石油產品熱值測定法

本方法適用于以量熱計氧彈測定不含水的石油產品(汽油、 噴氣燃料.柴油和重油等)的總熱值及凈熱值。

1 彈熱值側定法

1.1 方法概要

將試樣裝在氧彈內的小皿中， 用易燃而不透氣的膠片封閉起來， 或把試樣封閉在聚乙烯制成的安瓿中， 使試樣在壓縮氧氣中燃燒， 以測定其燃燒時所發(fā)生的熱值(彈熱值)， 作為總熱值與凈熱值的測定基礎。

1.2 儀器與材料

1.2.1 儀器：

1.2.1.1 測定熱值的量熱計設備及附件， 應符合熱值測定的各項要求。

1.2.1.2 量熱計小皿(以后簡稱小皿） 圖 1， 不銹鋼制成。

1.2.1.3 瓷或玻璃制的平盤(可以用平底、 直徑為 100 一 200 毫米的淺結晶皿或表面皿）， 供制備膠片用。

1.2.1.4 金屬鉗

1.2.1.5 吸液管： 1 毫升。

1.2.1.6 秒表

1.2.1.7 注射器

1.2.1.8 分析天平和重負荷的 5 公斤天平。

1.2.1.9 容量瓶:2000 毫升和 1000 毫升。

1.2.2 材料

1.2.2.1 內徑為 4 毫米的聚乙烯塑料管(供制備安瓿封樣用》。

1.2.2.2 導火線:直徑不大于 0.2 毫米的鎳一鉻合金、 銅線或其他導火線， 截成長 60-120 毫米(視氧彈內附件結構及導火線系統(tǒng)而定)的等分線段， 稱量由 10—15 根組成的線束， 以測定每一根金屬線的重量。

1.2.2.3 瓶裝壓縮氧氣:其中不應含有氫氣及其他易燃雜物， 不許使用電解氧氣.

1.2.3 對實驗室、 設備及材料的特殊要求:

1.2.3.1 熱值測定應在一個單獨的房間內進行， 室內要背陽， 并應具有雙層嚴密的門窗， 以保證室內溫度穩(wěn)定（溫度波動不應超過±5℃)。 房間內不應有影響燃燒熱測定的加熱裝置。 在試驗進行時， 試驗室禁止通風。

1.2.3.2 量熱計攪拌器的轉動速度， 應保證能迅速攪拌容器中的水， 且不發(fā)生飛濺現(xiàn)象。 同時因攪拌而產生的溫度升高， 每 10 分鐘不得超過 0.01℃。為了達到這一目的， 攪拌器每分鐘的轉數(shù)為:垂直攪拌的不應少于 50 轉， 螺

旋槳式的不應少于 400 轉。

1.2.3.3 應使用一般量熱溫度計或貝克曼溫度計（分度為 0.01 度)。 此溫度計需經(jīng)國家計量機關作每 1 度的檢查， 其校正誤差應不大于 0. 005℃.

1.2.3.4 讀取溫度的示值時， 應利用放大 6~9 倍及焦距 0.5~1.0。 米的短焦距視鏡成雙眼放大鏡或雙重放大鏡。 此鏡應固定在一特殊的支架上， 并能在垂直的支柱上自由移動， 同時不變更其嚴格的水平位置.不許將放大鏡固定在溫度計上。

1.2.3.5 在氧彈電極的環(huán)上應留一開口， 以固定量熱計小皿于環(huán)上.

1.2.3.6 引火時用低于 12 伏特的電壓。 為了避免導火線的發(fā)熱而帶來的多余熱量,在燃燒膠片及試樣時， 其通電時間不應超過 1 秒。 最好在電路上串聯(lián)一指示燈， 以便觀察點火情況。 在電路上的電壓有很大波動時.量熱計上的電源最好用直流電。

1.2.3.7 帶減壓閥的氧氣壓力表的分壓指示范圍為 0—60 或 0—75 公斤力/平方厘米， 供彈內裝滿氧氣時測定彈中的壓力用。 氧彈、 壓力表及氧氣連接管(用真徑 1~1.5 毫米的無縫銅管)， 很據(jù)需要， 須經(jīng)靜水壓檢查， 且年不能少于一次。 氧彈應以 100 公斤力/平方厘米壓力檢驗。

1.2.8.8 裝壓縮氧氣用具的連接部分嚴禁涂潤滑油脂。 如氧彈及氧氣連接儀器在試驗或搬運時沾了 潤滑油或其他油類而顯有油污， 則應先用汽油小心洗滌， 然后再用乙醇或yi醚洗滌。

1.2.3.9 在用壓縮氧氣操作時， 必須遵守操作規(guī)程。

1.3 試劑

1.3.1 丙酮:化學純， 做膠片溶劑。

1.3.2 二等量熱標準苯甲酸， 熱值專用， 需經(jīng)中國計量科學研究院委托的工廣檢定， 并附有證書(也可以使用標準異辛烷， 由中國計量科學研究院提供)。

