VPO法测定石油产品中分子量.pdf

化学工程师 C h e m i c a l E n g i n e e r 2 0 1 1 年第 l 2期 羚 析 溅 试 文章编号 1 0 0 2 1 1 2 4 2 0 1 1 1 2 0 0 2 9 0 2 V P O法测定石油产品中分子量 李红 ， 原 雯 ， 郑焕云 中国石油 乌鲁木齐石化 分公 司研究 院。 新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 9 摘要 简要论述了 V P O法测定石油产品分子量的简单原理、 分析流程 、 结果与讨论。适用于测定包括 原油、 蜡油、 渣油、 馏分不低于 2 2 0 C、 相对分子量 3 0 0 0以内的石油产品。具有操作方便 、 重复性 良好等优点。 关键词 V P O； 标准偏差 ； 分子量； 分析方法 中图分类号 0 6 3 1 ． 6 文献标识码 A De t er m i nation of mo l e c ul ar we i g ht i n p et r o l e um pr oduc by VPO me t ho d LI Ho n g， YUAN W e n， ZHENG Hu a ny u n I n s t i t u t e o f U r u mq i C h e mi c a l P e t r o c h e mi c al C o r p o r a t i o n B r a n c h ， P e t r o C h i n a ， U mmq i 8 3 0 0 1 9 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e p r i n c i p l e s ，a n a l y t i c a l p r o c e s s e s a n d r e s u h s o f d e t e r mi n a t i o n o f mo l e c u l a r w e i g h t i n p e t r o l e u m p r o d u c t s b y VP O me t h o d w e r e d i s c u s s e d b r i e fl y ．I t i s s u i t a b l e f o r p r o d u c t s o f c r u d e o i l ， wa x o i l ， r e s i d u u m， f r a c t i o n a b o v e 2 2 0 C， r e l a t i v e mo l e c u l a r ma s s i n 3 0 0 0 ． T h e me t h o d i s c o n v e n i e n t a n d r e p e a t a b l e ． Ke y wo r d s VP O； s t a n d a r d d e v i a t i o n； mo l e c u l a r w e i g h t ； a n a l y t i c a l me t h o d 分子的质量为组成分子的各原子的质量之和。 对于某些结构复杂 的生物大分子 ， 往往都是通过 电 泳 、离心或色谱分析等方法测得其近似分子质量 ， 因而更是一个相对概念的量值。所 以， 我们过去长 期 习惯使用着 的“ 分 子量 ” 实 际上都是相对 的分子 质量 。 油品 、 添加剂 以及高分子化合物分子量的概 念与纯化合物不 同，它不代表试样组份的分子量真 值， 仅具有统计意义， 即所谓平均分子量。我们常接 触到的油品、 添加剂 以及某些聚合物， 大都应用相对 分子量 。相对分子量的测量是石油产品类的一个最 基本的物理参数 ， 它可 以与其他物理性能一起来表 征烃类 、 计算结构族组成和多种结构参数 。 本实验室为了更好的服务于生产 ， 引进 了德国 K N A U E R公司 K 一 7 0 0 0型蒸汽压渗透仪 ，采用先进 的分析标准进行分子量测定。因为 V P O具有快速 、 准确 、 制样简单等优点， 已经成为测定石油产品分 子量的主要分析方法。 1 方 法原 理 蒸 汽压力 渗透仪 的检 测 简称 V P O 原 理基 于 拉乌尔定律， 即与溶液中蒸气压力的降低有关。