Характерними для цього методу є перегонка рідини тавимірювання температури повторної конденсації пари, а такожвизначення об'єму речовини для перегонки.
1.4.4. Метод Сиволобова
Зразок нагрівається в трубці для зразка, що занурюється врідину ванни з підігрівом. Запаяна капілярна трубка, що міститьповітряну бульбашку у нижній частині, опускається в трубку длязразка.
1.4.5. Виявлення з допомогою фотоелементів
Відповідно до принципу застосування методу Сиволобоваздійснюється автоматичне фотоелектричне вимірювання звикористанням бульбашок, що піднімаються.
1.4.6. Диференціальний термічний аналіз
Цим методом фіксується різниця температур між речовиною таеталонним матеріалом як функція температури під час того, якречовина та еталонний матеріал піддаються однаковійтерморегулюючій програмі. Коли в зразку відбувається перехід, щоспричиняє зміну тепловмісту, ця зміна вказується ендотермічнимвідхиленням (кипіння) від базової лінії температурних показників.
1.4.7. Диференціальна скануюча калориметрія
Цим методом фіксується різниця вхідної енергії речовини таеталонного матеріалу як функція температури під час того, якречовина та еталонний матеріал піддаються однаковійтерморегулюючій програмі. Ця енергія є енергією, необхідною длявстановлення нульової температурної різниці між речовиною таеталонним матеріалом. Коли в зразку відбувається перехід, щоспричиняє зміну тепловмісту, ця зміна вказується ендотермічнимвідхиленням (кипіння) від базової лінії показників тепловогопотоку.
1.5. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
Застосовність та точність різних методів, що використовуютьсядля визначення температури кипіння/температурного діапазонукипіння, вказуються в таблиці 1.
Таблиця 1
Порівняння методів
------------------------------------------------------------------
| Метод вимірювання | Передбачена точність | Існуючий стандарт |
| | | |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Ебуліометр |+- 1,4 К (до 373 К) |ASTM D 1120-72(1) |
| |(1) (2) | |
| |+- 2,5 К (до 600 К) | |
| |(1) (2) | |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Динамічний метод |+- 0,5 К (до 600 К)(2)| |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Процес перегонки |+- 0,5 К (до 600 К) |ISO/R 918, DIN |
|(діапазон кипіння) | |53171, BS 4591/71 |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Відповідно до |+- 2 К (до 600 К)(2) | |
|Сиволобова | | |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Виявлення з допомогою|+- 0,3 К (до 373 К)(2)| |
|фотоелементів | | |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Диференціальний |+- 0,5 К (до 600 К) |ASTM E 537-76 |
|термічний аналіз |+- 2,0 К (до 1 273 К) | |
|---------------------+----------------------+-------------------|
|Диференціальна |+- 0,5 К (до 600 К) |ASTM E 537-76 |
|скануюча калориметрія|+- 2,0 К (до 1 273 К) | |
------------------------------------------------------------------
----------------
(1) Вказана точність дійсна лише для простого приладу, як,наприклад, описано в ASTM D 1120-72; вона може бути підвищена зарахунок удосконалених ебуліометричних приладів.
(2) Показники дійсні лише для чистих речовин. Використання заінших умов має обґрунтовуватися.
1.6. ОПИС МЕТОДИК
Порядок проведення деяких методів тестування був описаний уміжнародних та національних стандартах (див. Додаток).
1.6.1. Ебуліометр
Див. Додаток.
1.6.2. Динамічний метод
Див. метод тестування А.4 для визначення пружності пари.
Фіксується температура кипіння, що спостерігається призастосуванні тиску в розмірі 101,325 кПа.
1.6.3. Процес перегонки (температурний діапазон кипіння)
Див. Додаток.
1.6.4. Метод Сиволобова
Зразок нагрівається у приладі для визначення температуриплавлення, в трубці для зразка діаметром близько 5 мм (малюнок 1).
На малюнку 1 показано тип стандартизованого приладу длявимірювання температури плавлення та кипіння (JIS K 0064)(виготовлено зі скла; всі специфікації вказані в міліметрах).
