Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2698:2011 về Sản phẩm dầu mỏ - xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển

• Số hiệu: TCVN2698:2011
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2011

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 2698:2011

ASTM D 86 – 10a

SẢN PHẨM DẦU MỎ - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤT Ở ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

Standard test method for distillation of petroleum products at atmospheric pressure

Lời nói đầu

TCVN 2698:2011 thay thế TCVN 2698:2007.

TCVN 2698:2011 được xây dựng trên cơ sở hoàn toàn tương đương với ASTM D 86-10a Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products at Atmospheric Pressure, với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 86 – 10a thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.

TCVN 2698:2011 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng – Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

SẢN PHẨM DẦU MỎ - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤT Ở ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

Standard test method for distillation of petroleum products at atmospheric pressure

1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chưng cất sản phẩm dầu mỏ ở áp suất khí quyển bằng thiết bị chưng cất phòng thí nghiệm theo mẻ để xác định một cách định lượng khoảng nhiệt độ sôi đặc trưng của các sản phẩm như các phần cất nhẹ và phần cất giữa, các loại nhiên liệu động cơ đánh lửa có hoặc không có oxygenat (xem Chú thích 1), xăng hàng không, nhiên liệu tuốc bin hàng không, nhiên liệu điêzen, điêzen sinh học pha trộn đến 20%, nhiên liệu hàng hải, các loại spirit gốc dầu mỏ chuyên dụng, naphta, các loại spirit trắng, kerosin (dầu hỏa và nhiên liệu phản lực) và các loại nhiên liệu đốt loại 1 và 2.

CHÚ THÍCH 1: Năm 2008 một chương trình nghiên cứu thử nghiệm liên phòng đã được thực hiện, trong đó có 11 phòng thử nghiệm khác nhau tham gia đệ trình 15 bộ dữ liệu và 15 mẫu khác nhau của hỗn hợp nhiên liệu-etanol có chứa 25% thể tích, 50% thể tích và 75% thể tích etanol. Các kết quả cho thấy các giới hạn của độ lặp lại của các mẫu này là tương đương hoặc nằm trong phạm vi độ lặp lại của phương pháp này đã công bố (trừ trường hợp điểm sôi cuối (FBP) của hỗn hợp 75% nhiên liệu – etanol). Trên cơ sở này có thể kết luận là TCVN 2698 (ASTM D 86) có thể áp dụng cho các hỗn hợp nhiên liệu – etanol như Ed75, Ed85 (ASTM D 5798) hoặc các hỗn hợp nhiên liệu – etanol khác có chứa hơn 10% thể tích etanol. Xem ASTM RR:RR:D02-1694 về các số liệu hỗ trợ.

1.2. Phương pháp này chỉ áp dụng cho các nhiên liệu cất, không áp dụng cho các sản phẩm có chứa lượng cặn đáng kể.

1.3. Phương pháp này qui định cho cả thiết bị chưng cất chủ động và chưng cất tự động.

1.4. Nếu không có qui định nào khác, các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Các giá trị ghi trong hoặc đơn chỉ dùng để tham khảo.

1.5. CẢNH BÁO – Thủy ngân được nhiều cơ quan pháp lý chỉ rõ là một chất độc hại, có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh trung ương, thận và gan. Thủy ngân hoặc hơi thủy ngân có thể gây hại cho sức khỏe và ăn mòn vật liệu. Cần chú ý khi thực hiện các công việc liên quan đến thủy ngân và các sản phẩm chứa thủy ngân. Xem các thông tin chi tiết về Bảng dữ liệu về An toàn Vật liệu và xem thêm các thông tin trên trang web của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) – http://www.epa.gov/mercury/faq.htm. Người sử dụng phải biết rằng việc mua bán thủy ngân và các sản phẩm có chứa thủy ngân vào đất nước mình có thể bị cấm theo luật qui định.

...

...

...

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).

TCVN 3753 (ASTM D 97) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định điểm đông đặc.

TCVN 5731 (ASTM D 323) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định áp suất hơi (Phương pháp Reid).

TCVN 6777 (ASTM D 4057) Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công.

TCVN 7023 (ASTM D 4953) Xăng và hỗn hợp xăng oxygenat – Phương pháp xác định áp suất hơi (phương pháp khô).

ASTM D 4175 Terminology relating to petroleum and petroleum products (Thuật ngữ liên quan đến dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ).

ASTM D 4177 Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu tự động).

ASTM D 5190 Test method for vapor pressure of petroleum products (Automatic method) (Phương pháp xác định áp suất hơi cho các sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp tự động)).

...

...

...

ASTM D 5798 Specification for fuel ethanol (Ed 70-Ed85) for automative spark-ignition engines (Etanol nhiên liệu (Ed 70-Ed 85) dùng cho các động cơ ôto đánh lửa – Yêu cầu kỹ thuật).

ASTM D 5842 Practice for sampling and handling of fuel for volatility measurement (Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu đối với phép đo nhiên liệu dễ bay hơi).

ASTM D 5949 Test method for pour point of petroleum products (Automatic pressure pulsing method) (Xác định điểm đông đặc của sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp tạo xung áp tự động)).

ASTM D 5950 Test method for pour point of petroleum products (Automatic tilt method) (Xác định điểm đông đặc của sản phẩm dầu mỏ) (Phương pháp nghiêng tự động)).

ASTM D 5985 Test method for pour point of petroleum products (Rotational method) [Phương pháp xác định điểm đông đặc của sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp quay)].

ASTM D 6300 Practice for determination of precision and bias data for use in test methods for petroleum products and lublicants (Phương pháp xác định các số liệu về độ chụm và độ chệch để sử dụng trong các phương pháp thử các sản phẩm dầu mỏ và chất bôi trơn).

ASTM E 1 Specification for ASTM thermometers (Nhiệt kế ASTM – Yêu cầu kỹ thuật).

ASTM E 77 Test method for inspection and verification of thermometers (Phương pháp kiểm tra và hiệu chỉnh đối với các loại nhiệt kế).

ASTM E 1272 Specification for laboratory glass graduated cylinders (Ống đong thủy tinh có chia độ dùng trong phòng thí nghiệm – Yêu cầu kỹ thuật).

...

...

...

IP 69 Determination of vapour pressure – Reid method (Xác định áp suất hơi – Phương pháp Reid).

IP 123 Petroleum products – Determination of distillation characteristics (Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định các đặc tính chưng cất).

IP 394 Determination of Air Saturated Vapour Pressure (Phương pháp xác định áp suất hơi bão hòa).

IP Standard methods for analysis and testing of petroleum and related products 1996 – Appendix A (Các phương pháp tiêu chuẩn IP về phân tích và thử nghiệm các sản phẩm dầu mỏ 1996 – Phụ lục A)

3. Thuật ngữ, định nghĩa

3.1. Định nghĩa và giải thích

3.1.1. Thể tích nạp (charge volume)

Thể tích của mẫu thử, 100 ml, được nạp vào bình cất tại nhiệt độ qui định trong Bảng 1.

3.1.2. Sự phân hủy của hyđrô cácbon (decomposition of a hydrocarbon)

...

...

...

3.1.2.1. Giải thích – Các biểu hiện đặc trưng của quá trình phân hủy nhiệt là tạo thành khói và các số đọc nhiệt độ không ổn định, thường bị giảm xuống sau mỗi lần điều chỉnh lại việc cấp nhiệt.

