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SN/T 4896-2017

基本信息

标准号: SN/T 4896-2017

中文名称:危险化学品蒸气压测定方法

标准类别:商检行业标准(SN)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 危险 化学品 蒸气 测定方法

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标准简介

SN/T 4896-2017.Test method of vapour pressure for dangerous chemicals.
1范围
SN/T 4896规定了固体、液体物质蒸气压测定的术语和定义、参照物、试验原理、试验方法、数据和试验报告。
SN/T 4896适用于在试验条件范围内不发生分解的固体、液体物质的蒸气压测定。对于由于技术原因不能进行测定的物质,蒸气压可采用本标准附录A中的方法进行计算。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1蒸气压vapour pressure
固体或液体的饱和压力。
注:在SI计量体系中,压力单位为帕(Pa),其他单位与该单位换算如下:
1托(Torr)=1毫米汞柱(1 mmHg)= 1.333X102 Pa
在SI计量体系中,温度单位为开尔文(K),绝对温度与摄氏温度换算如下:
T=1+273.15
其中T为绝对温度,为摄氏温度。
4参照物
蒸气压测定无需参照物,仅在对比使用不同方法测定所得蒸气压结果时使用参照物。

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标准内容

中华人民共和国出入境检验检疫行业标准SN/T4896—2017
危险化学品蒸气压测定方法
Test method of vapour pressure for dangerous chemicals2017-08-29发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
2018-04-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由国家认证认可监督管理委员会提出并归口。SN/T4896—2017
本标准起草单位:中华人民共和国湖南出人境检验检疫局、中华人民共和国天津出人境检验检疫局。
本标准主要起草人:王利兵、王华、朱绍华、李宁涛、龚强、成婧、焦艳娜。SN/T4896—2017
本方法是OECD104试验方法的修订方法,其在1981年首次引人OECD试验方法并于1995年初次修订。在本方法中,一种新的试验方法:渗出法-等温热重分析法被引入,渗出法-等温热重分析方法源自1992年EC\蒸气压测定法”及其BASF于2001年制定的适用于极低蒸气压(低于10-1°Pa)物质的蒸气压测定方法。本方法对于其他几种蒸气压测定方法同时进行了适用性范围再评估。对于纯物质,在热力学平衡条件下,蒸气压仅是温度的函数[2.3]。目前没有单一的试验方法能够适用于10-10Pa~105Pa所有压力范围的蒸气压测定。本标准的8种测定方法可以满足各种不同范围的蒸气压的测定。1范围
危险化学品蒸气压测定方法
SN/T4896—2017
本标准规定了固体、液体物质蒸气压测定的术语和定义、参照物、试验原理、试验方法、数据和试验报告。
本标准适用于在试验条件范围内不发生分解的固体、液体物质的蒸气压测定。对于由于技术原因不能进行测定的物质,蒸气压可采用本标准附录A中的方法进行计算。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T22229工业用化学品固体及液体的蒸气压在10-3Pa至1Pa范围内的测定衡法
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
蒸气压
vapourpressure
固体或液体的饱和压力。
注:在SI计量体系中,压力单位为帕(Pa),其他单位与该单位换算如下:1托(Torr)=1毫米汞柱(1mmHg)=1.333×102Pa1大气压(atm)=1.013×105Pa