Малюнок 1
У трубці для зразка розміщується капілярна трубка (трубкакипіння), що спаяна на відстані близько 1 см над нижнім кінцем.Рівень, на який додається тестова речовина, є таким, щоб спаяначастина трубки знаходилася нижче рівня рідини. Трубка для зразка,що містить капілярну трубку, кріпиться до термометра гумовоюстрічкою або фіксується збоку (див. малюнок 2).
Малюнок 2
Малюнок 3
Рідина в ванні обирається відповідно до температури кипіння.Для температур до 573 К може використовуватися силіконове масло.Вазелінове масло застосовується лише для температур не більше473 К. Спочатку швидкість нагрівання рідини в ванні має бутивстановлена на рівні 3 К/хв. Рідину у ванні необхідно помішувати.При температурі близько 10 К нижче очікуваної температури кипінняшвидкість нагрівання знижується таким чином, щоб вона становиламенше 1 К/хв. При наближенні до температури кипіння з капілярноїтрубки починають швидко виділятися бульбашки.
Температура кипіння - це така температура, за якої, примиттєвому охолодженні, потік бульбашок припиняється і по трубціпочинає підніматися рідина. Відповідний показник термометра єтемпературою кипіння речовини.
У модифікованому принципі (малюнок 3) температура кипіннявизначається у капілярній трубці для встановлення температуриплавлення. Вона витягується близько на 2 см в довжину (а), прицьому всмоктується невелика кількість зразка. Відкритий кінецьпотоншення закупорюється плавленням таким чином, щоб на кінцірозміщувалась невелика повітряна бульбашка. Під час нагрівання вприладі для встановлення температури плавлення (b) повітрянабульбашка розширюється. Температура кипіння відповідаєтемпературі, при якій закупорка в речовині досягає рівня поверхнірідини в ванні (с).
1.6.5. Виявлення з допомогою фотоелементів
Зразок нагрівається в капілярній трубці всередині металевогоблоку з підігрівом.
Промінь світла спрямовується, через відповідні отвори вблоці, крізь речовину на чітко калібрований фотоелемент.
Під час зростання температури зразка з капілярної трубкиз'являються поодинокі повітряні бульбашки. При досягненнітемператури кипіння кількість повітряних бульбашок значно зростає.Це спричиняє зміну інтенсивності світла, що фіксуєтьсяфотоелементом, та є сигналом зупинки для індикатора, який зчитуєтемпературні показники з платинового термометра опору,розташованого в блоці.
Цей метод особливо корисний, оскільки він дозволяє визначеннятемператур нижчих кімнатної та до 253,15 К (- 20 град.С) безбудь-яких змін у приладі. Інструмент лише має занурюватися в ваннудля охолодження.
1.6.6. Термічний аналіз
1.6.6.1. Диференціальний термічний аналіз
Див. Додаток.
1.6.6.2. Диференціальна скануюча калориметрія
Див. Додаток.
2. ДАНІ
При малих відхиленнях від нормального тиску (макс. +- 5 кПа)температури кипіння нормалізуються до T шляхом наступного
n
рівняння Сіднея Янга для числових значень:
T = Т + (f · дельта p)
n T
де:
дельта p = (101,325 - p) (зверніть увагу на знак)
Р = вимірювання тиску в кПа
f = ступінь зміни температури кипіння в залежності від тиску Tв К/кПа
Т = виміряна температура кипіння в К
T = температура кипіння, скоригована відповідно до nнормального тиску в К
Коефіцієнти корекції температури, f , та рівняння для їх Tнаближення, включено до міжнародних та національних стандартів,вказаних вище для багатьох речовин.
Наприклад, у методі DIN 53171 вказуються наступні приблизніпоказники корекції для розчинників, включаючи в лакофарбовихматеріалах:
Таблиця 2:
Температура - коефіцієнти корекції f
T
------------------------------------------------------------------
| Температура Т (К) | Коефіцієнт корекції f (К/кПа) |
| | T |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 323,15 | 0,26 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 348,15 | 0,28 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 373,15 | 0,31 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 398,15 | 0,33 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 423,15 | 0,35 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 448,15 | 0,37 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 473,15 | 0,39 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 498,15 | 0,41 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 523,15 | 0,4 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 548,15 | 0,45 |
|-------------------------+--------------------------------------|
| 573,15 | 0,47 |
------------------------------------------------------------------
3. ЗВІТНІСТЬ
Звіт про результати тестування, по можливості, включаєнаступну інформацію:
- використана методика,
- точна специфікація речовини (особливості та домішки) тапопередні заходи очищення, якщо такі були,
- оцінка точності показників.