1.3.3 氫氧化鈉:化學純， 配成 0.1N 溶液。

1.3.4 酚酞.配成 1%乙醇溶液。

1 .4 熱計水值的測定

1 .4 熱計水值的測定

1.4.1 采用在氧彈中燃燒一定量的標準苯甲酸或標準異辛烷， 測量由其燃燒所產生的熱量而引起熱計溫度變化的方法， 來確定量熱計的水值。 最熱計溫度升高 1℃所籍要的熱處(卡)， 即水值以卡/℃表示。盤熱計由量熱容器及其中的水、 氧彈、 攪拌器及溫度計等(在浸入狀態(tài)下)所組成。

1.4.2 在進行測定前， 必須將容器擦干， 再將蒸餾水倒入量熱計中， 稱準至±0.5 克數(shù)量應使氧彈浸沒水中至進氣閥門的鎖緊螺母的 2/3 處。 以后試臉試樣時， 均使用相同數(shù)且的水。

1.4.3 在量熱容器裝入量熱計外殼前， 量熱容器內的水溫應較外殼內的水溫低 1~2.0℃。 將盛有水的容器置于量熱計外殼中絕緣的底座上。

1.4.4 將 1±0.1 克壓緊的苯甲酸片， 在預先稱重的小皿中稱準至 0.0002 克(標準苯甲酸在壓片前， 要在裝有濃硫酸或五氧化二磷的干澡器內干燥 24 小時以上)。 導火線壓在苯甲酸片內， 留出兩端。 如使用棉線引火， 也可以不壓導火線。

注:如果用標準異辛烷測定量熱計水值， 可以用聚乙烯材料安瓿或玻璃安瓿封樣。

1.4.5 用吸液管向氧彈中準確注入 1 毫升蒸餾水， 將裝有苯甲酸的小皿固定在氧彈電極的環(huán)上， 使塞通過環(huán)的開口， 并將導火線的兩端分別接在電極上， 然后將氧彈擰緊。 小心地由進口閥的管將氧氣充入彈內至 30~32 公斤

力/厘米 2 的壓力， 且不使空氣由氧彈中排出。

1.4.6 將氧彈小心地沉入盛有水的量熱容器中勿使水量損失， 使導線接于氧彈電極上， 再將攪拌器及溫度計插入水中， 蓋好蓋， 然后開動攪拌器。 溫度計及攪拌器不應接觸氧彈及量熱容器的壁。 溫度計的水銀球中心位于氧

彈高度的 1/2 處。 攪拌器的攪拌部分不應露出水面。 讓設備平衡 5 分鐘后開始量熱試驗。

1.4.7 量熱試驗分為三期:

“初期" —在燃燒試樣之前進行。 在試驗初期的溫度條件下， 觀察及計算量熱計與周圍環(huán)境的換熱作用，

“主期" —在此時間內試樣開始燃燒， 向量熱計傳導燃燒熱；

“終期" —在主期后接著進行， 其作用與初期相同， 是在試驗終了 的溫度條件下， 觀察和計算換熱作用。

設備溫度達到平衡后， 記下試驗的初期溫度， 開始初期讀溫， 每分鐘讀取一次， 共讀 5 次， 讀準至 0.001℃。 在讀初期末次溫度時， 通上電流，然后進行主期讀溫， 再進行終期讀溫， 每半分鐘讀取一次， 每次讀溫都讀準至 0.001℃。為了 克服毛細管妨礙水銀凸面的均勻上升， 應在每次讀溫之前， 一開動溫度計振動器振動或用末端套有橡皮管的細棒輕敲溫度計(在“主期" 溫度迅速上升時的讀溫除外)。

在主期中， 當量熱計中的水溫不再上升， 開始恒定或下降時的前一點作為主期的終點， 主期一般為 14 個半分鐘左右。 緊接著為終期第一次，終期讀數(shù)共 10 次， 彈熱值測定結果的記錄舉例見表 3、 表 4。

1.4.8 試驗終了后， 關上電動機， 取出溫度計， 將氧彈從量熱器中取出， 小心地慢慢打開排氣閥， 并以均勻的速度故出彈中的氣體， 這一操作過程要求不少于 1 分鐘。 然后打開和取下氧彈的蓋， 檢查氧彈內部燃燒是否*，如發(fā)現(xiàn)有未燃燒的樣品或油煙沉積物， 則該試驗報廢。

1.4.9 用蒸餾水洗滌氧彈內部、 小皿及排氣閥， 并將全部洗滌液收集在錐形燒瓶中， 用手洗滌的水應為 150~200 毫升。

1.4.10 計算量熱計的水值測定結果時， 應注意硝酸在水中生成及溶解的熱量修正數(shù)。 用 0.1N 氫氧化鈉溶液滴定氧彈的洗滌液， 測定其生成的硝酸量。

