ICS 71.040.50 G 04 DB13 河北省地方标准 DB13/T 2499.1 2017 液态 混合 物 的测定 方法 第1 部分：弹筒发 热量测定（氧弹量 热 法）2017-05-17 发布 2017-08-01 实施 河 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发布 DB13/T 2499.1 2017 I 前 言 本标准 按照GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草。DB13/T 2499-2017 液态 混合物 的测 定方 法 分为 三个部 分：第1 部 分：弹筒 发热 量测 定（氧 弹量 热法）；第2 部 分：总硫 和总 氯同 步测定（离 子色 谱法）；第3 部 分：总磷 测定（钼 酸铵分 光光 度法）。本标准 为DB13/T 2499-2017 的第1 部分。本标准 的附 录A 是规 范性 附 录。本标准 由廊 坊市 质量 技术 监督局 提出。本标准 起草 单位：新 奥科 技发展 有限 公司、河 北省 计量监 督检 测院 廊坊 分院。本标准 主要 起草 人：苗桂 珍、王 跃、张彩 凌、杨瑛、高申、李 景、邱东 岳、刘鹏飞。DB13/T 2499.1 2017 1 液态混合 物 的测 定方法 第1 部分：弹筒 发热量测 定（氧 弹量热法）1 范围 本标准 规定 了液 态 混 合物 的测定 方 法 第1 部分 弹 筒 发热量 测定（氧弹 量热 法）的术语 和定 义、原理、试 验室 条件、试 验用 材料、仪器 设备、试 验准 备、试 验步 骤、热容 量及 仪器常 数标 定、计算、结果表述、重 复性。本标准 适用 于弹 筒发 热量 2000J/g 的液态 混 合物 样品的 测定。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 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/T 213-2008 煤 的发 热 量测定 方法 GB 384-1981 石油 产品 热 值测定 法 GB/T 6682-2008 分 析实 验室用 水规 格和 试验 方法 3 原理 单位质 量的 试样 置于 密封 的氧弹 中，在充 足的 氧气 条件下，令 试样 完全 燃烧，试样 燃烧 所放 出 的热量被 氧弹 周围 一定 的水 所吸收。其 水的 温升 与试 样放出 的热 量成 正比。热 量计的 热容 量通 过在 相 近条件下 燃烧 一定 量的 基准 量热物 苯甲 酸来 确定，根 据试样 燃烧 前后 量热 系统 产生的 温升，并 对点 火 热等附加 热进 行校 正后 即可 求得试 样的 弹筒 发热 量。4 试验室 条件 应符 合GB/T 213-2008 中第 5 章 规定 的要 求。5 试验用 材料 5.1 氧气 应使用 纯度 为99.5%的氧 气，不含 可燃 成分，不可 使 用电解 氧；压力 应 足 以使 氧弹充 氧至3.0 MPa。5.2 助燃剂 5.2.1 固体助 燃剂 应 选 用 发 热 量 范 围 在20000 J/g 38000 J/g 之 间 且 稳 定 的 固 体 物 质。可 选 用 苯 甲 酸 基 准 量 热 物质。DB13/T 2499.1 2017 2 5.2.2 液体助 燃剂 应选用 发热 量范 围在20000 J/g38000 J/g之间 且 稳定的 液体 物质。可选 用 分析纯 无水 乙醇 或柴油。5.3 点火丝 应选用 直径0.1 mm 左右 的 铁、铜、镍 丝、棉线，具 体参 数 按表1规定。