У якості температури кипіння вказується середнє значеннящонайменше двох вимірювань, що лежать у межах діапазону зурахуванням похибки (див. таблицю 1).
Вказуються виміряні температури кипіння та їхнє середнєзначення, при цьому показник(и) тиску, що було використано длявимірювань, наводиться в кПа. Бажано, щоб тиск був наближеним донормального атмосферного тиску.
Вся інформація та примітки, що стосуються поясненнярезультатів, мають бути відображені в звіті, особливо щодо домішокта фізичного стану речовини.
4. ПОСИЛАННЯ
(1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 103, Decision of theCouncil С(81) 30 final.
(2) IUPAC, B. Le Neindre, B.Vodar, editions. Experimentalthermodynamics, Butterworths, London 1975, vol. II.
(3) R. Weissberger edition: Technique of organic chemistry,Physical methods of organic chemistry, Third Edition, IntersciencePublications, New York, 1959, vol. I, Part I, Chapter VIII.
Додаток
Для отримання додаткових технічних даних можуть бутивикористані, наприклад, наступні стандарти
1. Ебуліометр
1.1. Прилади з рідинною ванною для визначення температуриплавлення
ASTM D 1120-72 Стандартний метод тестування для
визначення точки кипіння антифризів
двигунів
2. Процес перегонки (температурний діапазон кипіння)
ISO/R 918 Метод тестування для перегонки (розмір
виходу та температурні межі відбору
фракцій)
BS 4349/68 Метод визначення перегонки нафтопродуктів
BS 4591/71 Метод визначення фракційного складу
DIN 53171 Розчинники для лакофарбових матеріалів,
визначення фракційного складу
NF T 20-608 Перегонка: визначення виходу та
температурного діапазону перегонки
3. Диференціальний термічний аналіз та диференціальнаскануюча калориметрія
ASTM Е 537-76 Стандартні методи оцінки температурної
стійкості хімічних речовин методами
диференціального термічного аналізу
ASTM Е 473-85 Стандартні визначення термінів, що
стосуються термічного аналізу
ASTM Е 472-86 Стандартні правила фіксації даних
термічного аналізу
DIN 51005 Термічний аналіз, Поняття
А.3. ВІДНОСНА ГУСТИНА
1. МЕТОДИКА
Описані методи ґрунтуються на Рекомендаціях ОЕСР з тестування(1). Основні принципи наведені в посиланні (2).
1.1. ВСТУП
Описані методи для визначення відносної густинизастосовуються до твердих та рідких речовин, без будь-якихобмежень стосовно ступеня їх чистоти. Різноманітні методи, щоможуть використовуватися, перераховані в таблиці 1.
1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТА ОДИНИЦІ
20
Відносна густина D твердих та рідких речовин є 4співвідношенням між масою об'єму речовини, що має бути досліджена,яка визначається при 20 град.С, та масою такого ж об'єму води, якавизначається при 4 град.С. Відносна густина не має розмірності.
Густина, ро, речовини є співвідношенням маси, m, та їїоб'єму, v.
Густина, ро, в системі одиниць CI вимірюється в кг/куб.м.
1.3. ЕТАЛОННІ РЕЧОВИНИ (1) (3)
При дослідженні будь-якої нової речовини немає потребизастосовувати еталонні речовини. Головним чином, вони маютьслугувати для періодичної перевірки застосування методу, а такожпорівняння з результатами, отриманими з інших методів.
ПРИНЦИП ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ
1.4. Використовується чотири класи методів.
1.4.1. Методи на основі Архімедової сили
1.4.1.1. Гідрометр (для рідких речовин)
Достатньо точні та швидкі результати вимірювання можнаотримати через використання плаваючих гідрометрів, що дозволяютьвирахувати густину рідини з глибини занурення через показникиградуйованої шкали.