為此， 將裝有洗滌液的燒杯用表面皿蓋上， 加熱至沸騰并煮沸 5 分鐘。 然后加入酚酞指示劑 2 滴， 用 0.1N 氫氧化鈉溶液滴定至呈現(xiàn)不消失的玫瑰色為止。

1.4.11 量熱計的水值 K(卡/℃)按式(1)計算:

式中

Q—標準苯甲酸或標準異辛烷的燃燒熱(見所用標準試劑商標提供的數(shù)據(jù))， 卡/克；

G—標準苯甲酸或標準異辛烷的重量， 克；

Q 1 —導火線的燃燒熱(見表 1)， 卡/克;

G 1 —導火線的重量， 克；

1.43—相當于每 1 毫升 0.1N 氫氧化鈉溶液中和硝酸所發(fā)出的熱量， 卡/毫升，

V—滴定氧彈洗滌液所消耗的 0. 1N 氫氧化鈉溶液的體積， 毫升；

R—0.1N 氫氧化鈉溶液的濃度修正數(shù)； ，

t m —主期的末次溫度， ℃，

h—溫度 tm 時溫度計的修正數(shù)， ℃，

t 0 —主期的開始溫度， ℃(即點火時的溫度， 也為初期的末次溫度)

h 0 一溫度 t 0 時溫度計的修正數(shù)， ℃；

Δ t—量熱計與周圍環(huán)境的換熱修正數(shù)， 按式(2)計算， ℃；

H-貝克曼溫度計在檢定證書查出的修正系數(shù)(用一般水銀量不變的量熱溫度計時， H=1.000)。

在標準值中：

t 4 — -主期中第四次溫度， ℃，

t 0 —主期開始的溫度(即初期的末次溫度)‘， ℃，

t n —主期的末次溫度， ℃。

1.4.12 水值為不少于 5 次測定結果所得的算術平均值(其測定結果間的誤差不應超過 10 卡/℃)這些實驗應分別在 3 天內進行。

1.4.13 關于水值的測定， 當每次量熱計操作條件變更時， (即在熱值測定裝置部分更換或修理后、 更換溫度計時、 室內溫度變動在±5℃以上時及將量熱計移至其他處時)， 必須重新進行測定。 在正常情況下， 至少每 3 個月進行測定一次。

1.5 準備工作

1.5.1 小皿所用膠片的制備:

1.5.1.1 小皿所用膠片， 是以 5~~8%的乙酸纖維的電影膠片（硝酸纖維的電影膠片不溶解于丙酮)或照相軟片或乙酸纖維素的丙酮溶液來制備。 此溶液的制取是將電影膠片或照相軟片在熱水中浸濕,除去膠膜， 并使千燥， 然后稱出所需量的皎片， 剪成小塊， 移入玻璃瓶或錐形燒瓶中， 注入適量的丙酮。 如用乙酸纖維素， 直接稱入適當?shù)牧坑阱F形燒瓶中， 注入適量的丙酮，用塞將瓶口塞上， 搖晃至膠片*溶解為止。

注.①200 毫升 5~8%電影膠片或照相軟片溶液， 足夠供制造 150~200 次熱值測定的膠片用(包括測定膠片本身的熱值.制備膠片及粘貼膠片于小皿上所用的溶液)。

②可使用溶于yi醚中的火棉膠溶液來代替溶于丙酮的電形膠片成照相軟片溶液。

1.5.1.2 將準備好的溶液， 量取 4~5 毫升倒入直徑 100 毫米的結晶皿上或平盤上。 然后將容器向各方向傾斜， 使其中的溶液呈均勻的薄層。 經(jīng)過 10~15分鐘， 侍所形成的膠片表面無光時， 注入適量熱水覆蓋， 待膠片由其邊緣開始成皺紋并脫落時， 將膠片從盤的表面上取下， 并夾在濾紙中壓榨。 將制成的膠片， 留在濾紙間干燥一晝夜。 制好的膠片需保存在金屬盒或紙盒中。

1.5.2 聚乙烯塑料安瓿的制備

取一段聚乙烯塑料管在酒精燈火焰上烤軟， 將一端稍微拉細， 然后將細端熔融封口(如圖 2)。 封好后， 在酒精燈上烤軟(勿使塑料管直接接觸火焰)然后離開火焰， 用嘴通過一個裝有氯化鈣的干燥管(避免吹入水氣)吹成帶毛細管的塑料安瓿封樣管(如圖 3)。 封樣管的重盤為 0.2 克左右， 吹好后放入干燥器中待用。

1.5.3 膠片或聚乙烯塑料安瓿彈熱值的測定:

1.5.3.1 測定膠片或聚乙烯塑料安瓿的彈熱值， 是為計算試樣的熱值時， 作為修正值用。

1.5.3.2 在測定熱值時， 膠片卷成重約 0.5-0.7 克， 聚乙烯塑料安瓿取 0.5—0.6克， 稱準至 0.0002 克， 將膠片或聚乙烯塑料安瓿纏纏縛在導火線上（也可用棉線纏縛幫助燃燒)， 并置于小皿中。