表1 点火丝 种类 及发 热量 品种 发热量 铁丝 6 700 J/g 镍铬丝 50 J/根 铜丝 2 500 J/g 棉线 17 500 J/g 5.4 水 应符合GB/T 6682-2008 中 三级水 的规 定。5.5 聚乙烯 塑料 管 内径为4mm 的 聚乙 烯塑 料 管。5.6 氯化钙 氯化钙 应为 分析 纯。6 仪器设 备 6.1 全自动 式量 热仪 应 符合GB/T 213-2008 中 第7.1 条规 定 中 的要 求。6.2 燃烧皿 宜选铂 制品，也可 选用 镍 铬钢制 品。规 格可 采用 高（17 18）mm、底 部直 径（19 20）mm、上 部直径（25 26）mm，厚0.5 mm。其他合金钢或石英制的燃烧皿也可使用，但应符合试样燃烧完全而本 身又不受 腐蚀 且不 产生 热效 应的要 求。6.3 压力表 和氧 气导 管 压力表 和氧 气导 管要 求如 下：a)压力表 由两 个表 头组 成：一个指 示氧 气瓶 中的 压力，一个 指示 充氧 时氧 弹内 的压力。表 头 上应装有 减压 阀和 保险 阀。压力应 按照 相关 规定 定期 进行检 定，以保 证指 示正 确和操 作 安 全；b)压力表 通过 内径（1 2）mm 的无 缝铜 管与 氧弹 连接，或通 过高 强度 尼龙 管与 充氧装 置连 接，以便导 入氧 气；c)压力表 和各 连接 部分 禁止 与油脂 接触 或使 用润 滑油。如不 慎沾 污，应依 次用 苯和酒 精清 洗，并待风 干后 再用。DB13/T 2499.1 2017 3 6.4 点火装 备 点火装 备要 求如 下：a)点火应 采用（12 24）V 的电源，线 路中 应串 接一 个调节 电压 的变 阻器 和一 个指示 点火 情 况的指示 灯或 电流 计；b)点火电压应预先试验确定。方法：接好点火丝，在空气中通电 试 验，调 节 电 压 使 点 火 丝 在1 s 2 s 内 达到 红色。6.5 分析天 平 分析天 平的 分度 值为0.1 mg。7 试验准 备 7.1 聚乙烯 塑料 安瓿 瓶的 制备 应按照GB 384-1981 中第1.5.2 条 要求 进行 制备。7.2 聚乙烯 安瓿 及液 体助 燃剂 弹筒发 热量 的测 定 7.2.1 总则 测定聚 乙烯 安瓿 及液 体助 燃剂的 弹筒 发热 量，作为 计算试 样的 弹筒 发热 量时 的修正 值。7.2.2 聚乙烯 塑料 安瓿 弹筒 发热 量的测 定 聚乙烯 塑料 安瓿 弹筒 发热 量的测 定应 按照 如下 步骤 进行：a)称取聚 乙烯 塑料 管（6.5）0.5000g 0.6000 g，精 准到 0.0002g，将 聚乙 烯 塑料缠 缚在 点火丝上；b)在熔断 式 点 火的 情况 下，把两端 分别 接在 氧弹 的两 个电极 柱上，并 注意 勿使 点火丝 接触 燃 烧皿，以 免形 成短 路而 导致 点火失 败，甚至 烧毁 燃烧 皿。同 时还 应注 意防 止两 电极间 以及 燃 烧皿与另 一电 极之 间的 短路；c)小心拧 紧氧 弹盖，注 意避 免燃烧 皿和 点火 丝的 位置 因受震 动而 改变，甚 至使 试样被 点火 丝 弹出；d)往氧弹 中加 入10mL 蒸馏 水，小 心拧 紧氧 弹盖，往 氧弹中 缓缓 充入 氧气，直 至压力 到（2.8 3.0）MPa，达 到压 力后 的 持续充 氧时 间不 得少 于 15s；如 果不 小心 充氧 压力 超 过 3.2MPa，停止试验，放 掉氧 气后，重 新充氧 至 3.2MPa 以 下。注：当钢瓶中氧气压力降 到5.0 MPa 以下时，应更换新的钢瓶氧气。