1.4.1.2. Гідростатичні терези (для рідких та твердих речовин)
Різниця між вагою тестового зразка, виміряною на повітрі та увідповідній рідині (наприклад, воді), може бути використана длявизначення його густини.
У випадку твердих речовин виміряна густина є репрезентативноюлише для окремого застосованого зразка. Для визначення густинирідин тіло відомого об'єму, v, спершу зважується на повітрі, апотім - у рідині.
1.4.1.3. Метод занурення тіла (для рідких речовин) (4)
У цьому методі густина рідини визначається з різниці міжрезультатами зважування рідини до та після занурення тіла відомогооб'єму у тестову рідину.
1.4.2. Методи з застосуванням пікнометра
Для твердих або рідких речовин можуть застосовуватисяпікнометри різноманітних форм та з відомими об'ємами. Густинавимірюється з різниці у вазі між повним і пустим пікнометром тайого відомим об'ємом.
1.4.3. Газопорівняльний пікнометр (для твердих речовин)
Густина твердої речовини будь-якої форми може вимірюватисяпри кімнатній температурі газопорівняльним пікнометром. Об'ємречовини вимірюється на повітрі або в інертному газі у циліндрізмінного каліброваного об'єму. Для розрахунку густини вимірюваннямаси проводиться після завершення вимірювання об'єму.
1.4.4. Осцилюючий денситометр (5) (6) (7)
Густина рідини може вимірюватися осцилюючим денситометром.Механічний осцилятор, виготовлений у формі трубки U-подібноїформи, вібрує на резонансній частоті осцилятора, що залежить відйого маси. Введення зразка змінює резонансну частоту осцилятора.Прилад має бути відкалібрований двома рідкими речовинами відомоїгустини. Бажано відібрати такі речовини, щоб їхня густинаохоплювала діапазон, в межах якого знаходиться густина тестовогозразка.
1.5. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
Застосовність різних методів, що використовуються длявизначення відносної густини, наводиться в таблиці.
1.6. ОПИС МЕТОДІВ
У Додатку у якості прикладів наведено стандарти, які можутьвикористовуватися для отримання додаткових технічних даних.
Тестування має проводитися при 20 град.С, при цьому має бутивиконано щонайменше два заміри.
2. ДАНІ
Див. стандарти.
3. ЗВІТНІСТЬ
Звіт про результати тестування, по можливості, включаєнаступну інформацію:
- використана методика,
- точна специфікація речовини (особливості та домішки) тапопередні заходи очищення, якщо такі були.
20
Відносна густина, D , вказується таким чином, як 4передбачено пунктом 1.2, разом з фізичним станом вимірюваноїречовини.
Вся інформація та примітки, що стосуються поясненнярезультатів, мають бути відображені в звіті, особливо щодо домішокта фізичного стану речовини.
Таблиця
Можливість застосування методів
------------------------------------------------------------------
| Метод | Густина | Максимально | Існуючі |
| вимірювання |---------------------| можлива | стандарти |
| | Тверда |Рідина| динамічна | |
| | речовина | | в'язкість | |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.1.1. | | так | 5 Па с |ISO 387, |
|Гідрометр | | | |ISO 649-2, |
| | | | |NF T 20-050 |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.1.2. | так | так | 5 Па с |ISO 1183 (А) |
|Гідростатичні | | | |ISO 901 та |
|терези | | | |758 |
|(a) тверді | | | | |
|речовини | | | | |
|(b) рідини | | | | |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.1.3. | | так | 20 Па с |DIN 53217 |
|Метод | | | | |
|занурення тіла| | | | |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.2. | так | так | 500 Па с |ISO 3507 |
|Пікнометр | | | |ISO 1183(В) |
|(a) тверді | | | |NF T 20-053 |
|речовини | | | |ISO 758 |
|(b) рідини | | | | |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.3. | так | | |DIN 55990 |
|Газо- | | | |Розділ 3, |
|порівняльний | | | |DIN 53243 |
|пікнометр | | | | |
|--------------+--------------+------+-------------+-------------|
|1.4.4. | | так | 5 Па с | |
|Осцилюючий | | | | |
|денситометр | | | | |
------------------------------------------------------------------
4. ПОСИЛАННЯ
(1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 109, Decision of theCouncil С(81) 30 final.
