本文件描述了动态法、静态法、液体蒸气压力计法、渗出法--蒸气压平衡、渗出法--努森池、渗出法--等温热重、气体饱和法和回转法化学品蒸气压试验的测定方法。本文件适用于测定10-10Pa～105 Pa固体和液体的蒸气压力,用于测定条件下不被分解的样品。不适用于上述条件时可参考附录A中的蒸气压估算方法。蒸气压试验方法的比较见表1。

ICS13.300
CCS A 80
中华人民共和国国家标准
GB/T42426——2023
化学品
蒸气压试验
ChemicalsVapor pressure test2023-03-17发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-10-01实施
GB/T42426—2023
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化学品　蒸气压试验
GB/T42426—2023
本文件描述了动态法、静态法、液体蒸气压力计法、渗出法一一蒸气压平衡、渗出法一一努森池、渗出法
等温热重、气体饱和法和回转法化学品蒸气压试验的测定方法。本文件适用于测定10-10Pa～105Pa固体和液体的蒸气压力，用于测定条件下不被分解的样品。不适用于上述条件时可参考附录A中的蒸气压估算方法。蒸气压试验方法的比较见表1。
表1蒸气压试验方法的比较
试验方法
动态法
静态法
液体蒸气压力计法
渗出法
渗出法
渗出法
蒸气压平衡
努森池
等温热重
气体饱和法
回转法
使用电容压力计时。
固态物质
低熔点
液态物质
预计重复性
最大25%
1%～5%
5%～10%
5%～20%
10%~30%
5%～30%
10%30%
10%～20%
预计再现性
最大25%
1%～5%
5%～10%
最大50%
最大50%
最大50%
推荐范围
103Pa~2×103Pa
2×103Pa～105Pa
10Pa～105Pa
10-2Pa~105Pa*
102Pa～105Pa
10-3Pa~1Pa
10-10 Pa~1 Pa
10-10 Pa～1Pa
Pa～102Pa
10-4Pa～0.5Pa
其中，液体蒸气压力计法适用于液体、固样品的蒸气压测定，不适用于多组分样品，对于含有非挥发性杂质的样品试验误差较小，本方法推荐的压力测定范围为102Pa～105Pa。规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
蒸气压
vaporpressure
与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力。注：压力的SI单位为帕斯卡(Pa),其他单位与压力SI单位的换算如下：GB/T42426—2023wwW.bzxz.Net
1托(Torr)=1毫米汞柱(1mmHg)=1.333×102Pa1大气压
(atm)=1.013x105 Pa 1巴
(bar)=105 Pa
温度的SI单位为开尔文(K),热力学温度(T)和摄氏温度(t)的换算如下：T=t+273.15
4试验原理
蒸气压是在各种不同温度下测定的。在限定的温度范围内，根据简化的克拉贝龙-克劳修斯方程式，纯物质的蒸气压的对数值与热力学温度的倒数呈线性关系。见式（1)：H
IgP=2.3RT
式中：
－蒸气压，单位为帕斯卡(Pa);
5试验方法
5.1动态法
5.1.1原理
摩尔气化热，单位为焦每摩尔(J/mol)；摩尔气体常数8.314，单位为焦每摩尔开尔文[J/(mol-K)];热力学温度，单位为开尔文(K);一常数。
5.1.1.1蒸气压是通过测量样品在103Pa～105Pa特定压力下的沸点温度而确定的。该方法也推荐为沸点温度的测定方法，用于测定600K以下的沸点温度。5.1.1.2基于柱流体静力学原理，液体样品的沸点温度在液体表面以下3cm～4cm处比液体样品表面沸点温度高0.1℃。
5.1.1.3在动态法中，将温度计置于液体样品表面之上的蒸气中，沸腾的液体样品不断被运送到温度计水银球的上方，与大气压达到平衡的薄液层覆盖住水银球，此时温度计的读数就是该液体样品的沸点，不会由于过热和液体样品的静压而产生误差。5.1.1.4动态法中动态泵装置如图1所示。图中A为装有沸腾液体样品的玻璃管；B为铂金属丝，密封在底部，便于均匀沸腾液体样品；支管C与冷凝器相连，护套D防止冷凝液到达温度计E；当A中的液体样品沸腾时，由漏斗型口汇集的气泡和液体样品经动态泵的两个支管F流入温度计的水银球。标引符号说明：