1.5.3.3 依本方法 1.4.2、 1.4.3 進行量熱計的準備工作， 并使注入量熱器中水的溫度較外殼低 0.5—1.0℃

1.5.3.4 再依本方法 I.4.5、 I.4.8 進行試驗(不同的是用膠片或聚乙烯塑料安瓿代替笨甲酸)。 試驗后不收集氧彈的洗滌液。

1.5.3.5 膠片或聚乙烯塑料安瓿的彈熱值 Q a/j(卡/克)按式(3)計算:

式中

K—量熱計的水值， 卡/克，

H—貝克曼溫度計在檢定證書查出的修正系數(shù)(用一般水銀量不變的量熱溫度計時， H=1.000)。

t m —主期的末次溫度， ℃，

h—溫度 tm 時溫度計的修正數(shù)， ℃，

t 0 —主期的開始溫度， ℃(即點火時的溫度， 也為初期的末次溫度)

h 0 一溫度 t 0 時溫度計的修正數(shù)， ℃；

Δ t—量熱計與周圍環(huán)境的換熱修正數(shù)， 按式(2)計算， ℃；

Q 1 —導火線的燃燒熱(見表 1)， 卡/克;

G 2 —導火線的重量， 克；

G—標準苯甲酸或標準異辛烷的重量， 克；

注： 如用棉線捆膠片或聚乙烯塑料安瓿， 則式(3)還應減去棉線的發(fā)熱量。

1.5.3.6 膠片或聚乙烯塑料安瓿的彈熱值需用不少于兩個試驗結果的算術平均值， 其試結果之間的差數(shù)應不超過 40 卡/克。

1.5.4 小皿的準備:

1.5.4.1 測定前將小皿在 750±5℃下攝燒 10 分鐘， 冷卻后稱準至 0.0002 克。

1.5.4.2 按本方法 1.5.1 所準備的膠片. 剪成寬 6~8 毫米， 長 30~35 毫米做點火用的小條和直徑比小皿外邊緣稍大的圓片各一枚。

1. 5. 4.3 用玻璃棒將膠片的丙酮溶液滴 1 滴到小皿側面小孔對面的壁上， 將點火小條一端固定在小皿的內壁上， 另一端折在小皿外部。 然后再用溶液涂抹， 小皿邊緣上固定點火小條的地方， 將點火小條未粘著的部分折轉過來， 然后再用溶液抹小皿的全部邊緣， 并將準備的圓形膠片放上粘好， 務必使其與小皿邊緣*密合。 剪下膠片突出的邊緣后， 用溶液小心地緣抹小皿邊緣(呈均勻的薄層)， 使膠片與小皿邊緣接合的地方能達到十分密合的程度。 膠片粘好后， 將小皿置于空氣中干燥 1~2 小時， 同時使小皿的側孔開著。

1.5.4.4 經(jīng)過 1—2 小時后， 用塞子塞好小皿的側孔， 在點火小條突出的末端刺一孔， 將小皿稱準至 0.0002 克， 并算出所粘膠片的重量。

注.①先將膠片對光檢查有無孔眼， 只取其質zui好的部分來蓋小皿。

    ②重質石油產品的熱值測定， 不進行準備工作中的 1.5.1， 1.5.2， 1.5.3和 1.5.4 中的 1.5.4.2， 1.5.4 .3， 1.5.4.4 項的操作手續(xù)。

1.6 試驗步驟

1.6.1 按本方法 1.4.2 和 1.4:3 進行量熱計的準備工作。

1.6.2 膠片封樣

試驗煤油時， 如用膠片封樣， 用注射器向按本方法 1.5.4 準備好的小皿中， 由側孔注入試樣 0.5—0.6 克， 并小心地用塞將孔塞好。 試驗重質石油產品時， 在按本方法 1.5.4.1 準備好的小皿中， 加入試樣 0.6—0.8 克(含蠟粘稠重質油品， 預熱至 40-50℃混合后取樣)， 此后， 稱量小皿及試樣準確至0.0002 克， 并算出試樣的重量。

1.6.3 將裝試樣的小皿， 固定在電極的環(huán)上， 使塞通過環(huán)的開口， 將導火線的一端固定在電極上， 試驗輕質石油產品時， 將導火線的另一端穿過點火小條并固定于電極的另一端。 試驗重質油品時， 要將導火線的中段浸在小皿的試樣中， 使導火線呈 U 字形(如圖 4》， 兩端分別固定在電極上， 小心地將氧彈擰緊， 然后， 由進口閥管慢慢地(避免膠片破裂)將氧氣充至 30~32 公斤力/厘米2  的壓力， 又不使空氣排出。