3.1.3. Điểm phân hủy (decomposition point)

Số đọc của nhiệt kế đã hiệu chỉnh ở thời điểm mà chất lỏng trong bình chưng cất có các biểu hiện đầu tiên của sự phân hủy nhiệt.

3.1.3.1. Giải thích – Điểm phân hủy như xác định theo các điều kiện của tiêu chuẩn này, không nhất thiết phải tương ứng với nhiệt độ phân hủy trong các ứng dụng khác.

Bảng 1 – Chuẩn bị thiết bị và mẫu thử

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

...

...

...

Bình cất, ml

125

125

125

125

Nhiệt kế chưng cất ASTM

7C (7F)

7C (7F)

7C (7F)

...

...

...

Dải đo của nhiệt kế chưng cất IP

thấp

thấp

thấp

Cao

Tấm đỡ bình cất

B

B

C

...

...

...

Đường kính lỗ, mm

38

38

50

50

Nhiệt độ bắt đầu phép thử:

...

...

...

Bình cất,

^oC

^oF

13 – 18

55 – 65

13 – 18

55 – 65

13 – 18

55 – 65

...

...

...

Giá đỡ và tấm chắn bình cất

Không cao hơn môi trường xung quanh

Ống hứng và mẫu

^oC

^oF

13 – 18

55 - 65

13 – 18

...

...

...

13 – 18^A

55 – 65^A

13 – môi trường xung quanh ^A

55 – môi trường xung quanh^A

^A Xem 10.3.1.1 về các ngoại lệ.

3.1.4. Điểm khô (dry point)

Số đọc của nhiệt kế đã hiệu chỉnh quan sát được ngay khi giọt chất lỏng cuối cùng (không tính đến các giọt hoặc màng chất lỏng còn bám trên thành bình hoặc trên bộ cảm ứng nhiệt) bay hơi từ điểm thấp nhất của bình cất.

3.1.4.1. Giải thích – Thuật ngữ điểm cuối (điểm sôi cuối) nói chung được dùng làm nhiều hơn là điểm khô. Điểm khô có thể được báo cáo khi mẫu thử liên quan đến các loại naphta dùng cho các mục đích đặc biệt, ví dụ loại dùng trong công nghiệp sản xuất sơn. Tuy nhiên, thuật ngữ điểm khô được dùng thay thế cho điểm cuối (điểm sôi cuối) khi do bản chất của mẫu mà độ chụm của điểm cuối (điểm sôi cuối) không thể phù hợp với các yêu cầu qui định nêu tại điều đề cập đến độ chụm.

3.1.5. Lượng ngưng tụ động (dynamic holdup)

...

...

...

3.1.6. Hiệu ứng nhô của phần thân (emergent stem effect)

Phần thêm vào số đọc nhiệt độ khi sử dụng nhiệt kế thủy ngân nhúng ngập toàn phần mà chỉ nhúng một phần.

3.1.6.1. Giải thích – Trong cách nhúng một phần, phần cột thủy ngân nhô ra ở tại nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của phần nhúng ngập, làm cho cột thủy ngân hạ xuống và số đọc nhiệt độ thấp hơn.

3.1.7. Điểm cuối (EP) hoặc điểm sôi cuối (FBP) (end point (EP) or final boiling point (FBP))

Số đọc lớn nhất của nhiệt kế đã hiệu chính thu được trong quá trình thử.

3.1.7.1. Giải thích – Điều này thường xảy ra sau khi toàn bộ chất lỏng ở đáy bình cất đã bay hơi hết. Thuật ngữ nhiệt độ cao nhất là từ đồng nghĩa vẫn thường được sử dụng.

3.1.8. Hao hụt toàn phần (front end loss)

Sự hao hụt do bay hơi trong quá trình chuyển mẫu từ ống đong mẫu sang bình chưng cất, lượng hơi mất đi trong quá trình chưng cất và hơi không ngưng tụ trong bình ở cuối quá trình chưng cất.

3.1.9. Etanol nhiên liệu (Ed75-Ed85) (fuel ethanol (Ed75-Ed85)

...

...

...

3.1.10. Điểm sôi đầu (IBP) (initial boiling point)

là số đọc đã hiệu chỉnh của nhiệt kế quan sát được khi thấy giọt chất lỏng đầu tiên ngưng tụ và rơi xuống từ đầu dưới của ống ngưng.

3.1.11. Phần trăm bay hơi (percent evaporated)

Tổng số của phần trăm thu hồi được và phần trăm hao hụt.

3.1.12. Phần trăm hao hụt (hoặc hao hụt quan sát được) (percent loss (or observed loss))

Hiệu số của một trăm phần trừ đi tổng phần trăm thu hồi.

3.1.12.1. Hao hụt đã hiệu chỉnh (corrected boss)

Phần trăm hao hụt đã hiệu chỉnh theo khí áp kế.

3.1.13. Phần trăm đã thu hồi (percent recovered)

...

...

...

3.1.14. Phần trăm thu hồi (percent recovery)

Phần trăm đã thu hồi tối đa như quan sát được theo 10.18.

3.1.14.1. Phần trăm thu hồi đã hiệu chỉnh (corrected percent recovery)

Phần trăm thu hồi cộng với sự chênh lệch giữa hao hụt quan sát được và hao hụt đã hiệu chỉnh như đã nêu ở công thức 8.

3.1.14.2. Tổng phần trăm thu hồi (percent total recovery)

Tổng của phần trăm phần hứng được và phần trăm cặn trong bình cất như xác định theo 11.1.

3.1.15. Phần trăm cặn (percent residue)

Thể tích cặn trong bình cất, đo được theo 10.19 và tính theo phần trăm thể tích nạp.

3.1.16. Tốc độ thay đổi (hoặc độ nghiêng (rate of change (or slope)

...

...

...

3.1.17. Độ trễ nhiệt độ (temperature lag)

Độ lệch giữa số đọc nhiệt độ thu được từ dụng cụ cảm ứng nhiệt độ và nhiệt độ thực tại thời điểm đó.

3.1.18. Dụng cụ đo nhiệt độ (temperature measurement device)

Nhiệt kế như mô tả tại 6.3.1 hoặc là bộ cảm ứng nhiệt như mô tả tại 6.3.2.

3.1.19. Số đọc nhiệt độ (temperature reading)

Nhiệt độ thu được bằng dụng cụ đo hoặc hệ thống đo nhiệt độ, có giá trị bằng số đọc nhiệt kế đã mô tả tại 3.1.20.

3.1.19.1. Số đọc nhiệt độ đã hiệu chỉnh (corrected temperature reading)

Số đọc nhiệt độ như mô tả tại 3.19, đã hiệu chỉnh theo khí áp kế.

3.1.20. Số đọc nhiệt kế (hoặc kết quả của nhiệt kế) (thermometer reading (or thermometer result)

...

...

...

3.1.20.1. Số đọc nhiệt kế đã hiệu chỉnh (corrected thermometer reading)

Số đọc nhiệt kế, như mô tả ở 3.1.20, đã hiệu chỉnh theo khí áp kế.

4. Tóm tắt phương pháp

4.1. Dựa trên thành phần, áp suất hơi, điểm sôi đầu hoặc điểm cuối dự kiến, hoặc sự kết hợp của các thông số đó, mẫu được xếp vào một trong bốn nhóm. Việc bố trí thiết bị, nhiệt độ ngưng và các thông số vận hành khác được xác định theo nhóm mà mẫu được xếp.