(2) R. Weissberger ed.: Technique of Organic Chemistry,Physical Methods of Organic Chemistry, 3rd ed., Chapter IV,Interscience Publ., New York, 1959, vol. I, Part I.
(3) IUPAC, Recommended reference materials for realization ofphysico-chemical properties, Pure and applied chemistry, 1976,vol. 48, p. 508.
(4) Wagenbreth, H., Die Tauchkugel zur Bestimmung der Dichtevon Flussigkeiten, Technisches Messen tm, 1979, vol. II,p. 427-430.
(5) Leopold, H., Die digitale Messung von Flussigkeiten,Elektronik, 1970, vol. 19, p. 297-302.
(6) Baumgarten, D., Fullmengenkontrolle bei vorgepacktenErzeugnissen - Verfahren zur Dichtebestimmung bei flussigenProdukten und ihre praktische Anwendung, Die PharmazeutischeIndustrie, 1975, vol. 37, p. 717-726.
(7) Riemann, J., Der Einsatz der digitalen Dichtemessung imBrauereilaboratorium, Brauwissenschaft, 1976, vol. 9, p. 253-255.
Додаток
Для отримання додаткових технічних даних можуть бутивикористані, наприклад, наступні стандарти
1. Методи на основі Архімедової сили
1.1. Гідрометр
DIN 12790, ISO 387 Гідрометр, загальні інструкції
DIN 12791 Частина I: Гідрометри для вимірювання
густини; будова, налаштування
та використання
Частина II: Гідрометри для вимірювання
густини; стандартні розміри, призначення
Частина III: Використання та тестування
ISO 649-2 Лабораторний скляний посуд: Гідрометри
для вимірювання густини загального
призначення
NF T 20-050 Хімічні продукти для промислового
використання - Визначення густини рідин -
Аерометричний метод
DIN 12793 Лабораторний скляний посуд: Гідрометри
з визначенням діапазону показників
1.2. Гідростатичні терези
Для твердих речовин
ISO 1183 Метод А: Методи визначення густини та
відносної густини пластмас, за
виключенням пінопластів
NF T 20-049 Хімічні продукти для промислового
використання - Визначення густини твердих
речовин інших, ніж порошки та пористі
матеріали - Метод гідростатичних терезів
ASTM-D-792 Питома вага та густина пластмас через
витіснення
DIN 53479 Тестування пластмас та еластомерів;
визначення густини
Для рідких речовин
ISO 901 ISO 758
DIN 51757 Тестування мінеральних масел та суміжних
матеріалів; визначення густини
ASTM D 941-55, ASTM D 1296-67 ASTM D 1481-62
ASTM D 1298 Густина, питома вага або густина в
градусах AHI для продуктів з неочищеної
нафти та рідких нафтопродуктів за
допомогою гідрометричного методу
BS 4714 Густина, питома вага або густина в
градусах AHI для продуктів з неочищеної
нафти та рідких нафтопродуктів за
допомогою гідрометричного методу
1.3. Метод занурення тіла
DIN 53217 Тестування фарб, лаків та подібних
матеріалів для покриття; визначення
густини; метод занурення тіла
2. Методи з застосуванням пікнометра
2.1. Для рідких речовин
ISO 3507 Пікнометри
ISO 758 Рідкі хімічні продукти; визначення
густини при температурі 20 град.С
DIN 12797 Пікнометр Гей-Люссака (для нелетучих
рідин, що не є занадто в'язкими)
DIN 12798 Пікнометр Липкіна (для рідин з
кінематичною в'язкістю менше
-6 -1
100 10 кв.м с при 15 град.С)
DIN 12800 Пікнометр Шпренгеля (для рідин,
передбачених DIN 12798)
DIN 12801 Пікнометр Рейсхауера (для рідин з
кінематичною в'язкістю менше
-6 -1
100 10 кв.м с при 20 град.С, що
застосовується, зокрема, також до
вуглеводнів і водних розчинів та
до рідин з вищою пружністю пари,
близько 1 бару при 90 град.С)
