高超声速(≥5倍声速)飞行器具有突防快、种燃准物质候值及难拦截的料热优势,代表着国家武器装备的沉标发展水平,是选物当今世界各大国优先发展的高新技术之一。燃料的纯度定定度热沉(即特定工况下的吸热能力)直接决定了飞行器的速度,如燃料的不确热沉达到2.09 MJ/kg时,可满足飞行器4~6马赫的分析飞行速度需求。准确、种燃准物质候值及高效地计量燃料热沉对高超声速飞行器的料热设计及吸热燃料研制至关重要。然而目前我国在热沉标准物质研制方面处于起步阶段,沉标因而难以为吸热型碳氢燃料在高超声速飞行器中的选物工程应用提供热沉计量保障。为保证热沉测量结果的纯度定定度一致性、可比性及可溯源性,不确急需开展相应的分析热沉标准物质的研制工作。
一种具有多环结构的种燃准物质候值及烃类化合物,是目前吸热型碳氢燃料JP-7和RP-3等的关键组分。并且,它具有来源广、毒性低或无毒、热稳定性高、吸热能力强等特性,作为热沉标准物质候选物(以下简称候选物)极为适合。从吸热型碳氢燃料化学组成角度出发,纯度对其特性量值热沉影响显著。
目前,针对有机化合物标准物质的纯度定值方法,主要有质量平衡法、核磁定量法和示差扫描量热法等。其中,质量平衡法是一种间接的纯度测定方法,它不仅可以准确定量有机标准物质的纯度,而且可以同时对有机杂质、水分、无机杂质等含量进行定量。核磁定量法测定快速准确、专属性强、不破坏样品,样品预处理较为简单。通过选择有证标准物质作为内标物,可以将测定结果直接溯源到有证标准物质上,从而为测量结果提供了溯源保障,该方法是目前有机物质纯度定值的常用方法。
综上,本文采用质量平衡法和核磁定量法2种不同原理的纯度定值方法,对研制的标准物质候选物的纯度进行定值,并对其不确定度进行了分析和评定。本研究可为后续燃料热沉标准物质的研制和申报奠定一定的基础。
气相色谱-质谱联用仪GC/MS-QP2010Plus(GC-MS),日本岛津公司;卡尔-费休库仑法水分测定仪C20S,瑞士梅特勒公司;燃料胶质含量测定仪FDR-0531,长沙富兰德公司;电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS7700,安捷伦公司;喷气燃料固体颗粒污染物测定仪KFD-R2801,北京中西科仪器科技有限公司;电子分析天平BSA224S,赛多利斯公司;核磁共振仪Bruker AV500,德国Bruker公司。
卡尔-费休试剂,北京百灵威科技有限公司;候选物,实验室自制;乙酰苯胺标准物质(编号:71168,批号:0381907,纯度:99.8%,不确定度:0.5%)坛墨质检科技股份有限公司;氘代氯仿(99.8%),北京百灵威科技有限公司。
气相色谱测定主组分及挥发性杂质方法:DB-35色谱柱(30 m×0.32 mm×0.50μm),载气流速为1 m L/min,进样量为1μL,分流比为20∶1,顶空进样,进样口温度为280℃,起始柱温为50℃,保持15 min,以15℃/min程序升温至280℃,保持5 min,FID检测器温度为280℃。
采用卡尔-费休库仑法水分测定仪,依国标GB/T606《化学试剂水分测定通用法-卡尔费休法》测定。
采用喷射蒸发法胶质含量测定仪,依据GB/T8019-2008《燃料胶质含量的测定喷射蒸发法》测定。
采用电感耦合等离子体发射光谱仪,依GB/T17476-1998(2004)《使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法(电感耦合等离子体发射光谱法)》测定。
采用液体燃料固体污染物测定仪,依据石油化工行业标准SH/T 0093-1991《喷气燃料固体颗粒污染物测定法》测定。
核磁共振仪:1H NMR,500 MHz(德国Bruker公司),测定参数:激发脉冲角度为30℃,采样时间为3.276 9 s,扫描宽度为10 000.000 Hz,弛豫延迟1 s,累计采样64次,探头温度299.4 K,偏置频率为0.152 588 Hz,接收增益为90.5,脉冲序列为zg30。
