技術文章
儀器檢查:在開啟儀器前,仔細檢查外觀是否有損壞,各部件連接是否穩固。尤其要關注玻璃儀器部分,如蒸餾瓶、冷凝管等,確保無裂縫、破損,因為即使是微小的瑕疵都可能在實驗過程中引發嚴重問題。同時,檢查真空泵的油位是否處于正常范圍,若油位過低,需及時添加專用真空泵油,以保證真空泵正常運轉。
樣品準備:依據實驗要求,精準量取適量石油產品樣品。一般來說,需準確稱取相當于 200ml 樣品在接收器溫度下的質量,精確至 0.1g。在量取過程中,要注意使用合適的量具,并確保量具的清潔和準確性。將稱取好的樣品小心轉移至蒸餾瓶中,避免樣品灑落或沾附在瓶壁上。
安裝儀器:在安裝蒸餾裝置時,先在蒸餾裝置的球形接頭處涂抹適量的高真空硅脂,涂抹前務必保證接頭表面清潔。涂抹時要注意用量,只需薄薄一層即可,過多的硅脂可能會導致樣品在蒸餾過程中產生泡沫。然后,將蒸餾瓶穩穩連接到蒸餾頭的下部球形接頭上,使用彈簧夾固定好,確保連接緊密且穩固。接著,依次安裝好冷凝管、接受器等其他部件,同樣用彈簧夾固定,防止在實驗過程中出現松動、漏氣現象。在蒸餾瓶的溫度計套管底部滴入幾滴硅油,再將溫度傳感器小心插入套管底部,并使用一小團玻璃棉在套管頂部固定傳感器,使其位置穩定,能準確測量蒸餾過程中的溫度變化。
設置參數:接通儀器電源,打開控制界面。根據實驗需求,設置好循環冷卻水和接受室的恒溫溫度。一般情況下,需將冷凝器冷卻劑的溫度設置為至少比試驗中觀察到的zui低蒸氣溫度低 30°C 。例如,對于許多物料的蒸餾,適宜的冷卻溫度為 60°C,可根據實際樣品情況進行調整。同時,設置所需的減壓壓力,常見的蒸餾壓力為 1.3 kPa(10 mmHg) ,對于沸點高于 500°C 的重質產品,通常規定操作壓力為 0.13 kPa(1 mmHg)或 0.26 kPa(2 mmHg)。
啟動儀器:設置好參數后,先啟動真空泵,開始對蒸餾體系抽氣。密切觀察蒸餾瓶內樣品的情況,若發現樣品有起沫現象,需適當調節體系壓力,使壓力稍有上升,直至泡沫消退。可對蒸餾瓶進行溫和加熱,幫助樣品中溶解的氣體排出,但要注意加熱幅度不宜過大,以免樣品過度沸騰。持續抽氣,直至體系壓力達到預設的蒸餾壓力值。若無法達到設定壓力,或者在真空泵關閉后,體系壓力出現持續上升的情況,這表明系統存在明顯漏氣。此時,應立即停止操作,使用氮氣緩慢將系統壓力恢復至常壓,重新檢查并潤滑所有接頭處。若問題仍未解決,則需仔細檢查系統的其他部分,排查漏氣點。
蒸餾操作:當體系壓力穩定在預設值后,開啟加熱器,以盡可能快的速度對蒸餾瓶進行加熱,但要密切關注樣品狀態,避免出現過度起泡現象。一旦觀察到蒸餾瓶頸部出現蒸氣或回流液體,立即調整加熱速率,使餾出液以 6 至 8 ml/min 的均勻速率被收集。在整個蒸餾過程中,儀器會自動監測并記錄蒸餾蒸氣溫度、沸點、冷阱溫度、循環冷卻水溫度、接受室溫度以及蒸氣壓力等數據。操作人員需隨時關注這些數據的變化情況,確保實驗正常進行。當達到預定的蒸餾終點或者收集到足夠的餾分后,停止加熱,讓蒸餾體系自然冷卻一段時間。
關機操作:待蒸餾體系冷卻至一定溫度后,關閉真空泵,緩慢打開放空閥,使體系壓力恢復至常壓。關閉循環冷卻水,小心拆卸儀器各部件。拆卸時要注意輕拿輕放,尤其是玻璃儀器部分,避免碰撞損壞。將使用過的蒸餾瓶、接受器等玻璃儀器及時清洗干凈,晾干備用。對于沾有油污或其他雜質的儀器,可使用合適的清洗劑進行清洗,但要確保清洗后儀器無殘留清洗劑,以免影響下次實驗結果。
數據記錄與處理:從儀器的控制系統中導出本次實驗所記錄的數據,包括各餾分的收集溫度、體積以及對應的壓力等信息。依據相關標準和計算公式,對數據進行處理和分析,計算出石油產品的初餾點、終餾點以及不同回收體積百分數對應的溫度等關鍵參數,最終繪制出完整準確的減壓蒸餾曲線。