在 检测池 中弥散着溶剂蒸气 ， 两个热敏探头作为 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 9 2 6 作者简 介 李红1 9 6 6一 ， 女 ， 助理工程师 ， 主要从事分析检测和计 量检定 ， 校准工作。 惠斯通电桥的两个臂 ， 位于检测池 中。若在两个热 敏探头上滴人的均匀纯溶剂 ， 则两个热敏探头上的 电位为零 。在检测时 ， 其中一个热敏探头上的液滴 被待测溶液滴所代替，这样便导致蒸气压力的下 降。于是 ， 溶液的蒸气凝聚在溶液的液滴上 ， 在与纯 溶剂液滴 的蒸气压力相等时 ， 溶液液滴的蒸气压会 增加。这样的过程导致溶液液滴上温度 的上升。温 度 的增量与溶液中溶解 的微粒数量成正 比。因此 ， 如果样 品溶液的浓度 已知 ， 便可推算 出分子量 。 2 实验部分 2 ． 1 仪器设备及材料 K 一 7 0 0 0型蒸气 压渗透 仪 德 国 K N A U E R公 司 ； 玻璃活塞注射器若干 K N A U E R公司 。 标准物质 Y1 0 2 6 德 国 K N A U E R公 司 ； 二苯基 乙二酮 C 4 H 0 0 2 分子量为 2 1 0 ． 2 。 2 ．2 实验步骤 将一定质量 的试样溶解 在适合的一定量 的溶 剂中 ， 分别将一滴试样溶液和一滴溶剂滴到被溶剂 蒸气饱和的密闭室的两个热敏 电阻上。由于试样溶 液的饱和蒸气压低于溶剂的饱和蒸气压， 饱和蒸气 相的溶剂分子就会冷凝在试样溶液滴上 ， 放出冷凝 热 ， 于是两滴间产生了温差 。测量温度的变化 ， 并与 事先做好 的标准 曲线进行 比较就可计算 出试样 的 相对分子量⋯。 李红等 V P O法测定石油产品中分子量 2 0 1 1 年第 1 2 期 2 ． 3 工作曲线的绘制。 根据油 品性质 的不 同， 将测定范 围分为分 子量 小于 5 0 0和分子量大于 5 0 0标准曲线。 2 ． 3 ． 1 分子量 5 0 0的标准 曲线配制标准溶液 配成浓度为 0 ．0 1 ～ 0 ． 1 m o l L 『 范围的标准溶液 3 ～ 5 个， 按照仪器说明进行操作 ， 使此浓度的标准物质 的有效检测过程至少进行 3次， 浓度从小到大依次 测试标 准溶液 。选取 图形一致 的测定作为有效测 定 ， 以标样作为样品进行测定 ， 以验证标准曲线【 1 。 3 结果与讨论 3 ． 1 方法的准确度试验 德国 K N A U E R公 司提供的标准物质 Y1 0 2 6二 苯基乙二酮 c 4 H 。0 O 分子量为2 1 0 ．2 。 表 1 分子量标准物质分析结果 g to o l T a b ． 1 An a l y z e d r e s u l t s o f s t a n d a r d ma t e r i al mo l e c u l a r we i g h t 从 以上检测结果可知 ， 对标准物质进行测定， 把 对标准物质分析结果的平均值与标准物质标准值 比较，测定结果稳定， 标准物质的转化率在 9 9 ％ ～ 1 0 0 ％之间， 测定误差均在允许范围内。 3 ． 2 方法的精密度试验 分别选取 4种性质不 同的样品， 用 V P O法测定 其分子量， 其检测结果见表 2 。 表 2 方法精密度试验数据 g m o l 一 T a b ． 2 Da t a f o r p r e c i s i o n e x p e r i me n t 从表 2 可见， V P O法测定石油产品分子量的分 析数据， 其结果偏差小， 精密度较高， 说明V P O法测 量的随机误差小， 即由于实验操作而引起的偏差也 就小。 3 ．3 V P o分析 方法的讨 论 1 样品制备简单， 不破坏样品， 属无损分析。 2 具有操作简便， 结果准确 ， 进样在密闭容器 内， 毒性相对较小等优点。 3 溶剂 甲苯的批号改变时 ， 应重做标准 曲线 ， 每次的标准曲线要备份 。 4 检测不 同浓度 的样 品时 ， 按照浓度递增 的 样品顺序检测。 5 定期用标准物质对仪器进行校核 ， 保证仪 器稳定， 检测数据准确可靠。 4结语 V P O测定石油产品的分子量是一种快速和准 确的方法， 它具有了操作简便 ， 无需复杂的样品预 处理， 所用溶剂能使样品完全溶解 ， 性质稳定， 不引 起样 品分子缔合或离解[ 1 1 ， 重复性能达到 S T ／ T 0 5 8 3 9 4标准实验方法的要求 ， V P O法在炼化企业的已逐 渐应用起来。 参考文献 [ 1 ] S H ／ T 0 5 8 3 9 4烃类相对分子量测定法 热电测量蒸汽压法 [ S ] ．