装有样品的玻璃管
铂金属丝；
支管；
护套；
温度计；
-泵支管。
5.1.2测定装置
图1动态泵装置
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动态法测定装置如图2所示。该装置包括玻璃管和压力调节系统。玻璃管底部为沸腾区，中部为冷凝管，上部为出口管和法兰。动态泵置于沸腾区，采用电热部件加热，用插入顶部法兰的夹套热电偶或电阻温度计测量温度。出口管与压力调节系统连接，压力调节系统包括真空泵、真空缓冲体积、调节氮气压力的压力稳压器和压力计。GB/T42426—2023
标引符号说明：
A—热电偶；
真空缓冲体积；
压力计：
D—真空；
E-测量点；
-150W的电热部件。
5.1.3试验步骤
图2动态法测定装置
5.1.3.1将样品置于沸腾区。非粉末固体样品可以通过加热熔化后加入沸腾区。密封测定装置，对样品进行脱气。本方法不适用于测定会起泡沫的样品。5.1.3.2设定最低压力，启动加热开关，同时将温度传感器与记录器相连。达到平衡时，记录恒定压力下的温度，在沸腾过程中应注意避免爆沸现象。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。
5.1.3.3记录上述平衡测量点后，设置更高压力，逐渐将压力升高至105Pa（共计5个～10个平衡测量点）。分别测定每个平衡测量点下的压力和温度。数据校验时，在压力递减的条件下重复测定平衡测量点。
5.2静态法
5.2.1原理
在静态法中，蒸气压是在特定的温度下测定的。该方法适用于10Pa～105Pa的纯物质以及多组分液体、固体物质的蒸气压。同时部分适用于1Pa～10Pa范围内蒸气压的测定。5.2.2装置
静态法U型管测压试验装置如图3所示；静态法压力表测压试验装置如图4所示。5.2.2.1该装置由恒温浴（精度为土0.2K)、与真空管相连的样品室、压力计和压力调节系统组成。4
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5.2.2.2样品室与真空阀门相连，采用U型管液体压力计（见图3）或压力表（见图4)指示零点。5.2.2.3汞、硅酮和邻苯二甲酸酯根据压力范围及样品的化学性质，可用于U型管液体压力计流体，但基于环境方面的考虑，应避免使用汞。样品应不溶或不与U型管内物质反应，U型管液体压力计可用压力表代替（见图4）。
5.2.2.4可采用汞、硅酮、邻苯二甲酸酯填充U型管液体压力计，汞适用于100Pa至常压压力范围，硅酮、邻苯二甲酸酯适用于10Pa～100Pa压力范围。5.2.2.5部分压力表适用于100Pa以下压力范围，可加热薄膜压力计甚至可以测定0.1Pa的压力。温度可以在样品室的外侧或内侧进行测定，标引符号说明：
A样品；
蒸气相；
c—真空阀；
D-U型管液体压力计；
压力显示器；
恒温浴；
温度计；
通真空泵；
排气/氮气。
图3静态法U型管测压试验装置
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标引符号说明：
A样品；
一蒸气相：
C——真空阀
D压力表；
压力显示器；
恒温浴；
温度计。
5.2.3试验步骤
图4静态法压力表测压试验装置
在图3的U型管液体压力计中填充选好的压力计流体，并经过升温脱气。5.2.3.1
5.2.3.2测试瓶中加入样品并降温、脱气。对于多组分混合样品，应降温至样品组分不再发生变化，并搅拌加速平衡，使用液氮或干冰进行冷却时应避免空气或液体的组分冷凝5.2.3.3开启样品上方真空阀，抽真空除去空气，必要条件下应反复多次进行脱气。5.2.3.4关闭阀门，加热样品，蒸气压升高，U型管液体压力计中液体偏离零点。5.2.3.5导入氮气/空气进行补偿至U型管液体压力计归零，读取输入的气体压力即为该温度条件下样品的蒸气压。
5.2.3.6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。5.2.3.7低温条件下测定的结果需重复校正，下列原因可能导致压力读数与温度/压力曲线不吻合：a）样品中仍含有空气（如高黏性物质）或低沸点物质，在加热过程中不断逸散；b）试验温度范围内样品发生了化学变化（如分解、聚合）。5.3液体蒸气压力计法