1.6.4 聚乙烯塑料安瓿封樣

試驗易揮發(fā)試樣時， 用聚乙烯塑料安瓿封樣， 將安瓿(如圖 3 所示)預先在分析天平上稱重， 稱準至 0.0002 克， 然后， 將預先冷卻的試樣用注射器注入 0.5—0.6 克于塑料安瓿中， 立刻用手卡住毛細管中部， 讓毛細管上端在酒精燈火焰上方熔融封口， 封好后， 稍冷一會， 再放入分析天平上稱重，稱準至 0.0002 克。 將封好試樣的聚乙烯塑料安瓿的毛細管端系在導火線上(也可以用一根棉線與導火線捆在一起)， 底部放在小皿上， 裝入氧彈， 用氧氣充至 30~32 公斤力/厘米2并不使空氣排出。

1.6.5 量熱試驗按本方法 1 .4.6~1 .4.10 進行。

1.7.1 試樣的彈熱值 QD(卡/克)按式(4)計算:

式中

K—量熱計的水值， 卡/克，

H-貝克曼溫度計在檢定證書查出的修正系數(shù)(用一般水銀量不變的量熱溫度計時， H=1.000)。

t m —主期的末次溫度， ℃，

h—溫度 tm 時溫度計的修正數(shù)， ℃，

t 0 —主期的開始溫度， ℃(即點火時的溫度， 也為初期的末次溫度)

h 0 一溫度 t 0 時溫度計的修正數(shù)， ℃；

Δ t—量熱計與周圍環(huán)境的換熱修正數(shù)， 按式(2)計算， ℃；

Q 1 —導火線的燃燒熱(見表 1)， 卡/克;

Q D/J ， —-膠片或聚乙烯塑料安瓿的燃燒熱， 卡/克，

G 2 —導火線的重量， 克；

G—試樣的重量， 克；

1.7.2 彈熱值測定結果的記錄舉例(見表 3、 表 4)。

1.8 精密度

試樣彈熱值重復測定兩個結果間的差數(shù)不應超過 30 卡/克。

1.9 報告

取重復測定結果的兩個算術平均值作為試驗結果。

2 總熱值測定法

2.1 方法概要

本方法是先從氧彈洗滌液中測定硫含量(此硫在氧彈中由二氧化硫變成硫酸， 使硫酸根離子變成硫酸鋇沉淀析出， 由測定硫酸鋇的重緒算出硫含量)。 然后， 在試樣的彈熱值中引入修正數(shù)(二氧化硫變成硫酸及硫酸溶解于水時所放出的熱量； 由氮生成硝酸溶解于水時所放出的熱量)， 從而得到總熱值.

2.2 儀器

2.2.1 干燥器。

2.2.2 瓷坩鍋； 矮型的。

2.2.3 水浴。

2.2.4 電爐。

2.2.5 燒杯:300~500 毫升。

2.2.6 玻璃漏斗:60o 角， 直徑 50 一 65 毫米。

2.2.7 洗瓶:500—1000 毫升。

2.2.8 定量濾紙:慢速， 直徑 70 一 90 毫米。

2.3 試劑

2.3.1 鹽酸:分析純。

2.3.2 氯化鋇:分析純， 配成 10%水溶液。

2.3.3 硝酸銀， 分析純， 配成 3%水溶液。

2.3.4 甲基橙:配成 0.02%水溶液。

2.4 試驗步驟

2.4.1 將試樣燃燒后依彈熱值測定法 1.4.9 所取得的氧彈中的洗滌液過濾， 然后加入蒸餾水使達到 300~350 毫升， 往所得的濾液中加入甲基橙指示劑 2—3 滴， 并加入少許鹽酸， 隨后加熱至將近沸騰， 并逐漸加入 10 毫升熱至沸騰的 10%氯化鋇溶液， 將含硫酸鋇沉淀的燒杯， 在沸騰的水浴上放置 2小時。

2.4.2 將燒杯中的內容物， 用定量濾紙過濾后， 在濾紙上的硫酸鋇沉淀用熱水洗滌， 直至氯離子*除去(滴 1 滴濾液在硝酸銀溶液中不呈現(xiàn)渾濁)為止。

2.4.3 將帶有沉淀的濾紙， 移置于瓷坩鍋中， 稍微壓緊， 然后小心地將坩鍋預熱(在電爐或酒精燈上)， 使濾紙先干澡， 然后炭化和灰化。 但勿使紙燃燒。其后， 將坩鍋.及其內容物放在高溫爐中， 在 800 一 850℃下鍛燒， 使其達到連續(xù)兩次稱量間的差小子 0.001 克為止。

2.4.4 試樣的硫含量 S%按式(5)計算:

式中:G 1 —所得硫酸鋇沉淀的重量， 克，

0.1373—硫酸鋇重量換算為其中所含硫重量的系數(shù)。

G—試樣的重量， 克。

2.5 總熱值的計算

2.5.1 計算總熱值時， 須向試樣的彈熱值中引入酸的生成修正數(shù)， 即由二氧化硫生成硫酸的熱量， 由氮生產硝酸的熱量， 酸類溶解于水的熱量。 氧彈洗滌液中的硫， 由二氧化硫變成硫酸及硫酸溶解于水的熱量， 采用硫含量每 1%相當于 22.5 卡/克。 氧彈所生成的硝酸量， 不作實驗測定。 其生成及溶解于水的熱量 N 采用 12 卡/克(輕質燃料)或 10 卡/克(燃料油和重油)。

2.5.2 試樣的總熱值 Qz(卡/克)按式（6） 計算:

式中:

G D —試樣的彈熱值， 卡/克。

22 .5—每 1%硫變成硫酸及硫酸溶解于水的熱量， 卡/克.