7.2.3 液体助 燃剂 弹筒 发热 量的 测定 液体助 燃剂 弹筒 发热 量的 测定步 骤：a)用 已 经 测 定 好 发 热 量 的 聚 乙 烯 塑 料 安 瓿 封 样，将 安 瓿 瓶 预 先 在 分 析 天 平 上 称 重，精 准 到0.0002g；b)用注射 器将 液体 助燃 剂注 入 0.5g0.6g 于塑 料安 瓿 中，立刻 用手 卡住 安瓿 瓶 毛细管 中部，将毛细管 上端 在酒 精灯 火焰 上方熔 融封 口；c)封好后，冷 却两 分钟，再 放入分 析天 平上 称重，精 准到 0.0002g。然 后按 照 本方法 8.2.2 进行弹筒 发热 量的 测定。DB13/T 2499.1 2017 4 7.2.4 测定结 果计 算 聚乙烯 塑料 安瓿 瓶及 液体 助燃剂 的弹 筒发 热量 测定 结果需 用不 少于 三个 试验 结果的 算数 平均 值，其试验 结果 之间 的差 值不 得超过50J/g。8 试验步 骤 8.1 装样 8.1.1 不挥发 液态 混合 物试样 a)对于常 规试 样，在 燃烧 皿中 称取不 挥发 的液 态试 样（0.9000g1.1000g），精准 到0.0002g；b)难燃烧 的试 样称 取液 态试 样 0.5g0.6g，可 添 加 0.5g1g 已知 质量 和弹 筒 发热量 的固 体助燃剂，为了 保证 弹筒 发 热量测 定的准 确度，试 样 加助燃 剂的总 弹筒 发热 量 应在 18000J 35000J 之 间；c)往氧弹 中加 入 10mL 蒸 馏 水。在 熔断 式点 火的 情况 下，取 一段 已知 质量 的点 火丝，把两 端 分别接在 氧弹 的两 个电 极柱 上，弯 曲点 火丝 接近 试样，注意 与试 样保 持良 好接 触或保 持微 小 的距离（对易 飞溅 和易 燃的 试样）；并 注意 勿使 点火 丝接触 燃烧 皿，以免 形成 短路而 导致 点 火失败，甚至 烧毁 燃烧 皿。同时还 应注 意防 止两 电极 间以及 燃烧 皿与 另一 电极 之间的 短路。小心拧紧 氧弹 盖，注 意避 免 燃烧皿 和点 火丝 的位 置因 受震动 而改 变，甚 至使 试 样被点 火丝 弹出。然后按 照本 方 法 8.2.2 进 行弹筒 发热 量的 测定。8.1.2 易挥发 液态 混合 物试样 a)对于试 验常 规易 挥发 试样 时，应用 聚乙 烯塑 料安 瓿 瓶封样，将安 瓿瓶 预先 在 分析天 平上 称重，称准到 0.0002g，然 后将 预先冷 却的 试样 用注 射器 注入 0.5g 0.6g 于塑 料安 瓿瓶中，立 刻用手卡 住毛 细管 中部，让 毛细管 上端 在酒 精灯 火焰 上方熔 融封 口，封好 后，冷却两 分钟，再放入分 析天 平上 称重，称 准到 0.0002g；b)对于难 燃烧 的试 样，称取 液态试 样 0.5g 0.6g，可添 加 0.5g1g 已知 质 量和弹 筒发 热 量的液体助燃剂，为了保证弹筒发热量测定的准确度，试样加助燃剂的总弹筒发热量在18000J35000J 之间；c)将封好 的聚 乙烯 塑料 安瓿 的毛细 管系 在导 火线 上，底部放 在小 皿上，往 氧弹 中加 入 10mL 蒸馏水，装入 氧弹 然后 按照 本方 法8.2.2 进 行弹 筒发 热量的 测定。8.2 量热试 验 按附录A的 规定 进行 量热 试 验。9 热容量 和仪 器常 数标 定 按照GB/T 213-2008 第10 章 规定进 行。10 计算 10.1 温度校 正、点火 热校 正 按照GB/T 213-2008 中第9.1、9.2 条规 定进 行。