5.3.1原理
液体蒸气压力计法基于静态法原理。液体蒸气压力计法装置由保持恒定温度的球型管、压力计和6
真空泵组成。在较低压力条件下，除去比样品更容易挥发的杂质后，气体压力相平衡后，测定样品的蒸气压。5.3.2装置
液体蒸气压力计法测定装置如图5所示。标引符号说明：
A——压力控制；
8mmOD管；
C压力系统中干燥的氮气；
样品蒸气；
末端；
液体样品。
图5液体蒸气压力计法测定装置
5.3.3试验步骤
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一定温度条件下样品蒸气压与情性单位为毫米
当样品为液体时，样品可作为压力计流体。液体样品充分填充液体蒸气压力计的球型管和U5.3.3.1
型管中，接入真空系统抽真空，然后通入氮气。重复两次除去残存氧气。5.3.3.2将液体蒸气压力计置于水平位置，使样品在球型管和压力计上形成薄层。将系统的压力降至133Pa,将样品缓慢加热至微沸，除去溶解的气体。将液体蒸气压力计垂直放置，使样品回流至U型管和球型管末端。
5.3.3.3保持压力为133Pa，在球型管的未端加热至样品蒸气从球型管上部和压力计管中充分扩散，在球型管中形成由样品蒸气填充而无氮气的空间。5.3.3.4将液体蒸气压力计置于恒温水浴中，调节氮气压力等于样品的蒸气压，当达到平衡时氮气压力即为样品蒸气压。
5.3.3.5测定固体蒸气压时根据压力和温度范围，压力计中的液体可使用脱气后的液体硅或邻苯二甲7
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酸酯填充，然后将固体样品放入球型管末端，升温、脱气，然后采用与液体样品相同的方法进行测定固体样品的蒸气压。
5.4渗出法
5.4.1原理
蒸气压平衡
样品受热蒸发并通过孔径小孔逸出至微量天平称量盘，并在称量盘内冷凝。样品蒸气逸出的冲击力作用平衡系统。本方法推荐的压力测定范围为10-3Pa～1Pa。可通过两种途径获得蒸气压数据：是从称量盘上的蒸气冲击力计算；二是由蒸发率按照汉兹-努森方程式计算，见式(2)：2×RT×10
式中：
蒸气压，单位为帕斯卡(Pa);
G--蒸发率，单位为千克每秒平方米[kg/(s·m2)]摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol);M
摩尔气体常数8.314,单位为焦每摩尔开尔文[J/(mol-K)];热力学温度，单位为开尔文(K)。5.4.2装置
渗出法：蒸气压平衡法装置如图6所示。标引符号说明：
底座：
可移动线圈；
钟罩：
带刻度盘的天平装置；
真空测量装置；
冷冻盒和冷却杆；
蒸发炉：
充液氮的杜瓦瓶；
样品温度测定装置；
受试物。
图6蒸气压平衡法装置
5.4.3试验步骤
5.4.3.1将样品放入真空钟罩里的蒸发炉内加热。蒸发炉由已知孔径的盖子覆盖GB/T 42426—2023
5.4.3.2抽真空，在蒸气压天平的称量盘周围增加冷凝，确保所有通过热传导扩散到外部的蒸气放热，溢出的蒸气冷却后凝结在称量盘上。蒸气的冲击力作用于称量盘。5.4.3.3开启炉盖上的小孔，样品的蒸气从小孔逸出，逸出的蒸气直接进入高灵敏度的微量天平秤量盘上。
机械装置外力使微量天平恢复平衡，记录下用于复位的外力及偏移产生的刻度，得到样品蒸5.4.3.42
气压。
5.5渗出法——
努森池
5.5.1原理
努森池法为在超真空条件下对每单位时间内以蒸气形式通过微孔逸出的样品量估算的蒸气压。样品逸出的蒸气量是通过测定渗出槽中样品的减少量或将蒸气冷凝后采用气相色谱法测定。根据仪器参数用5.4.1计算样品蒸气压。本方法推荐的压力测定范围为10-10Pa～1Pa。5.5.2装置
渗出法：努森池法装置如图7所示。标符号说明：
连接真空：
-铂电阻温度计或测温控温套；
真空罐罩：
-O型环；
铝制真空罐：
安装及移动渗出槽的装置；
螺旋帽；
蝶形螺母：
螺栓；
二不锈钢渗出槽；
加热器。
图7努森池法装置
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