0.1373—硫酸鋇重量換算為其中所含硫重量的系數(shù)。

S—按式〔5） 計算出的試樣硫合量， %，

N—硝酸的生成及溶解于水的熱量， 卡/克。

注:對于硫含量不大于 0. 2%的燃料， 酸的總修正數(shù)采用 15 卡/克。 氧彈洗滌液中的硫， 用實臉側定， 此注不適用于仲裁試驗。

3 凈熱值測定法

3.1 方法概要

本方法是用實驗方法咸按公式計算的方法測定試樣中的氫含量(只有在特別準確的分析測定時， 才用試驗方法測定氫含量)。 向總熱值中引入水蒸氣生成熱的修正數(shù)， 即得凈熱值. 在氧彈內壓縮氧氣中， 放入已知重量的吸有硫酸的浮石作為吸水劑， _同時用封上膠片的小皿燃燒所稱得的試樣， 但不計算熱值。 將氧彈置于沸騰的水中及空氣中以吸收水分。 然后測定浮石所吸收的水量。

3.2 儀器

3.2.1 彈熱值測定法 1 .2.1 所zhi定的儀器。

3.2.2 瓷刮勺

3.2.3 瓷坩鍋； 矮型的， 3 號或 4 號(視量熱彈底部大小而定)， 盛吸水劑用(附有特制的玻璃三角架）。

3.2.4 蒸發(fā)皿:4 號或 5 號。

3.2.5 稱量瓶： 矮型， 宜徑 35~50 毫來(視量吸水劑的瓷坩鍋的大小而定)，高型， 直徑 30~40 毫米， 高 45—60 毫米， 作為保存新制備的浮石用。

3.2.6 帶蓋的金屬罐： 直徑 150 一 160 毫米， 高 200~220 毫米， 盛熱水用。

3.2.7 電爐。

3.2.8 干燥器。

3.3 試劑

3.3.1 浮石:多孔的.

3.3.2 硫酸:分析純。

3.4 對儀器、 材料與試劑的特殊要求

3.4.1 用于測定氫含量的氧彈， 應檢查其密閉性。 不應漏氣。 在使用前將氧彈干燥。 為此， 打開排氣閥若干轉， 用氧氣吹， 并裝入吸水劑（硫酸浸透的浮石)。 打開排氣閥并將蓋擰入一半， 這樣放置至少 1 小時。 同時必須注意使導電銷的末端及氧彈氧氣管的末端， 距離裝吸水劑的瓷坩鍋邊緣不小于 20 毫米。

注:最好使用單獨的氧彈測定氫含量。 在這種情況下， 氧彈在不用時.裝入吸水劑。 只有吸收水分不*時， 才更換吸水劑。

3.4.2 裝有吸水劑的瓷坩鍋的稱量瓶及裝有硫酸浸透的浮石的稱量瓶， 必須在干燥器中保存。

3.4.3 盛吸水劑的瓷坩鍋應在干燥器中保存， 在使用之后， 應該用水洗凈并干燥。

3.5 試驗步驟

3.5.1 吸水劑的制備:

3.5.1.1 將約 150~200 克浮石打成碎塊， 并選取(或篩取)3~5 毫米的碎粒。 將準備好的碎粒在 800℃的高溫中鍛燒 1.5~ 2 小時， 將冷卻的浮石置于瓷皿中， 注入硫酸使成稠糊狀的物質， 并移置于電爐上。

3.5.1.2 將帶有硫酸的浮石加熱至沸騰， 同時用玻璃棒偶爾攪拌一下混合物。煮沸 30 分鐘后， 使盛有浮石的瓷皿稍稍冷卻， 檢查吸酸是否充分。 如酸已*滲入時， 則再加入 10~15 毫升的硫酸， 再煮沸半小時。 小心地將其過剩部分倒出， 然后再將混合物煮沸。 經(jīng)過 1 小時的煮佛后， 將瓷皿從電爐上取下， 使冷卻至硫酸停止蒸發(fā)為止。 然后再將溫熱的浮石移置于幾個稱量瓶中， 保存在干燥器里。 這樣制得的浮石， 從外觀看必須是干燥的。