4.2. Chưng cất 100 ml mẫu dưới các điều kiện qui định cho nhóm của mẫu đó. Việc chưng cất được thực hiện bằng bộ thiết bị chưng cất của phòng thí nghiệm, tại áp suất môi trường, dưới các điều kiện đã qui định được thiết kế gần như tương đương với một đĩa lý thuyết của thiết bị chưng cất. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng số liệu, tiến hành các quan sát có hệ thống các số đọc nhiệt độ và các thể tích ngưng tụ. Thể tích cặn và hao hụt cũng được ghi lại.

4.3. Kết thúc quá trình chưng cất, có thể hiệu chỉnh các nhiệt độ hơi quan sát được về áp suất khí quyển và các số liệu chẳng hạn như số liệu tốc độ chưng cất được kiểm tra để đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu của qui trình. Phải tiến hành lại phép thử nếu bất kỳ một trong các điều kiện không phù hợp.

4.4. Thông thường các kết quả thử được thể hiện là phần trăm bay hơi hoặc phần trăm thu hồi theo nhiệt độ tương ứng, dưới dạng bảng hoặc đồ thị của đường cong chưng cất.

5. Ý nghĩa và sử dụng

5.1. Phương pháp cơ bản xác định dải sôi của sản phẩm dầu mỏ bằng việc thực hiện chưng cất ở điều kiện thường theo từng mẻ đã được đưa vào sử dụng ngay từ khi có ngành công nghiệp dầu mỏ. Đây là một trong các phương pháp được áp dụng lâu nhất do Ban kỹ thuật ASTM D02 xây dựng, kể từ khi còn là phương pháp chưng cất Engler. Do phương pháp đã được áp dụng một thời gian dài như vậy nên có một lượng lớn các cơ sở dữ liệu lưu trữ để đánh giá độ nhạy tối đa đối với sản phẩm và các quá trình.

...

...

...

5.3. Các đặc tính chưng cất có vai trò đặc biệt quan trọng cho cả xăng ô tô và xăng máy bay, ảnh hưởng đến sự khởi động máy, làm nóng máy và xu hướng tạo nút hơi tại nhiệt độ vận hành cao hoặc ở độ cao lớn, hoặc ở cả hai điều kiện trên. Sự có mặt của các thành phần có điểm sôi cao trong các loại nhiên liệu có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến mức độ tạo thành cặn cháy cứng.

5.4. Tính bay hơi ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi, tính chất này là một yếu tố quan trọng khi sử dụng các dung môi, đặc biệt là những dung môi dùng để pha sơn.

5.5. Thông thường trong các tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm dầu mỏ, các hợp đồng mua bán, qui trình lọc dầu, kiểm tra và các qui định về sự phù hợp đều qui định các giới hạn chưng cất.

6. Thiết bị, dụng cụ

6.1. Các thành phần chính của thiết bị

6.1.1. Các thành phần chính của thiết bị chưng cất là bình cất, ống ngưng và bể làm lạnh, tấm chắn hoặc lớp bọc bình cất bằng kim loại, nguồn nhiệt, tấm đỡ bình, dụng cụ đo nhiệt độ và ống hứng để thu phần cất.

6.1.2. Các ví dụ về bộ thiết bị chưng cất thủ công được thể hiện trên Hình 1 và Hình 2.

6.1.3. Ngoài các thành phần chính như nêu ở 6.1.1, các thiết bị tự động còn được trang bị thêm một hệ thống đo và tự động ghi nhiệt độ và thể tích thu hồi tương ứng trong ống hứng.

6.2. Phụ lục A.2 mô tả chi tiết về thiết bị.

...

...

...

6.3.1. Nhiệt kế thủy ngân, nếu sử dụng thì phải nạp đầy khí trơ, có vạch mức trên thân và tráng men ở phía sau. Các nhiệt kế này phải phù hợp với các tiêu chuẩn ASTM E 1 hoặc IP Các phương pháp tiêu chuẩn IP về phân tích và thử nghiệm các sản phẩm dầu mỏ 1996 – Phụ lục A, hoặc cả hai. Các nhiệt kế ASTM 7C/IP 5C và ASTM 7F dùng cho dải nhiệt độ thấp và ASTM 8C/IP 6C và ASTM 8F dùng cho dải nhiệt độ cao.

Hình 1 – Sơ đồ bộ thiết bị dùng đèn đốt khí ga

Kích thước tính bằng milimet

1 – Bể ngưng

2 – Nắp bể

3 – Đầu đo nhiệt độ của bể

4 - Ống chảy tràn

...

...

...

6 - Ống ngưng

7 – Tấm chắn

8 – Cửa quan sát

9a – Núm điều chỉnh điện áp

9b – Vôn kế hoặc ămpe kế

9c – Công tắc

9d – Đèn báo

10 – Lỗ thông khí

11 – Bình cất

...

...

...

13 – Tấm đỡ bình cất

14 – Bệ đỡ bình cất

15 – Nối đất

16 – Bếp điện

17 – Núm điều chỉnh bộ đỡ

18 – Dây điện

19 - Ống hứng

20 – Bể làm lạnh ống hứng

21 – Nắp ống hứng

...

...

...

6.3.1.1. Các nhiệt kế đã sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ trên 370 ^oC sẽ không được dùng lại nếu không kiểm tra điểm băng hoặc kiểm tra theo ASTM E 1 và ASTM E 77.

CHÚ THÍCH 2: Khi số đọc nhiệt độ quan sát được bằng 370 ^oC thì nhiệt độ trong bầu thủy tinh sẽ tiến dần đến vùng tới hạn, nhiệt kế có thể mất chính xác.

6.3.2. Có thể sử dụng các hệ thống đo nhiệt độ khác với nhiệt kế thủy ngân đã mô tả ở 6.3.1 với điều kiện các hệ thống này có cùng độ trễ về nhiệt độ, cùng hiệu ứng nhô của phần thân, cùng độ chính xác như nhiệt kế thủy ngân tương đương.

6.3.2.1. Phải sử dụng mạch điện tử hoặc thuật toán (algorithsm), hoặc cả hai để mô phỏng được độ trễ nhiệt độ của nhiệt kế thủy ngân.

6.3.2.2. Cách khác, vì độ dẫn điện và lượng nhiệt đã được điều chỉnh, nên cảm biến được đặt trong hộp với phần đầu được bọc sao cho có cùng thời gian trễ nhiệt độ như nhiệt kế thủy ngân.

CHÚ THÍCH 3: Trong một vùng mà nếu nhiệt độ thay đổi nhanh trong quá trình chưng cất thì thời gian trễ nhiệt độ lớn nhất của một nhiệt kế có thể là 3s.

6.3.3. Trong trường hợp có tranh chấp, sử dụng nhiệt kế thủy ngân đã qui định trong phép thử trọng tài.

6.4. Thiết bị định tâm cho cảm biến đo nhiệt độ

6.4.1. Đầu đo nhiệt độ được lắp xuyên qua bộ phận đã được thiết kế vừa khít để đặt bộ cảm biến ở giữa cổ bình cất, không hở khí. Ví dụ, có thể chấp nhận các thiết bị định tâm như thể hiện ở Hình 3 và Hình 4 (Cảnh báo – Không dùng nút phẳng có lỗ xuyên giữa để dùng cho mục đích như nêu tại 6.4.1).

...