DB13/T 2499.1 2017 5 10.2 试样的 弹筒 发热 量计 算 弹筒发 热量 按式（1）计 算：ad bQ,=mq q C E2 1)(.(1)式中：ad bQ,弹 筒发 热量，单 位为 焦每克（J/g）；E 热容 量，单位 为焦 每 摄氏度（J/）；m 试样 质量，单 位为 克（g）；主期 温升，单 位为 摄氏度（）；q1 点火 丝热 量，单位 为焦耳（J）；q2 添加 物热 量，单位 为焦耳（J）；C 冷却 校正 值，单位 为 摄氏度（）。10.3 换算为 干燥 燃料 的弹 筒发 热量计 算 按公式（2）计 算：d bQ,=ad bQ,W 100100.(2)式中：d bQ,干 燥燃 料的 弹筒 发热 量，单 位为 焦耳 每克（J/g）；ad bQ,空 气干 燥基 燃料 的弹 筒发热 量，单位 为焦 耳每 克（J/g）；W 试样 的水 含量，%。11 结果表 述 在氧弹 中测 定的 结果 计算 准 确到1J/g。12 重复性 弹 筒 发 热 量在2000 J/g 10 000 J/g之 间，在 重 复 条件 下 获 得 的两 次 独 立测 定结 果 的 绝 对差 值 不得超过 算数 平均 值的5%。弹 筒 发 热量 10 000 J/g，在 重 复 条件 下 获得 的 两次独 立 测 定结 果 的绝 对 差值不 得 超 过算 数 平均值的1%。DB13/T 2499.1 2017 6 附录 A（规范 性附 录）全自动 量热 仪操 作规 程 A.1 开机 开机操 作如 下：a)打开氧 气钢 瓶，减压 阀调 至 3MPa；b)依次打 开全 自动 量热 仪工 控机电 源及 制冷 单元 电源；c)打开桌 面软 件，从“测试”菜单 进入“开 始测 试”工作界 面（预热 时间 约三 十分钟）。A.2 装样 将氧弹 头挂 于氧 弹支 架上，将装 有样 品的 坩埚 放在 坩埚架 上，装好 点火 丝，点火丝 应与 试样 接 触良好或 保持 微小 的距 离（对于易 飞溅 和易 燃的 试样），并 注意 勿使 点火 丝接 触坩埚，以 免形 成短 路 而导致点 火失 败，甚至 烧毁 坩埚及 坩埚 架。同时 还应 注意防 止两 电极 间以 及燃 烧皿于 另一 电极 之间 的 短路。往氧 弹加 入10 mL 蒸馏 水。小心 拧紧 氧弹 盖，注 意避免 坩埚 和点 火丝 的位 置因受 振动 而改 变，甚 至使试样 被点 火丝 弹出。A.3 弹筒发 热量 的测 定 弹筒发 热量 的测 定步 骤如 下：a)在“设 置”菜单 中进 入“系统设 置”，在 系统 设置 菜单中“测 试内 容”选择 设置相 关测 定 参数点击 保存，返 回；b)从“测 试”菜 单进 入“开 始测试”工 作界 面，点 击“开始 试验”，在 测试 主 界面输 入“编号、样重、名称”，如有 添加 物则需 要输 入“添加 物重”等数 据后 按“开始 试验”即可；c)氧弹自 动下 降，并自 动向 氧弹中 缓缓 充入 氧气，直 到压力 为 2.8 3.0MPa，压力读 数稳 定 后再保持 设定 时间 内；d)取出氧 弹，取 出氧 弹芯 体，仔细观 察氧 弹内 试样 有否 溅出或 有碳 黑存 在，如 有 则此试 验作 废，应重做。将 氧弹 各部 件清 洗干净，并 擦干，坩 埚洗 过后可 放在 电炉 上烤 干，但需冷 却后 方 可使用。A.4 关机 关机步 骤如 下：a)在试验 界面 点击“关 闭”，返回 到“A 筒 测试 界面”点击 关闭；b)待内筒 的水 返回 到外 筒后，然后 点击“退 出系 统”确定；c)关闭计 算机 和全 自动 量热 仪工控 机电 源及 制冷 单元 电源；d)关闭氧 气钢 瓶。_