注： 使用過的浮石亦用此法進行再生， 在處理時須加入少量的硫酸。

3.5.2 空白試驗，

3.5.2.1 將 7~8 克用硫酸浸透的浮石置入坩鍋中， 并在蓋好的稱量瓶中稱量這份浮石和坩鍋的重量， 稱準到 0.0002 克。 然后， 將坩鍋迅速置于氧彈底部的玻璃三角架上， 然后將氧彈蓋擰緊。

3.5.2.2 由進氣閥的管， 小心地(不使浮石被吹散)用氧氣將氧彈充至 30~32 公斤力/厘米 2 的壓力 (不使空氣從彈中排出)， 然后在室溫下放置 1 小時。

3.5.2.3 在 4~5 分鐘內， 小心地將氧氣從氧彈中放出， 擰開蓋， 迅速將盛浮石的坩鍋從氧彈中移入稱量瓶中， 并測定浮石中增加的水量。

3.2.2.4 空白試臉至少進行兩次， 如試驗結果有顯著的變動(1~2 毫克以上)時，則須進行補充測定。

最后， 算出氧氣中的水分、 氧彈體積中空氣的水分、 氧彈內表面所吸附的水分、 以及吸收劑在由稱量瓶與氧彈間來回移動時所吸收的水分的平均修正數(shù)。 在每次更換氧氣瓶時， 必須測定水分的修正數(shù)。

3.5.3 氫的測定:

3.5.3.1， 將蒸溜水裝入量熱容器中， 無須精確稱量， 但其數(shù)量須使氧彈沉沒至閥的鎖緊螺母處， 水的溫度應與室溫相同。 將裝水的容器置于熱量計外殼中的絕緣底座上。

3.5.3.2 在蓋好的稱量瓶中的瓷坩鍋里， 稱量 7~8 克用硫酸浸透的浮石稱準到 0.0002 克， 在裝入氧彈前， 將裝浮石的稱量瓶置于干燥器中。

3.5.3.3 試驗輕質石油產品時， 用注射器向按彈熱值測定法 1.5.4 準備好的小皿中， 由側孔注入試樣， 小心地用塞將孔塞上。 試驗重質石油產品時， 向按彈熱值測定法 1.5.4.1 中準備好的小皿中加入試樣 0.3~0.4 克(對于含氫較多的石油產品酌量減少)， 并稱其重量， 準確至 0,0002 克。

3.5.3.4 將盛有試樣的小皿固定在電極的環(huán)上， 同時使塞通過環(huán)的開口， 然后將導火線的一端接于電極上， 試驗輕質石油產品時， 將導火線的另一端穿過點火小條并固定于電極的另一端， 試驗重質石油產品時， 將導火線的中段浸在小皿的試樣中， 使導火線呈 U 字形(如圖 4)， 兩端分別固定在電極上。

3.5.3.5 將盛有硫酸浸透的浮石的坩鍋移置于氧彈底部的玻璃三角架上， 小心地用手將蓋擰緊， 并由進氣閥的管.小心地(避免使較片發(fā)生破裂及浮石被吹散)用氧氣將氧彈充至 30~32 公斤力/厘米 2 的壓力， 又不使空氣由氧彈中排出。將氧彈小心地浸入裝水的量熱容器中， 將導線接在氧彈電極上。把攪拌器及溫度計浸入水中， 用蓋將外殼蓋好， 然后開動攪拌器。

3.5.3.6 將全部裝置在攪拌下裝置 2—3 分鐘， 使溫度均勻。 然后將點火電路接通， 按溫度計水銀柱的上升(或按指示燈)觀察試樣是否發(fā)火。

3.5.3.7 將氧彈自量熱器中取出， 使銅線由閥頭上的孔穿過， 然后再將氧彈移入預先準備好沸騰水的金屬罐中， 并將這金屬罐放在電爐上。 往金屬中注水時， 應使達至標記處， 以使氧彈沉入時*淹沒。

將氧彈在沸水中放置 30 分鐘， 然后將氧彈自水中取出， 在室溫下放置1 小時， 若氧彈在此期間并未*冷卻， 則可將其沉入冷水中 2~3 分鐘， 以達到室溫為止。

3.5.3.8 在 4—5 分鐘內慢慢地將氣體從氧彈中放出， 擰開蓋， 迅速將盛浮石的坩鍋從氧彈中移入稱量瓶中， 并測定浮石中增加的水量.