...

...

CHÚ THÍCH 5: Khi tiến hành phép thử bằng phương pháp thủ công, các sản phẩm có điểm sôi đầu thấp có thể có một vài số đọc bị mờ do các thiết bị định tâm che khuất. Xem 10.14.4.1.

6.5. Thiết bị tự động được chế tạo từ năm 1999 trở lại đây được lắp thêm một bộ phận tự động để khi có cháy, sẽ tự động ngắt điện và phun khí trơ hoặc hơi vào trong khoang có bình cất.

CHÚ THÍCH 6: Một vài nguyên nhân gây cháy là bình cất bị nứt, vỡ, đoản mạch, và do sự nổi bọt và tràn mẫu nhiên liệu qua miệng đỉnh bình cất.

6.6. Khí áp kế - Thiết bị đo áp suất có khả năng đo áp suất cục bộ, chính xác đến 0,1 kPa (1 mm Hg) hoặc cao hơn, mà ở đó thiết bị trong phòng thí nghiệm có cùng độ cao tương đối so với độ cao mực nước biển (Cảnh báo – Không chấp nhận các số đọc từ các hộp áp kế thông dụng ví dụ các loại dùng để đo ở các trạm khí tượng, sân bay vì các hộp này đã được hiệu chỉnh trước để cho kết quả áp suất ứng với mực nước biển).

Kích thước tính bằng milimet

Hình 3 – Sơ đồ thiết bị định tâm bằng PTFE cho phần nối nhám

Hình 4 – Ví dụ thiết kế thiết bị định tâm cho bình cất, cổ thẳng

...

...

...

Hình 5 – Vị trí của nhiệt kế trong bình cất

7. Lấy mẫu, bảo quản và ổn định mẫu

7.1. Xác định các đặc tính của nhóm tương ứng với mẫu thử (xem Bảng 2). Trong đó qui trình cất mẫu sẽ phụ thuộc vào nhóm xác định, các đề mục sẽ được đánh dấu.

Bảng 2 – Các đặc tính của nhóm

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

...

...

...

Dạng chưng cất

...

...

...

≥ 65,5

≥ 9,5

< 65,5

< 9,5

< 65,5

< 9,5

< 65,5

< 9,5

[Phương pháp thử: TCVN 5731 (ASTM D 323), TCVN 7023 (ASTM D 4953), ASTM D 5190, ASTM D 5191, ASTM D 5482, IP 69 hoặc IP 394]

...

...

...

Chưng cất, điểm sôi đầu, ^oC

^oF

điểm sôi cuối, ^oC

^oF

...

...

...

≤ 482

≤ 250

≤ 482

≤ 100

≤ 212

> 250

> 482

...

...

...

> 212

> 250

> 482

7.2. Lấy mẫu

7.2.1. Lấy mẫu theo TCVN 6777 (ASTM D 4057) hoặc ASTM D 4177 như qui định ở Bảng 3.

7.2.1.1. Nhóm 1 - Ổn định bình chứa mẫu ở nhiệt độ dưới 10 ^oC, tốt nhất bằng cách đổ mẫu lạnh vào bình chứa và bỏ đi mẫu đầu tiên. Nếu không thực hiện được cách này, ví dụ do sản phẩm được lấy mẫu đang ở nhiệt độ môi trường thì cho mẫu vào bình chứa đã được làm lạnh trước đến dưới 10 ^oC, sao cho mẫu ít bị xáo trộn nhất. Đóng kín ngay bình mẫu (Cảnh báo – Không đổ đầy và gắn kín bình mẫu lạnh vì có thể vỡ khi nhiệt độ tăng).

7.2.1.2. Nhóm 1, 2 và 4  - Tiến hành lấy mẫu tại nhiệt độ môi trường. Sau khi lấy mẫu, đóng kín ngay bình mẫu bằng nắp kín khít.

7.2.1.3. Nếu phòng thí nghiệm nhận mẫu do người khác lấy và dù không rõ việc lấy mẫu có theo qui định của 7.2 không, thì mẫu vẫn được coi là được lấy theo các qui định trên.

Bảng 3 – Lấy mẫu, bảo quản và ổn định mẫu

...

...

...

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

Nhiệt độ chai chứa mẫu

...

...

...

^oC

^oF

< 10

< 50

Nhiệt độ mẫu lưu

...

...

...

^oF

< 10^A‑

< 50^A

< 10

< 50

Môi trường xung quanh

Môi trường xung quanh

Nhiệt độ mẫu sau khi ổn định, trước khi phân tích

^oC

...

...

...

< 10^B

< 10^B

Môi trường xung quanh hoặc 9 ^oC đến 21 ^oC trên điểm đông đặc ^C

^oF

< 50

< 50

Môi trường xung quanh hoặc 48 ^oF đến 70 ^oF trên điểm đông đặc^C

Nếu mẫu ướt

...

...

...

Lấy lại mẫu

Làm khô theo 7.5.2

Làm khô theo 7.5.3

^A Trong các trường hợp cụ thể, có thể bảo quản mẫu ở nhiệt độ dưới 20 ^oC (68 ^oF), xem 7.3.2 và 7.3.3.

^B Nếu phải thử mẫu ngay và mẫu đã sẵn ở nhiệt độ nêu tại Bảng 1, xem 7.4.1.1.

^C Nếu tại nhiệt độ môi trường xung quanh mẫu ở dạng (nửa) rắn, xem 10.3.1.1.

^D Nếu biết là mẫu ướt, không cần lấy mẫu lại. Làm khô mẫu theo 7.5.2 và 7.5.3.

7.3. Bảo quản mẫu

...

...

...

7.3.2. Nhóm 1 – Bảo quản mẫu ở nhiệt độ dưới 10 ^oC.

CHÚ THÍCH 7: Nếu không có hoặc không đủ thiết bị để bảo quản mẫu dưới 10 ^oC, thì có thể bảo quản dưới 20 ^oC, với điều kiện là thí nghiệm viên đảm bảo rằng bình chứa mẫu được đóng kín và không bị rò rỉ.

7.3.3. Nhóm 2 – Bảo quản mẫu ở nhiệt độ dưới 10 ^oC.

CHÚ THÍCH 8: Nếu không có hoặc không đủ thiết bị để bảo quản mẫu dưới 10 ^oC, thì có thể bảo quản dưới 20 ^oC, với điều kiện là thí nghiệm viên đảm bảo rằng bình chứa mẫu được đóng kín và không bị rò rỉ.

7.3.4. Nhóm 3 và 4 ­­­– Bảo quản mẫu ở nhiệt độ môi trường hoặc thấp hơn nhiệt độ môi trường.

7.4. Ổn định mẫu trước khi phân tích

7.4.1. Trước khi mở bình chứa mẫu, phải ổn định mẫu về nhiệt độ như qui định ở Bảng 3.

7.4.1.1. Nhóm 1 và 2 – Trước khi mở bình chứa mẫu, phải ổn định mẫu về nhiệt độ dưới 10 ^oC (50 ^oF), trừ trường hợp phải thử mẫu ngay và mẫu đã sẵn ở nhiệt độ nêu tại Bảng 1.