采用标准物质乙酰苯胺(99.8%)为内标物,将15 mg的标准物质候选物与6 mg乙酰苯胺内标物共同溶解于1.0 m L氘代氯仿溶剂中,待充分溶解后,移取0.5 m L至石英核磁管中待测,同时将标准物质候选物与乙酰苯胺内标物分别溶于氘代氯仿中作为参照样品来确定化学位移的归属。
本文选用实验室自制的一种多环烃化合物作为燃料热沉标准物质候选物,对候选物的结构定性的方法和过程详述如下。
在候选物结构定性过程中,首先采用GC-MS对标准物质候选物进行了结构分析。通过候选物的分子离子峰和特征碎片离子峰,结合化合物的分子结构特点,初步确定实验室研制的候选物即为所需的标准物质候选物分子结构。
为进一步确认其分子结构,采用核磁共振氢谱和碳谱分别对候选物进行了结构鉴定。依据氢谱中氢原子个数及其化学位移、碳谱中碳原子个数及其化学位移相关信息,并结合GC-MS的分析结果,可确认标准物质候选物候选物的分子结构。在此基础上,本文筛选出适合定量分析的乙酰苯胺作为内标物,对候选物的纯度进行了核磁定量分析,相关结果见第3.2.4节。
采用质量平衡法与核磁定量法2种不同原理的方法对候选物进行纯度定值分析。
候选物是由石油副产品萘经过加氢、异构化、精馏分离、精制纯化而来,其杂质主要可分为水分、无机杂质(主要考虑金属离子类)、挥发性有机杂质、非挥发性有机杂质(即胶质)和固体污染物(主要包括灰分、机械杂质等悬浮物)等。
声明:本文所用图片、文字来源《计量学报》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系删除。
相关链接:标准物质,化合物,气相色谱
相关文章:
哪种玻璃性能好 如何增强钢化玻璃的稳定性,行业资讯AG防眩光玻璃在各领域的应用,行业资讯夹层玻璃胶水和普通胶有什么不同 汽车玻璃该怎么保护才耐用,行业资讯相框怎么挂在玻璃上 玻璃拼镜有什么优点,行业资讯双层玻璃圆桌茶几怎么安装 玻璃茶几安装方法是怎样的,行业资讯玻璃茶叶罐好吗 玻璃茶具有什么优点,行业资讯AG防眩光玻璃在各领域的应用,行业资讯1月17日玻璃需求面偏弱,行业资讯沙河地区小幅提涨报价,玻璃货物震荡上涨,行业资讯大厦玻璃幕墙自己如何更换 玻璃幕墙产品的特点,行业资讯常春藤「开学战袍系列 解锁校园社交密码玻璃价格高位震荡,关注行业冷修进展,行业资讯重庆市市场监管局开展食品快检技能竞赛儿童袜怎么选?杭州市市场监管局给出指南水中亚硫酸盐(亚硫酸根)溶液标准物质:环境监测与水质分析的校准基准江苏:认证认可检验检测助企降本增效在元宇宙开店 THOM BROWNE等开始出售虚拟服装切勿轻信高价志愿填报咨询服务MINI A TURE保暖系列 简约户外 构造森系自然风河北唐山:一路“童”行 守护孩子的“吃穿用玩”玻璃幕墙怎样安装 钢化幕墙玻璃的特性,行业资讯重庆江北:开展检验检测机构开放日暨消费体察活动Salomon携手CDG联名发新 黑白双色也很有型北京石景山:“一码检查”工作实现全流程电子化管理广西融安:开展高考考点学校及周边食品安全检查玻璃展示柜有哪些类别 玻璃的制备工艺过程,行业资讯Diptyque推出纸上香水 Fabrice Pellegrin以谷物为起点马拉丁童装 明媚春日这样穿 清爽休闲高效液相色谱法同时测定四川豆瓣中安赛蜜、 苯甲酸、山梨酸、糖精钠及脱氢乙酸(二)北京:严查高考、端午及暑假期间价格违法和不正当竞争行为明知故犯 商户非法改装电动自行车被列入“严违失信”手足口病治疗最有效的药物是什么,手足口病治疗注意事项有哪些?乙酸铅滴定溶液标准物质:铅离子检测的精准校准溶液区域价格调整,市场趋于谨慎!,行业资讯ICP—AES法测定硫酸钯中的二十二个杂质元素水(二)无证生产温泉蛋 朝一蛋品被罚浙江省湖州市市场监管部门提醒:当心“手工制作”的化妆品是“三无”产品铬酸钾溶液:高纯度试剂,用于多种化学分析与实验JJJJOUND x Salomon联名曝光 预计夏季发售七彩芽 用色彩装点童年的纯真美好