DIN 12806 Пікнометр Хаббарда (для в'язких рідин
всіх типів, для яких характерна невисока
пружність пари, а також, зокрема, для
фарб, лаків та бітумів)
DIN 12807 Пікнометр Бінгама (для рідин,
передбачених DIN 12801)
DIN 12808 Пікнометр Джолмеса (зокрема, для
етаноло-водної суміші)
DIN 12809 Пікнометр з прилаштованим термометром та
боковою капілярною трубкою (для рідин, що
не є занадто в'язкими)
DIN 53217 Тестування фарб, лаків та подібних
матеріалів; визначення густини
пікнометром
DIN 51757 Пункт 7: Тестування мінеральних масел та
суміжних матеріалів; визначення густини
ASTM D 297 Розділ 15: Гумові матеріали - хімічний
аналіз
ASTM D 2111 Метод С: Галогеновані органічні сполуки
BS 4699 Метод визначення питомої ваги та густини
нафтопродуктів (на основі використання
градуйованого бікапілярного пікнометра)
BS 5903 Метод визначення відносної густини та
густини нафтопродуктів з використанням
пікнометра, закритого капілярною трубкою
NF T 20-053 Хімічні продукти для промислового
використання - Визначення густини твердих
порошкоподібних речовин та рідин -
Пікнометричний метод
2.2. Для твердих речовин
ISO 1183 Метод В: Методи визначення густини та
відносної густини пластмас, за
виключенням пінопластів
NF T 20-053 Хімічні продукти для промислового
використання - Визначення густини твердих
порошкоподібних речовин та рідин -
Пікнометричний метод
DIN 19683 Визначення густини ґрунтів
3. Газопорівняльний пікнометр
DIN 55990 Тестування лакофарбових матеріалів та
подібних матеріалів для покриття;
Порошкові покриття; Визначення густини
DIN 53243 Лакофарбові матеріали; Хлористі полімери;
Тестування
А.4. ПРУЖНІСТЬ ПАРИ
1. МЕТОДИКА
Більшість описаних методів ґрунтуються на Рекомендаціях ОЕСРз тестування (1). Основні принципи наведені в посиланнях (2) та(3).
1.1. ВСТУП
Для проведення тестування доцільно мати попередню інформаціюпро структуру, температуру плавлення та температуру кипінняречовини.
Не існує єдиного методу вимірювання, що міг бизастосовуватися до всього діапазону показників пружності пари.Проте деякі методи рекомендуються до застосування для вимірювання
-4
пружності пари в діапазоні від < 10 до 105 Па.
Зазвичай домішки впливають на показник пружності пари, прицьому великою мірою це залежить від типу домішок.
Якщо у зразку містяться летучі домішки, які могли б вплинутина результат вимірювання, речовина може очищатися. Також може бутидоцільним вказати пружність пари технічного матеріалу.
У деяких описаних далі методах використовується прилад зметалевими деталями; це має враховуватися при тестуваннікорозійно-активних речовин.
1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТА ОДИНИЦІ
Пружність пари речовини визначається як тиск насиченої паринад твердою або рідкою речовиною. При термодинамічній рівновазіпружність пари чистої речовини є лише функцією температури.
Одиницею пружності в системі CI, яка має використовуватися, єпаскаль (Па).
Одиниці, що використовувалися історично, разом з їхнімиперевідними коефіцієнтами, є такими:
2
1 Торр (= 1 мм рт.ст.) = 1,333 · 10 Па
5
1 атмосфера = 1,013 · 10 Па
5
1 бар = 10 Па
Одиницею температури в системі CI є кельвін (К).
-1 -1
Універсальна молярна газова константа R - 8,314 Дж·моль ·К
Залежність температури від пружності пари описуєтьсярівнянням Клаузіуса-Клапейрона:
дельта H
v
log p = --------- + const.