7.4.1.2. Nhóm 3 và 4 ­ ­- Trước khi phân tích, nếu ở nhiệt độ môi trường mà mẫu không ở dạng lỏng, thì phải gia nhiệt đến nhiệt độ từ 9 ^oC đến 21 ^oC cao hơn điểm đông đặc của mẫu [TCVN 3753 (ASTM D 97), ASTM D 5949 hoặc ASTM D 5985). Nếu mẫu đặc toàn hoàn toàn hoặc đặc một phần thì sau khi tan chảy phải lắc mạnh cho mẫu đồng nhất trước khi mở nắp bình chứa mẫu.

...

...

...

7.5. Mẫu ướt

7.5.1. Nếu nhìn thấy có nước trong mẫu thì mẫu đó không phù hợp để thí nghiệm. Nếu mẫu không khô thì lấy mẫu khác không chứa nước lơ lửng để thử.

7.5.2. Nhóm 1 và 2 – Trong trường hợp không lấy được mẫu không có nước thì có thể loại nước lơ lửng bằng cách duy trì mẫu ở nhiệt độ 0 ^oC đến 10 ^oC, cứ 100 ml mẫu cho khoảng 10 g natri sulfat khan vào, lắc khoảng 2 min, sau đó để lắng khoảng 15 min. Khi nhìn thấy mẫu thấy không có nước, dùng phần mẫu đã gạn, duy trì ở nhiệt độ 1 ^oC đến 10 ^oC để phân tích. Trong báo cáo thử nghiệm ghi rõ mẫu đã được làm khô bằng cách cho thêm chất làm khô.

CHÚ THÍCH 9: Nước lơ lửng trong các mẫu đục thuộc nhóm 1 và 2 có thể loại bằng cách cho thêm natri sulfat khan và tách phần mẫu lỏng ra khỏi chất làm khô theo cách gạn, thống kê cho thấy không ảnh hưởng đến kết quả phép thử.

7.5.3. Nhóm 3 và 4 – Trong trường hợp không thể lấy được mẫu khô thì có thể loại nước lơ lửng bằng cách lắc mẫu với natri sulfat khan hoặc chất làm khô thích hợp và sau đó gạn để tách mẫu khỏi chất làm khô. Trong báo cáo kết quả ghi rõ mẫu đã được làm khô bằng cách cho thêm chất làm khô.

8. Chuẩn bị thiết bị

8.1. Căn cứ vào Bảng 1 và chuẩn bị thiết bị bằng cách chọn bình cắt, dụng cụ đo nhiệt độ, tấm đỡ bình cất tương ứng theo chỉ dẫn cho từng nhóm. Đưa nhiệt độ của ống đứng, bình cất và bể ngưng đến nhiệt độ qui định.

8.2. Chuẩn bị mọi điều kiện cần thiết sao cho nhiệt độ của bể ngưng và ống hứng được duy trì ở các nhiệt độ qui định. Ống hứng được đặt trong bể ổn nhiệt sao cho mức chất lỏng trong bể cao ít nhất đến vạch 100 ml hoặc toàn bộ ống hứng được bao quanh bằng buồng tuần hoàn không khí.

8.2.1. Nhóm 1, 2 và 3 – Chất làm lạnh thích hợp cho các bể nhiệt độ thấp gồm có, hỗn hợp đá vụn và nước, nước muối lạnh và etylen glycol lạnh.

...

...

...

8.3. Loại bỏ chất lỏng đã đóng cặn trong ống ngưng bằng cách lấy một miếng vải mềm, không xơ, buộc vào dây thép và thông.

9. Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

9.1. Hệ thống đo nhiệt độ - Nếu sử dụng hệ thống đo nhiệt độ khác với các nhiệt kế thủy ngân qui định thì chúng phải có cùng độ trễ nhiệt độ, hiệu ứng nhô của phần và độ chính xác bằng nhiệt kế thủy ngân tương đương. Việc hiệu chuẩn các hệ thống đo nhiệt độ này được thực hiện theo chu kỳ không quá sáu tháng một lần và sau khi thay thế hoặc sửa chữa hệ thống.

9.1.1. Độ chính xác và hiệu chuẩn của hệ thống điện tử hoặc thuật toán máy tính hoặc cả hai sẽ được xác định bằng việc sử dụng bộ điện trở có độ chính xác chuẩn. Khi thực hiện các phép thử này, không sử dụng các thuật toán để hiệu chỉnh độ trễ nhiệt độ và hiệu ứng nhô của phần thân (xem hướng dẫn của nhà sản xuất).

9.1.2. Kiểm tra hiệu chuẩn dụng cụ đo nhiệt độ bằng cách chưng cất toluen theo các điều kiện tương ứng với nhóm 1 của phương pháp này và so sánh nhiệt độ thu hồi 50% với nhiệt độ nêu tại Bảng 4.

9.1.2.1. Nếu số đọc nhiệt độ của thiết bị sử dụng tương ứng khác với các giá trị qui định tại Bảng 4 (xem chú thích 11 và Bảng 4), thì hệ thống đo nhiệt độ sẽ bị coi là không đạt, và không được sử dụng cho phép thử.

CHÚ THÍCH 10: Toluen được sử dụng như là chất chuẩn để hiệu chuẩn, toluen hầu như không cho biết thông tin về khả năng của các hệ thống đo điện tử mô phỏng độ trễ nhiệt độ của nhiệt kế thủy ngân.

9.1.2.2. Trong tiêu chuẩn này sử dụng toluen và hexadecan (cetan) có độ tinh khiết hóa học phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật qui định. Tuy nhiên có thể sử dụng các cấp tinh khiết khác với điều kiện tiên quyết là không làm giảm độ chính xác của phép xác định.

CHÚ THÍCH 11: Trong sổ tay hướng dẫn, tại 101,3 kPa toluen sôi ở 110,6 ^oC, khi đo bằng nhiệt kế nhúng ngập một phần. Vì phương pháp này sử dụng các nhiệt kế hiệu chuẩn nhúng ngập toàn phần do vậy các kết quả thường sẽ thấp hơn và tùy thuộc vào loại nhiệt kế và tình huống, kết quả của mỗi nhiệt kế có thể khác nhau. Cũng trong sổ tay hướng dẫn, tại 101,3 kPa haxadecan sôi ở 287,0 ^oC, khi đo bằng nhiệt kế nhúng ngập một phần. Vì phương pháp này sử dụng các nhiệt kế hiệu chuẩn nhúng ngập toàn phần vì vậy các kết quả sẽ thấp hơn và tùy thuộc vào loại nhiệt kế và tình huống, kết quả của mỗi nhiệt kế có thể khác nhau.

...

...

...

9.1.4. Qui trình để giảm hiệu ứng nhô của phần thân được qui định trong Phụ lục B.4.

9.1.5. Dùng hexadecan để hiệu chuẩn hệ thống đo nhiệt độ tại nhiệt độ nâng cao. Hệ thống đo nhiệt độ sẽ chỉ nhiệt độ tại mức 50% thu hồi là tương đương với nhiệt độ đưa ra trong Bảng 4 đối với thiết bị tương ứng trong các điều kiện chưng cất của nhóm 4.

CHÚ THÍCH 12: Vì điểm chảy của hexadecan cao, nên phải thực hiện chưng cất theo các điều kiện của nhóm 4 với ống ngưng có nhiệt độ > 20 ^oC.

Bảng 4 – Điểm sôi thực và điểm sôi thấp nhất, cao nhất tại mức 50% phần thu hồi theo TCVN 2698 (ASTM D 86), ^oC^A

Thủ công

Tự động

...

...

...