1巴(bar)=105Pa
在SI计量体系中,温度单位为开尔文(K),绝对温度与摄氏温度换算如下:T=t+273.15
其中T为绝对温度.t为摄氏温度
4参照物
蒸气压测定无需参照物,仅在对比使用不同方法测定所得蒸气压结果时使用参照物5试验原理
5.1概述
蒸气压平
根据热力学平衡原理,纯物质的蒸气压仅为温度的函数,测量不同温度条件下的物质蒸气压,在一定温度范围内,根据Clapeyron-Clausius(克拉贝龙-克劳修斯)方程,纯物质蒸气压的对数值与绝对温度的倒数呈线性关系,如式(1)所示。1
SN/T4896—2017
式中:
蒸气压,单位为帕(Pa):
摩尔气化热,单位为焦每摩尔(J/mol);通用气体常数,8.314J/(mol·K):绝对温度,单位为开(K);
常数。
本标准8种蒸气压测量方法原理见5.2~5.9。5.2动力学法
通过测量在103Pa~105Pa范围内不同压力条件下样品的沸点进行样品蒸气压测定,同时本方法同样可以测量600K以下的样品沸点。基手柱流体静力学原理,在液体表面以下3cm~4cm处沸点比表面高约0.1℃。在动力学测定中,温度计置于液体表面之上的蒸气部位4,样品液体沸腾运动至温度计水银球上方后与大气压达到平衡的稀薄液层覆盖水银球,此时温度为该液体沸点。本方法不适用于起泡物质蒸气压测定。
5.3静力学法
在指定温度条件下测定牛衡蒸气压5,适用于10Pa~105Pa范围内多组分液体、固体样品,同时部分适用于1Pa~10Pa范围蒸气压测定5.4液体蒸气压力计法
在较低压力条件下除去比样品更易挥发的杂质后,一定温度条件下样品蒸气压与情性气体压力相平衡测量样品蒸气压6。本方法适用于液体,固体样品蒸气压测定,但不适用于多组分样品,对于含有105Pa。
非挥发性杂质的样品试验误差较小,推荐测量压力范围为1o\Pa~5.5渗出法:蒸气压平衡[7]bzxZ.net
样品在锥形瓶中受热蒸发并通过已知孔径小孔逸出至平衡盘并在平衡盘中冷凝。样品蒸气的喷射力作用于平衡系统,其可分为两部分:样品蒸气的直接冲击力以及由Hertz-Knudsen方程计算所得蒸发速率,如式(2)所示。
式中:
蒸气压,单位为帕(Pa);
2元RT×103
蒸发比,单位为千克每秒米[kg/(s·m)];通用气体常数,单位为焦每摩尔开J/(mol·K);绝对温度,单位为开(K);
摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。本方法适用蒸气压范围:10-3Pa~1Pa。5.6渗出法:失重
.......-(2)
通过计算单位时间由Knudsen池中以蒸气形式通过微孔在超真空条件下逸出的物质的量进行蒸气压测量8。样品逸出量通过测定样品槽中物质的减少量或将蒸气冷凝后采用气相色谱法测定,根据2
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仪器参数应用Hertz-Knudsen方程[式(2)计算样品蒸气压。本方法的适用蒸气压范围10-3Pa~1Pa[10-14]
5.7渗出法:等温热重分析
采用热重分析方法在高温、常压条件测量样品加速蒸发速率[10.15-20]。样品暴露于缓慢流动的情性气体环境中,测量一定温度、时间条件下样品质量损失计算蒸发速率T。蒸气压的对数与蒸发速率的对数呈线性关系计算样品蒸气压p,通过logPt~1/T曲线外推20℃及25℃蒸气压。本方法适用于10-10Pa低蒸气压高纯度物质,并可避免由于杂质引人的质量损失误差。5.8气体饱和法[21]
在一定温度及气体流量条件下,情性气体通过样品并达到饱和。饱和情性气体中的样品通过吸附剂吸收或色谱分析确定含量。在理想气体条件下,气体混合物总压等于各组分气体分压之和,通过已知的气体总体积及样品吸附量计算样品分压。本方法适用于固体或液体化合物,蒸气压测量范围最低10-10Pa,在10\Pa以下为最佳测量范围,高于10°Pa时会因气溶胶的形成使测量结果偏高[10-14]。本方法在室温温度条件下进行测量,无需高温试验数据回归,避免由此引入的误差。5.9回转法
悬浮在磁场区域的小铁球在旋转区旋转,以传感线圈测定旋转速度[22-24]。当小铁球达到预定旋转速度(400r/s)时,切断外源。小铁球由于气体摩擦而减速,测量小球转速随时间下降速率,通过压力转速依赖关系测量样品蒸气压。本方法适用蒸气压范围10Pa~0.5Pa