2,3RT
де:
p = пружність пари речовини в паскалях
-1
дельта Н = її теплота пароутворення в Дж·моль
v
-1 -1
R = універсальна молярна газова константа в Дж·моль ·К
T = термодинамічна температура в К
1.3. ЕТАЛОННІ РЕЧОВИНИ
При дослідженні будь-якої нової речовини немає потребизастосовувати еталонні речовини. Головним чином, вони маютьслугувати для періодичної перевірки застосування методу, а такожпорівняння з результатами, отриманими з інших методів.
1.4. ПРИНЦИП ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ТЕСТУВАННЯ
Для визначення пружності пари пропонується сім методів, щоможуть застосовуватися у різноманітних діапазонах показниківпружності пари. У кожному з методів пружність пари визначається зарізних температур. В обмеженому температурному діапазоні логарифмпружності пари чистої речовини є лінійною функцією, оборотною дотемператури.
1.4.1. Динамічний метод
В динамічному методі вимірюється температура кипіння, щовідповідає вказаній пружності.
Рекомендований діапазон:
3 5
від 10 до 10 Па.
Цей метод також рекомендовано для визначення температурикипіння за нормальних умов, при цьому він може застосовуватися зцією метою для температури до 600 К.
1.4.2. Статичний метод
В статичному процесі, при термодинамічній рівновазі,пружність пари, встановлена в закритій системі, визначається заобумовленої температури. Цей метод підходить для одно- табагатокомпонентних твердих і рідких речовин.
Рекомендований діапазон:
5
від 10 до 10 Па.
Цей метод може також використовуватися в межах діапазону від1 до 10 Па, за умов дотримання безпеки.
1.4.3. Ізотенископ
Цей стандартизований метод є також статичним методом, але, якправило, не підходить для багатокомпонентних систем. Додатковуінформацію можна отримати в характеристиці методу ASTM D-2879-86.
Рекомендований діапазон:
5
від 100 до 10 Па.
1.4.4. Ефузіометричний метод: Вирівнювання тиску пари
В умовах вакууму визначається кількість речовини, що виходитьз камери за одиницю часу через отвір відомого розміру, при цьомуоб'єм речовини, що повертається в камеру, незначний (наприклад,шляхом вимірювання імпульсу, що генерується на чутливі терезиструменем пари, або вимірюванням зменшення ваги).
Рекомендований діапазон:
-3
від 10 до 1 Па.
1.4.5. Ефузіометричний метод: Через зменшення ваги абовловлювання випаруваної речовини
Метод ґрунтується на оцінці маси тестової речовини, щовитікає за одиницю часу з камери Кнудсена (4) в формі пари черезмікроотвір за умов ультра-вакууму. Маса пари, що витекла, можебути отримана або визначенням зменшення маси камери, абоконденсацією пари при низькій температурі та визначенням розмірувипаруваної речовини, застосувавши для цього хроматографічнийаналіз. Пружність пари розраховується з застосуванням формулиГерца-Кнудсена.
Рекомендований діапазон:
-3
від 10 до 1 Па.
1.4.6. Метод газонасичення
Потік інертного газу-носія пропускається через речовину такимчином, що він насичується її парою. Кількість матеріалу, щопереноситься відомою кількістю газу-носія, вимірюється абовідбором у відповідний вловлювач, або з застосуванням аналітичнихметодів. Цей матеріал далі використовується для розрахункупружності пари при заданій температурі.
Рекомендований діапазон:
-4
від 10 до 1 Па.
Цей метод може також використовуватися в межах діапазону від1 до 10 Па, за умов дотримання безпеки.
1.4.7. Оборотний ротор
У вимірювачі оборотного ротора фактичним вимірювальнимелементом є невелика металева куля, що підвішена у магнітному політа обертається з високою швидкістю. Пружність газу визначається ззалежного від тиску уповільнення руху металевої кулі.
Рекомендований діапазон:
-4
від 10 до 0,5 Па.
1.5. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
Різноманітні методи визначення пружності пари різняться міжсобою з огляду на можливість їх застосування, повторюваність,відтворюваність, діапазон вимірювання, існуючі стандарти. Все ценаведено в наступній таблиці.
Таблиця:
Критерії якості
-------------------------------------------------------------------------------------------
| Метод | Речовини | Очікувана | Очікувана |Рекомендований|Існуючий|