Các điều kiện cất, điểm sôi thấp nhất tại mức 50% phần cất được

Các điều kiện cất, điểm độ sôi cao nhất tại mức 50% phần cất được

Các điều kiện cất, điểm độ sôi thấp nhất tại mức 50% phần cất được

Các điều kiện cất, điểm sôi cao nhất tại mức 50% phần cất được

Toluen

Điểm sôi thực TCVN/ASTM/IP

Nhóm 1, 2 và 3

Nhóm 1, 2 và 3

Nhóm 1, 2 và 3

...

...

...

110,6

105,9

111,8

108,5

109,7

Hexadecan

Điểm sôi thực ASTM/IP

Nhóm 4

...

...

...

Nhóm 4

Nhóm 4

287,0

272,2

283,1

277,0

280,0

^A Các nhiệt độ nhận được theo phương pháp thủ công và tự động nêu trong bảng này là các giá trị trong khoảng dung sai 95% đối với 99% số liệu tập hợp. Dung sai đề xuất khoảng 3 X sigma. Thông tin về các giá trị trong bảng này có thể xem trong RR:D02-1580.

9.2. Phương pháp tự động

...

...

...

CHÚ THÍCH 13: Qui trình hiệu chuẩn điển hình bao gồm xác định phần thu hồi cùng ống hứng có chứa 5 % thể tích và 100% thể tích mẫu tương ứng.

9.2.2. Khí áp kế - Tại các chu kỳ không quá sáu tháng và sau khi thay thế hoặc sửa chữa thiết bị thì số đọc áp suất phải được kiểm tra bằng áp kế, như qui định ở 6.6.

10. Cách tiến hành

10.1. Ghi lại áp suất hiện trường.

10.2. Nhóm 1 và 2 – Kiểm tra để đảm bảo được điều hòa đúng theo qui định ở Bảng 3. Lắp nhiệt kế có dải đo thấp xuyên qua nút bấc đặc hoặc nút cao su silicon hoặc vật liệu polyme tương đương, nút được lắp khít cổ bình chứa mẫu và đưa nhiệt độ mẫu đến nhiệt độ như qui định ở Bảng 3.

10.3. Nhóm 1, 2, 3 và 4 ­ - Kiểm tra để đảm bảo nhiệt độ mẫu đúng theo qui định ở Bảng 1. Rót mẫu đến chính xác vạch 100 ml của ống hứng và chuyển toàn bộ lượng mẫu đó vào bình cất, cẩn thận không cho chất lỏng chảy vào ống hơi.

CHÚ THÍCH 14: Điều quan trọng là sự chênh lệch giữa nhiệt độ mẫu và nhiệt độ của bể ổn nhiệt quanh ống càng nhỏ càng tốt. Sự chênh lệch bằng 5 ^oC có thể tạo chênh lệch thể tích đến 0,7 ml.

10.3.1. Nhóm 3 và 4 – Tại nhiệt độ môi trường, nếu mẫu không ở dạng lỏng thì trước khi tiến hành phân tích, phải gia nhiệt mẫu đến nhiệt độ cao hơn điểm đông đặc của mẫu từ 9^oC đến 21 ^oC (TCVN 3573 (ASTM D 97); ASTM D 5949; ASTM D 5950 hoặc ASTM D 5985). Nếu mẫu trở nên đặc hoàn toàn hoặc đặc một phần trong khoảng thời gian từ sau khi làm chảy mẫu đến trước khi lấy mẫu thì sau khi làm chảy mẫu phải lắc mạnh mẫu để đảm bảo độ đồng nhất của mẫu.

10.3.1.1. Tại nhiệt độ môi trường, nếu mẫu không ở dạng lỏng thì không cần xem xét dải nhiệt độ của mẫu và ống hứng đã ghi ở Bảng 1. Trước khi phân tích, gia nhiệt cho ống hứng mẫu đến nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ của mẫu. Rót mẫu đã hâm nóng đúng đến vạch 100 ml của ống hứng, và chuyển toàn bộ lượng mẫu này vào bình cất, phải đảm bảo không cho chất lỏng chảy vào ống hơi.

...

...

...

10.4. Nếu dự kiến mẫu có thể sôi không bình thường, tức là sôi bùng lên, thì cho thêm một vài hạt đá bọt vào mẫu. Việc cho thêm này có thể chấp nhận đối với bất kỳ loại chưng cất nào.

10.5. Lắp cảm biến đo nhiệt độ qua nút bình cất như nêu tại 6.4, dùng tác động cơ học để định tâm cảm biến ở cổ bình cất. Trong trường hợp dùng nhiệt kế thì bầu nhiệt kế phải nằm ở giữa cổ bình cất và đầu dưới của ống mao quản của nhiệt kế phải ở ngang mức với điểm cao nhất trên đáy thành trong của ống hơi (xem Hình 5). Trong trường hợp dùng cặp nhiệt điện hoặc nhiệt kế điện trở thì lắp theo hướng dẫn của nhà sản xuất (xem Hình 6).

CHÚ THÍCH 16: Nếu dùng mỡ chân không bôi trên bề mặt thiết bị định tâm thì phải dùng lượng mỡ càng ít càng tốt.

10.6. Lắp chặt ống hơi của bình cất có nút bấc hoặc nút cao su hoặc nút polyme tương đương vào ống ngưng. Chỉnh bình cất theo phương thẳng đứng sao cho ống hơi xuyên vào ống ngưng một khoảng từ 25 mm đến 50 mm. Nâng và chỉnh để tấm đỡ bình cất khít vào đáy của bình.

10.7. Đặt ống hứng vừa dùng để đo thể tích mẫu (không cần làm khô bên trong) vào trong bể điều nhiệt nằm ở phía dưới đầu thấp nhất của ống ngưng. Đầu của ống ngưng sẽ nằm giữa miệng ống hứng và sâu vào trong ống một khoảng ít nhất là 25 mm, nhưng không dưới vạch 100 ml.

Hình 6 – Ví dụ về việc lắp đầu dò Pt-100 cân xứng với nhánh bên của bình cất của thiết bị chưng cất tự động TCVN 2698 (ASTM D 86)

10.8. Điểm sôi đầu

10.8.1. Phương pháp thủ công – Để giảm lượng thất thoát của phần cất do bay hơi, đậy ống hứng bằng mảnh giấy thấm hoặc vật liệu tương tự đã được cắt vừa khít với ống ngưng. Nếu dùng ống dẫn dòng cho ống hứng thì bắt đầu chưng cất với đầu của ống dẫn dòng vừa chạm thành của ống hứng. Nếu không dùng ống dẫn dòng thì giữ đầu chảy của ống ngưng xa thành của ống hứng. Ghi lại thời gian bắt đầu. Quan sát và ghi lại điểm sôi đầu chính xác đến 0,5 ^oC (1,0 ^oF). Nếu không dùng ống dẫn dòng thì phải chuyển dịch ống hứng ngay, sao cho đầu ống ngưng chạm vào thành trong của nó.

...

...

...

10.9. Điều chỉnh việc cấp nhiệt sao cho khoảng thời gian giữa lần cấp nhiệt đầu tiên và điểm sôi đầu phù hợp qui định trong Bảng 5.

10.10. Điều chỉnh việc cấp nhiệt sao cho thời gian từ điểm sôi đầu đến khi thu được 5% thu hồi phù hợp qui định ở Bảng 5.

