以下是TD615-1型石油沥青蜡含量测定仪的标准试验步骤总结与说明,便于清晰理解与规范操作:
一、试验目的
测定石油沥青中的蜡含量,蜡含量是影响沥青低温性能与路用性能的重要指标。
二、试验原理简述
通过蒸馏将沥青中的油分与蜡质初步分离,再利用低温冷冻+过滤方法将蜡从油分中结晶析出并分离,最终通过称重得到蜡的质量,计算蜡含量百分比。
三、试验步骤详解
步骤1:样品准备与装置安装
称取沥青试样:约50g±1g(精确至0.1g),装入蒸馏烧瓶中,用软木塞密封。
接收器准备:使用已知质量的150 mL锥形瓶作为接收器,将其浸于冰水混合物中冷却。
装置搭建:按标准图T0615-4安装蒸馏装置,保证气密性良好,防止油蒸汽逸散。
蒸馏烧瓶支管与锥形瓶连接处必须密封。
加热时,确保火焰或加热器包围烧瓶,同时锥形瓶始终被冰水混合物包裹。
步骤2:蒸馏过程控制
加热与初馏:调节加热强度(燃气灯或电炉),使5~8分钟内出现初馏(第一滴馏出物)。
调节馏出速度:之后控制馏出速度为(20±1)滴/10秒,保持稳定,继续蒸馏。
蒸馏终点判断:当10秒内无馏分滴出时,提高加热强度(但烧瓶内不得有明火),在1分钟内将烧瓶底部烧红,随后立即停止蒸馏。
总时间控制:从开始加热到形成焦炭状残留物,全过程应控制在25分钟以内。
>⚠️注意:控制馏出速度是保证蜡与油有效分离的关键。
步骤3:馏分油收集与称量
将接收馏分油的150 mL锥形瓶从冰水中取出,擦干外壁水分,放入干燥器中冷却至室温后称量,得馏分油总质量m₁(精确至0.01 g)。
步骤4:馏分油前处理与取样
加热熔化馏分油:将锥形瓶盖紧,稍加热使油熔化并摇匀(避免温度过高造成挥发损失)。
取样:准确称取1~3 g馏分油(精确至0.1 mg),置于另一个已知质量的250 mL锥形瓶中,记为m₂。
取样量根据预估蜡含量决定,目标是后续冷冻过滤后得到的蜡质量在50~100 mg之间,推荐更佳范围为65~85 mg。
若无法预估蜡含量,建议取样2.0 g、1.5 g、2.5 g等不同质量,做平行试验。
步骤5:冷却系统准备
冷浴准备:使用自动控温制冷装置,注入适量工业酒精(冷液),液面高于试样冷却筒内液面约100 mm。
设定温度:控制冷浴温度为−20℃±0.5℃。
温度计放置:将温度计浸入冷浴中约150 mm深处,监控温度。
步骤6:冷冻过滤组件组装
组装包括:吸滤瓶、玻璃过滤漏斗、试样冷却筒、柱杆塞,按图T0615-2进行。
将溶解后的馏分油溶液注入试样冷却筒中,并加入溶剂进行混合。
步骤7:溶剂配制与注入
在盛有馏分油的试样冷却筒中,依次加入:
10 mL无水乙醚(或三氯乙烯)溶解油样;
用15 mL同类溶剂分两次清洗原锥形瓶,并倒入冷却筒;
再加入25 mL无水乙醇(若使用三氯乙烯,则总共加入40 mL无水乙醇),形成:
◦1:1无水乙醚–无水乙醇混合液,或
◦1:2三氯乙烯–无水乙醇混合液。
步骤8:冷却与结晶
将冷冻过滤组件放入已预冷的冷浴中,冷却1小时,使蜡充分结晶。
同时,准备一支带磨口塞的试管,加入30 mL洗液(同上混合液),也放入冷浴中冷却至−20℃±0.5℃,恒温15分钟后备用。
步骤9:过滤与抽滤
结晶完成后,拔起柱杆塞,开始自然过滤30分钟,让蜡结晶留在过滤漏斗中。
当无液体可见时,启动真空泵,控制抽滤速度为约1滴/秒(负压≥5 kPa),直至无液体滴落。
加入30 mL已冷却的洗液,洗涤蜡层、柱塞及筒壁,继续抽滤。
当蜡层上看不见溶剂时,再抽滤5分钟,确保蜡中溶剂被彻底抽干。
步骤10:组件清洗与蜡溶解
取出冷冻过滤组件,将吸滤瓶中液体倒入回收瓶,并用10~15 mL混合液清洗吸滤瓶3次,洗液并入回收瓶。
将过滤组件(不含吸滤瓶)装回过滤瓶,用30 mL预热至30~40℃的石油醚溶解蜡,重复溶解2次(每次35 mL),每次溶解后都进行真空吸滤至无液滴。
步骤11:蜡的干燥与称量
将过滤瓶中的蜡溶液转移至已知质量的锥形瓶中,并用5~10 mL常温石油醚清洗过滤瓶3次,洗液并入锥形瓶。
将锥形瓶置于热源或回流装置上蒸干石油醚,再放入105℃±5℃、21~35 kPa真空干燥箱中干燥1小时。
取出后放入干燥器中冷却1小时,然后精确称量其质量(记为m_w,精确至0.1 mg),即为蜡的质量。
步骤12:平行试验要求
同一试样应至少进行3次不同馏分油质量(如2.0 g、1.5 g、2.5 g)的试验,保证析出蜡的质量在50~100 mg范围内,且至少有一个结果在65~85 mg之间,以确保数据可靠性。
日常检测:可只做1份试样。
仲裁试验:必须采用2份独立试样,分别试验,结果取平均或按规定判定。
四、计算公式(供参考)
Pp=(m1×mw)/(mb×m2)×100 (T0615-1)
式中:Pp——蜡含量,%;
mb——沥青试样质量,g;
m₁——馏分油总质量,g;
m₂——用于测定蜡的馏分油质量,g;
mw——析出蜡的质量,g。
五、注意事项
1.温度控制是本试验的核心,尤其是冷浴温度(−20℃±0.5℃)和馏出速度(20±1滴/10秒)必须严格控制。
2.避免挥发损失,特别是在加热熔化、称量、溶剂清洗等环节。
3.真空过滤时负压要稳定,避免蜡被抽走或溶剂残留。
4.平行试验是保证数据准确性的关键,尤其对于仲裁试验。
如您需要,我还可以提供该试验的记录表格模板、计算示例或相关标准原文(如JTJ或GB/T等)的引用条款。


