( B 溶液) 的制备 称量2 . 0 g ( 精确至0 . l m g ) 的发动机油和0 . 1 g ( 精确至0 . l m g ) 的内 标混合物， 加人2 5 m L 的容量瓶 中，并用二硫化碳稀释至刻度，制成 B溶液。 8 . 4进样溶液( C溶液) 的配制 用移液管将各 1 M L的A溶液和B溶液加人 1 0 M L的容量瓶内，然后用二硫化碳稀释至刻度，配制 成 C溶液。 85进样 应用 8 . 6中给出的仪器操作参数注射一定量的C溶液进人色谱仪。应当选用不会引起7 . 2 制备的 性能标样峰形失真的进样技术。进样技术与使用的色谱仪器和色谱柱有关。色谱柱终温不应超过制 造商推荐的温度，但是应高到足以保证油品的洗脱。典型的色谱图如图2 所示。 8 .3 0 F C i 0 内标 售5 . 3 7 40 ， “ 昆 xP 1 0 . 9 80 镜1 3 .7 52 0 . 韶2 7 . 5 0 时 间 ，mi n 别 .3 7 41 .2 5 48. 1 2 55 . 00 图2 S W/ 3 0发动机油挥发度测试的典型谱图 8 . 6 推荐的仪器操作参数见表 t o 9 计算 9 . 1 将癸烷、正十一烷、正十二烷和正二十四烷的保留时间与相应的沸点制表，然后用线性回归与 内插法计算出3 7 1 相应的保留时间。表 2 提供了正构烷烃的沸点。 1 9 3 6 SH/ T 06 95- 2 000 表 1 色谱仪操作参数 表2 正构烷烃的沸点幻 碳数 沸点， 174既216235254271287脱317330344356368380391 10二121314巧161718192D21222324 1 ) C IO - 与的 值来自 “ 烃类及有关化合物的性质选择值“ A P I 项目4 4 , P . K - 1 0 1 1 , 1 9 7 。 年1 0 月3 1 日。C l i 一 C u 的 值来自相同文献 P . K - 1 0 3 0 9 . 2 发动机油在3 7 1 挥发的 质量百分数双%( m / m ) 即 挥发度按式( 3 ) 计算: A=1 0 0 B C / D E ， · · · ， ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， ， 一 ( 3 ) 式中:B 发动机油在色谱图上直到3 7 1 的面积; C 加人内 标的 质量， g : D 三个内标组分的峰面积之和; E 发动机油的总质量， 9 ; 1 0 0 - 一 一 转换9 为%( m / m ) 的因 子。 1 0 报告 报告发动机油在 3 7 1 的挥发度 ， 精确至0 . 1 %( m / m) o 1 1 精 密度 通过实验室间测试结果的统计考察，气相色谱法测定发动机油在3 7 1 挥发度结果的可靠性按下 述规则判断( 9 5 %置信水平) 。 1 9 3 7 S H/ T 0 6 9 5 - 2 0 0 0 1 1 . 1 重复性 同一操作者使用同一设备，在相同的操作条件下，对同一试样，连续两次测试结果之差，不应 超过式( 4 ) 计算的 数值( 见表3 ) : r = 0 . 4 0 3 X.a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 4 ) 式中:X 挥发度的平均值。 1 1 . 2再现性 不同操作者在不同的实验室，对同一的试样所得两个单次独立测试结果之差，不应超过式( 5 ) 计 算的数值( 见表3 ) : R = 1 . 6 1 7 护， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 5 ) 式中:X 挥发度的平均值。 表3 发动机油挥发度精密度估计 3 7 1 挥发度， %( m/ m)重复性， %( m/ m) 再现性， %( m/ m) 3. 0 3. 5 4. 0 4. 5 5. 0 5. 5 6. 0 6. 5 7. 0 7. 5 8. 0 8. 5 9. 0 9. 5 1 0. 0 1 0. 5 1 1 . 0 1 1 . 5 1 2. 0 1 2. 5 1 3. 0 1 3. 5 1 4. 0 1 4. 5 1 5. 0 1 5. 5 1 6. 0 1 6. 5 0. 5 3 0. 5 5 0. 5 7 0. 5 9 0. 6 0 。6 2 0. 6 3 0. 6 4 0. 6 6 0. 6 7 0. 6 8 。 6 9 0. 7 0 0. 7 1 0. 7 2 0. 7 3 0. 7 3 0. 7 4 0. 7 5 0. 7 6 0. 7 6 0. 7 7 0. 7 8 0. 7 9 0. 7 9 0. 8 0 0. 8 1 0. 8 1 2. 1 3 2. 2 1 2. 2 9 2. 3 6 2. 4 2 2. 4 8 2. 5 3 2. 5 8 2. 6 3 2. 6 8 2. 7 2 2. 7 6 2. 8 0 2. 8 4 2. 8 8 2. 9 1 2. 9 5 2. 9 8 3. 0 1 3. 0 4 3. 0 7 3. 1 0 3. 1 3 3. 1 6 3. 1 8 3. 2 1 3. 2 3 3. 2 6 1 9 3 8 SH/ T 06 95 - 2 00 0 表 3 ( 续) 3 7 1 挥发度， %( m/ m)重复性， %( m / m)再现性， %( m/ m) 1 7. 0 1 7. 5 1 8. 0 1 8. 5 1 9. 0 1 9. 5 2 0. 0 2 0. 5 2 1 . 0 0. 8 2 0. 8 2 0. 8 3 0. 8 4 0. 8 4 0 . 8 5 0. 8 5 0. 8 6 0 . 8 6 3. 2 8 3. 3 1 3. 3 3 3. 3 5 3. 3 8 3 . 4 0 3 . 4 2 3. 4 4 3 . 4 6 9 3 9