10.11. Tiếp tục điều chỉnh nhiệt sao cho tốc độ ngưng trung bình không đổi từ khi thu được 5% đến khi còn lại 5 ml trong bình cất là 4 ml/min đến 5 ml/min. (Cảnh báo – Do hình dạng của bình và điều kiện của phép thử, hơi và chất lỏng xung quanh cảm biến nhiệt độ là không cân bằng về nhiệt động. Tốc độ chưng cất sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ hơi đã đo, vì vậy tốc độ chưng cất phải được giữ không đổi trong suốt quá trình thử).

CHÚ THÍCH 17: Khi tiến hành thử nghiệm các mẫu xăng, không có gì là bất thường khi nhìn thấy phần ngưng tụ đột ngột tạo thành các pha chất lỏng riêng biệt và tạo thành giọt trên dụng cụ đo nhiệt độ và trong cổ bình cất tại nhiệt độ hơi hoảng 160 ^oC. Có thể kèm theo hiện tượng sụt nhiệt độ hơi đột ngột (khoảng 3 ^oC) và tỷ lệ thu hồi giảm. Hiện tượng này có thể do sự có mặt của lượng nước nhỏ (dạng vết) trong mẫu, và kéo dài khoảng từ 10 s đến 30 s trước khi nhiệt độ được phục hồi và chất ngưng tụ bắt đầu chảy thành dòng đều trở lại. Đôi khi điểm này còn gọi là Điểm Ngập ngừng.

Bảng 5 – Các điều kiện trong quá trình thí nghiệm

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

...

...

...

Nhiệt độ của bể làm lạnh^A, ^oC

0 – 1

0 – 5

0 – 5

0 – 60

^oF

32 – 34

32 – 40

32 – 40

...

...

...

Nhiệt độ của bể bao quanh ống hứng, ^oC

13 – 18

13 – 18

13 – 18

± 3

^oF

55 – 65

55 – 65

55 – 65

...

...

...

Nhiệt độ mẫu nạp

Thời gian từ lúc bắt đầu gia nhiệt đến điểm sôi đầu, min

5 – 10

5 – 10

5 – 10

...

...

...

Thời gian từ điểm sôi đầu đến khi thu được 5 %, s

60 – 100

60 – 100

Tốc độ trung bình không đổi của quá trình ngưng tụ từ khi thu được 5% đến còn 5 ml trong bình cất, ml/min

4 – 5

4 – 5

4 – 5

...

...

...

Thời gian từ khi còn lại 5 ml đến điểm sôi cuối, min

5 max

5 max

5 max

5 max

^A Nhiệt độ thích hợp của bể ngưng phụ thuộc vào lượng sáp của mẫu và của phân đoạn chưng cất. Thông thường khi tiến hành phép thử chỉ dùng một nhiệt độ ngưng. Việc tạo sáp ở ống ngưng có thể cho là từ các nguyên nhân sau đây: (a) sự có mặt các hạt sáp trong phần cất chảy xuống đầu giọt ngưng, (b) lượng thất thoát chưng cất cao hơn dự kiến đưa ra trên cơ sở điểm sôi đầu của mẫu, (c) tốc độ thu hồi thất thường và (d) sự có mặt của các hạt sáp khi dùng vải (không xơ) để lau sạch chất lỏng là cặn còn lại trong bình cất (xem 8.3). Nên sử dụng nhiệt độ tối thiểu vừa đủ để làm lạnh. Nói chung, nhiệt độ của bể ngưng tụ nằm trong khoảng từ 0 ^oC đến 4 ^oC là phù hợp cho dầu hỏa, dầu đốt lò FO loại 1 và nhiên liệu điêzen (DO) loại 1 – D. Trong một số trường hợp bao gồm FO loại 2, DO loại 2-D, gazoin và các sản phẩm chưng cất tương tự thì nên giữ nhiệt độ bể ngưng trong khoảng từ 38 ^oC đến 60 ^oC.

10.12. Phải tiến hành chưng cất lại nếu không phù hợp các điều kiện nêu ở 10.9; 10.10 và 10.11.

10.13. Nếu thấy có điểm phân hủy như mô tả ở 3.1.3 thì dừng cấp nhiệt và tiến hành theo 10.17.

10.14. Trong khoảng thời gian giữa điểm sôi đầu và kết thúc chưng cất, quan sát và ghi lại các số liệu cần thiết để tính toán và báo cáo kết quả phép thử theo tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật qui định, hoặc như đã yêu cầu đối với mẫu thử. Các số liệu quan sát có thể bao gồm các số đọc nhiệt độ tại các phần trăm thu hồi qui định hoặc ngược lại, hoặc cả hai.

...

...

...

10.14.2. Phương pháp tự động – Ghi lại tất cả các thể tích trong ống hứng chính xác đến 0,1 ml và tất cả các số đọc nhiệt độ chính xác đến 0,1 ^oC (0,2 ^oF).

10.14.3. Nhóm 1, 2, 3 và 4 – Trong trường hợp không có các yêu cầu đặc biệt về số liệu, ghi lại điểm sôi đầu và điểm sôi cuối hoặc điểm khô, hoặc cả hai và số đọc nhiệt độ tại 5, 15, 85 và 95% thu hồi; và tương ứng tại từng bội số của 10 % thể tích thu hồi từ 10 đến 90.

10.14.3.1. Nhóm 4 ­– Khi sử dụng nhiệt kế có dải đo cao trong thử nghiệm nhiên liệu tuốc bin hàng không và các sản phẩm tương tự, vị trí số đọc nhiệt kế tại một số điểm sôi bị thiết bị định tâm che khuất. Nếu cần có các số đọc này thì phải thực hiện chưng cất lần hai theo nhóm 3. Trong các trường hợp này có thể báo cáo số đọc của nhiệt kế dải đo thấp thay cho các số đọc bị khuất của nhiệt kế có dải đo cao, trong báo cáo thí nghiệm cũng ghi rõ như vậy. Nếu có sự thỏa thuận là bỏ các số đọc bị khuất thì cũng phải ghi rõ trong báo cáo.

10.14.4. Nếu yêu cầu báo cáo số đọc nhiệt độ tại phần trăm đã bay hơi hoặc thu hồi của mẫu mà có sự thay đổi nhanh về độ dốc của đường chưng cất trong phạm vi số đọc trên thì ghi lại số đọc nhiệt độ tại từng 1% cất được. Độ dốc được coi là thay đổi nhanh nếu sự thay đổi độ dốc (C) của các mốc số liệu như nêu tại 10.14.2 trong vùng đó lớn hơn 0,6 (sự thay đổi độ dốc (F) lớn hơn 1,0) như đã tính theo công thức 1 (công thức 2).

Sự thay đổi độ dốc (C) = (C₂ – C_1­)/(V₂ – V₁) – (C₃ – C₂)/(V₃ – V₂)                              (1)

Sự thay đổi độ dốc (F = (F₂ – F_1­)/(V₂ – V₁) – (F₃ – F₂)/(V₃ – V₂)                                (2)

Trong đó:

C₁ là nhiệt độ tại % thể tích đã ghi của một số đọc trước % thể tích theo yêu cầu, ^oC;

C₂ là nhiệt độ tại % thể tích đã ghi theo yêu cầu, ^oC;

...

...

...