3.5.3.9， 檢查氧彈的內表面， 以確定試樣是否*燃燒及濕氣是否*被吸收。 氧彈的內表面應是干燥的。 但在燃燒含大量硫的右油產品情況下， 由于與空氣接觸可稍呈濕潤。如在氧彈內壁上存有煙炱或未被吸收的水分時， 則該試驗作廢。

3.5.3.10 將使用過的浮石收集到有磨口的廣口瓶中， 以備再生。 -

3.5.4 氫含的計算:

3.5 .4 輕質試樣氫含量 H(%)按式(7)計算:

式中:G 2 ——用硫酸浸透的浮石在試樣燃燒后增加的重量， 克，

G 1 ———— - 用硫酸浸透的浮石在空白試驗后增加的重量， 克;

0.119 一水重量換算成含氫重量的系數(shù);

G 3 小皿片上的膠片重量， 克，

G—試樣的重量， 克，

H j 膠片的氫含量:， 按式(8)計算， %。

膠片中的氫含量， (H j )亦按本方法測定:， 但須有下到更改‘在內敷緞燒石棉的 lm 中燃燒膠片， 但不用覆蓋點火膠片， 燃燒時將膠片卷成重 0.5一 0.7 克的緊密小團， 刺穿后用導火線纏縛， 并固定在小皿上方的氧彈的電極上， 氧彈的放置時間在沸水中為 15 分鐘， 在空氣中為 30 分鐘。 一膠片中的氫含量(H j ) (%)按式(8)計算；

式中:G 2 —用硫酸浸透的浮石在膠片燃燒后增加的重量，

G 1 —用硫酸浸透的浮、 石在空白試驗后增加的重量.，

0.1119-水重量換算 d 氫重量的系數(shù) r

G—膠片的重量， 克。

3.5.4.2 重質試樣氫含量 H(%)按式(9)計算

克克

式中:G 2 —用硫酸浸透的浮石在試樣燃燒后增加的重量，

G 1 —用硫酸浸透的浮石在空白試驗后增加的重量，

G—試樣的重量， 克;

W 試樣中的水含量， %，

0.119 水重量換算成氫重量的系數(shù)。

3.5.4.3 試樣及膠片中的氫含量，    

按經(jīng)驗公式計算氫含量取不少于兩次測定結果的算術平均值， 其差數(shù)不應超過 0.2%。

輕質石油產品氫含量 H(%按%)計算:

式中:Q D —試樣的彈熱值， 卡/克，

0.005 秘 1.4-經(jīng)驗系數(shù)。

重質石油產品氫含量 H(%}按式(11)計算

0.0047 和 87.6-經(jīng)驗系數(shù)。

式中:Q d/c ——-不含水試樣的彈熱值， 按式(11)計算， 卡/克，

3.6 凈熱值的計算

3.6.1 計算試樣的凈熱值時， 要在總熱值中修正水燕氣在氧彈中凝結所放出的熱量。

3.6.2 試樣的凈熱值 Q!《卡/克)一按式(12).或(13)計算:

式中:Qz 試樣的總熱值， 卡/克，

在氧彈中水蒸氣每 1%(0.01 克)在凝結時放出的潛熱， 卡/克，

9—-氧含量百分數(shù)換算為水含量百分數(shù)的系數(shù);

H—試樣中的氫含量， %， ’

W——試樣中的水含量， %。

3.7 精密度

3.7.1 在氧彈中測定總熱值與凈熱值的結果， 計算準確到 1 卡/克。 最后結果算成整數(shù)， 并準確到 10 卡/克.個位數(shù)字以四舍五入處理。

3.7.2 以氧彈測定石油產品熱值時， 應作重復試驗， 其結果間的差數(shù)不得超過 30 卡/克， 若超過此值， 則進行第三次測定， 取其在允許差數(shù)范圍內的兩次測定結果的算術平均值， 作為試驗結果。 若第三次測定結果與前兩次結果的差數(shù)， 都在允許差數(shù)范圍內， 則取三次側定的算術平均值作為試驗結果。

3.8 分析數(shù)值的換算

3.8.1 燃料不含水分時， 按式(4)、 (6)及(12)或(13)所得的熱值， 相當于使用燃料(即燃料在使用狀態(tài)時)及千燥燃料的熱值， 即:

Qd/s 、 Q z/s 、 Q j/s 依次為使用燃料的彈熱值、 總熱值、 凈熱值， 卡/克;

Qd/g 、Q z/g 、 O j/g 依次為干燥燃料的彈熱值、 總熱值、 凈熱值， 卡/克，

Qd/f 、 Q z/f 、 O j/f 依次為分析數(shù)值的彈熱值、 總熱值、 凈熱值‘卡/克。

3.8.2 燃料含有水分時， 分析時不用脫水， 分析數(shù)值按下列各式換算:

3.8.2.1 換算為干燥燃料的熱值公式:

Qd/g 、 Q z/g 、 Q j/g 依次為干燥燃料的彈熱值、 總熱值、 凈熱值， 卡/克，

Qd/f 、 Q z/f 依次為分析數(shù)值的彈熱值、 總熱值.卡/克。

H G —干燥燃料的氫含盆， %!

H—試樣的氫含盆， %，

W—試樣的水含量， %。

3.8.2.2.換算為使用燃料的熱值公式:

Qd/s 、 Q z/s 、 Q j/s 依次為使用燃料的彈熱值、 總熱值、 凈熱值， 卡/克，

Qd/f 、 Q z/f 依次為分析數(shù)值的彈熱值、 總熱值.卡/克。

W—試樣的水含量， %。

H—試樣的氫含量， %，