本标准中8种蒸气压测定方法对比如表1所示蒸气压测定方法对比
测定方法
动力学法
静力学法
液体蒸气压力计法
渗出法:蒸气压平衡
渗出法:失重
渗出法:等温热重分析
气体饱和法
回转法
使用电容压力计时。
6试验方法
6.1动力学法
6.1.1仪器
低熔点
预计重复性
最大25%
5%~10%
10%~30%
5%~30%
10%~30%
10%~20%
页计再现性
最大25%
5%~10%
最大50%
最大50%
最大50%
推荐范围
10°Pa~2X10\Pa
2×10\Pa~105Pa
10Pa~10\Pa
10-2Pa~10'Pa
102Pa~10'Pa
10-Pa~1Pa
10-10Pa~1Pa
10-10Pa~1Pa
10-10Pa~10°Pa
10-4Pa~0.5Pa
动力学法蒸气提升装置如图1所示,图中A为样品,铂金属丝B密封于装置底部均勾的沸腾液体3
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中,支管C与冷凝器相连,护套D防止冷凝液进人温度计E,当液体沸腾时,漏斗型口所汇集的气泡、液体经泵F的两个支管流人温度计水银球测定温度。说明:
A样品:
铂金属丝:
支管;
护套:
温度计:
泵支管。
蒸气提升装置[4]
蒸气压测定仪如图2所示,由沸腾区、冷凝管、出口管、联接法兰组成置于沸腾区的蒸气提升装置由电加热丝加热,温度计从顶部法兰插人测量温度,蒸气出口与压力调节系统连接。真空泵、缓冲体积、压力计调节系统压力。说明:
热电偶:
真空缓冲体积;
压力计:
氮气;
真空:
温度测量点:
加热器。
图2动力学法蒸气压测定仪器示意图6.1.2试验步骤
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液体样品可直接加入沸腾区中,对于无法加入的非粉末状固体样品,可先加热熔化后加人沸腾区。密封试验装置,抽真空脱气至最低试验压力条件,启动加热装置,开始试验达到平衡时,记录压力、温度。在沸腾过程中应注意避免样品爆沸,在冷凝过程中测定低熔点固体样品蒸气压时应避免冷凝管堵塞。逐步升高系统压力至达到10°Pa(共计约5个~10个测量点),分别测定平衡条件下的压力、温度试验校正时,在压力递减的条件下重复测定平衡点。6.2静力学法
6.2.1仪器
静力学法蒸气压测量仪器由恒温浴(控温精度士0.2K)、真空管、样品室、压力计、压力调节系统组成。
样品室与真空管阀门相连接,采用U型微分液体压力计(图3)或压力表(图4)指示零点。可采用汞、硅酮、邻苯二甲酸酯填充U型微分液体压力计,汞压力计适用于常压至100Pa压力范围,硅酮、邻苯二甲酸酯适用于10Pa~100Pa压力范围,部分压力表可适用于100Pa以下压力范围,其中加热薄膜压力表可达0.1Pa压力。
6.2.2试验步骤
在U型管中注人经升温脱气的液体。测试瓶中加人样品并降温、脱气。对于多组分混合物样品,应降温至样品组成不再发生变化,并搅拌加速平衡,使用液氮,干冰进行冷却时应避免环境中的组分冷凝。开启样品槽上方阀门同时抽真空数分钟以除去空气,并在必要条件下应反复多次进行脱气。关闭阀门,加热样品,蒸气压升高,U型微分液体压力计中液体偏离零点导人氮气/空气至压力计归零,读取输人气体压力,为该温度条件下样品蒸气压在适当的温度间隔下测量样品蒸气压(共计约5个~10个测量点)直至所需的最高温度。低温条件下测定结果须经重复校正,下列原因可能导致压力读数与温度/压力曲线不吻合:样品中仍含有空气(对于高黏性物质)或低沸点物质,在升温过程中不断逸散:一试验温度范围内物质发生了化学变化(分解、聚合)。5
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说明:
A样品:
B气相:
C—高真空泵:
DU型管:
E压力计:
说明:
样品:
气相:
高真空泵:
压力计:
液体蒸气压力计法
恒温浴
温度计
接真空泵;
图3U型管测压试验示意图
压力显示器:
恒温浴:
温度计。
图4压力表测压试验示意图
液体蒸气压力计法测定仪器如图5所示[6]。6
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