F₁ là nhiệt độ tại % thể tích đã ghi của một số đọc trước % thể tích theo yêu cầu, ^oF;

F₂ là nhiệt độ tại % thể tích đã ghi theo yêu cầu, ^oF;

F₃ là nhiệt độ tại % thể tích đã ghi sau % thể tích theo yêu cầu, ^oF;

V₁ là phần trăm thể tích đã ghi của một số đọc trước % thể tích theo yêu cầu;

V₂ là phần trăm thể tích đã ghi lại % thể tích theo yêu cầu, và

V₃ là phần trăm thể tích sau % thể tích theo yêu cầu, ^oC.

10.15. Khi lượng chất lỏng còn lại trong bình cất bằng khoảng 5 ml, điều chỉnh nhiệt lần cuối. Thời gian từ lúc còn 5 ml cặn lỏng trong bình đến điểm sôi cuối phải nằm trong khoảng giới hạn đã nêu trong Bảng 5. Nếu không thỏa mãn điều kiện này thì phải tiến hành lại phép thử với sự điều chỉnh nhiệt cuối cho phù hợp.

CHÚ THÍCH 18: Vì khó xác định được khi vào trong bình cất còn lại có 5 ml chất lỏng sôi, nên thời gian này được xác định bằng cách quan sát lượng chất lỏng thu hồi trong ống hứng. Tại thời điểm này, lượng giữ động phải xấp xỉ là 1,5 ml. Nếu không có hao hụt toàn phần thì lượng 5 ml còn trong bình cất có thể coi là tương ứng với 93,5 ml trong ống hứng. Phải khớp lượng này với lượng hao hụt dự đoán trong cả quá trình.

10.15.1. Nếu lượng hao hụt cả quá trình lớn hơn 2 ml so với giá trị ước lượng thì phải tiến hành thử lại.

...

...

...

CHÚ THÍCH 19: Nhóm 1 và 2, Khi đã điều chỉnh nhiệt lần cuối, thì nhiệt độ hơi/số đọc trên nhiệt kế sẽ tiếp tục tăng lên. Khi quá trình chưng cất tiết gần đến điểm cuối (điểm sôi cuối) việc chưng cất thông thường sẽ đạt được điểm khô đầu tiên. Sau khi đã đạt được điểm khô thì nhiệt độ hơi/số đọc trên nhiệt kế phải tiếp tục tăng lên. Đáy của bình cất sẽ khô, nhưng bên sườn và cổ của bình cất và cảm biến nhiệt độ vẫn sẽ còn cảm biến đo nhiệt độ trước khi nhiệt độ hơi giảm xuống. Nếu không thấy các hiện tượng trên xuất hiện, thì không đạt được điểm cuối. Do vậy nên lặp lại phép thử và tăng cấp nhiệt bổ sung khi điều chỉnh lần cuối. Thông thường nhiệt độ hơi tiếp tục tăng khi đạt được điểm khô và đám mây hơi phủ toàn bộ cảm biến nhiệt độ. Khi sát gần điểm cuối, tốc độ tăng nhiệt độ giảm và cân bằng. Khi đạt được điểm cuối nhiệt độ hơi sẽ bắt đầu tiếp tục tăng. Nếu nhiệt độ hơi bắt đầu giảm nhưng sau lại tăng lên và lặp lại chu trình này trong khi nhiệt độ hơi vẫn tăng thì phải bổ sung nhiệt nhiều khi điều chỉnh nhiệt lần cuối. Nếu gặp trường hợp như vậy thì nên lặp lại phép thử và cần giảm khi điều chỉnh nhiệt cuối cùng.

Nhóm 3 và 4, Nhiều mẫu của nhóm 3 và 4 có các tính chất chưng cất giống nhau như điểm khô và điểm cuối của Nhóm 1 và 2.  Với các mẫu có các chất có điểm sôi cao hơn, thì khó có thể phát hiện điểm khô hoặc điểm cuối trước khi xuất hiện điểm phân hủy.

10.17. Sau khi ngừng cấp nhiệt, lấy nốt những giọt cất vào ống hứng.

10.17.1. Phương pháp thủ công – Khi ống ngưng tiếp tục nhỏ giọt vào ống hứng, quan sát và cứ 2 min một lần ghi lại thể tích ngưng tụ chính xác đến 0,5 ml, cho đến khi kết quả quan sát hai lần kế tiếp trùng nhau. Đo chính xác thể tích trong ống hứng và ghi lại chính xác đến 0,5 ml.

10.17.2. Phương pháp tự động ­– Thiết bị liên tục kiểm soát việc ghi thể tích thu hồi cho đến khi thể tích thay đổi không quá 0,1 ml vòng vòng 2 min. Ghi lại thể tích trong ống hứng chính xác đến 0,1 ml.

10.18. Ghi lại thể tích trong ống hứng, đó là phần trăm thu hồi. Nếu việc chưng cất bị gián đoạn sớm do các điều kiện của điểm phân hủy thì lấy 100 trừ phần trăm cất được, báo cáo hiệu số này là tổng của phần trăm cặn và hao hụt, và bỏ qua bước thực hiện đã nêu ở 10.19.

10.19. Sau khi bình đã nguội và quan sát thấy không còn hơi thì lấy bình ra khỏi ống ngưng, dốc bình vào ống đong dung tích 5 ml có vạch mức, giữ như vậy cho đến khi thể tích chất lỏng trong ống không thể tăng nữa. Đo thể tích trong ống chính xác đến 0,1 ml, đó là phần trăm cặn.

10.19.1. Nếu ống đong dung tích 5 ml không có vạch chia dưới 1ml và thể tích chất lỏng nhỏ hơn 1 ml thì rót trước vào ống 1 ml dầu nặng để dễ đánh giá chính xác thể tích thu hồi.

10.19.1.1. Nếu phần cặn lớn hơn dự kiến và việc chưng cất không kết thúc trước điểm sôi cuối thì phải kiểm tra xem việc cấp nhiệt ở giai đoạn cuối của quá trình chưng cất có đảm bảo không và các điều kiện thử có đáp ứng qui định ở Bảng 5 không, nếu không đáp ứng thì phải tiến hành lại.

...

...

...

CHÚ THÍCH 21: Phương pháp này không áp dụng cho các nhiên liệu chưng cất chứa quá nhiều cặn (xem 1.2).

10.19.2. Nhóm 1, 2, 3 và 4 – Ghi lại thể tích trong ống 5 ml chính xác đến 0,1 ml, đó là phần trăm cặn.

10.20. Nếu mục đích của việc chưng cất là để xác định phần trăm bay hơi hoặc phần trăm thu hồi tại số đọc nhiệt độ đã hiệu chỉnh được xác định trước thì có thể thay đổi qui trình để phù hợp với hướng dẫn đã nêu ở Phụ lục A.4.

10.21. Kiểm tra xem có sáp hoặc cặn cứng đóng ở ống ngưng và ống nhánh của bình cất. Nếu có, phải làm lại phép thử sau khi đã điều chỉnh theo qui định ở Chú thích A của Bảng 5.

11. Tính toán kết quả

11.1. Tổng phần trăm thu hồi là tổng của phần trăm thu hồi (xem 10.18) và phần trăm cặn (xem 10.19). Hiệu số của 100 và tổng phần trăm thu hồi là phần trăm hao hụt.

11.2. Không hiệu chỉnh áp suất khí quyển đo cho phần khum, và không điều chỉnh áp suất theo áp suất tại mức nước biển.

CHÚ THÍCH 22: Không dùng số đọc áp suất quan sát được để hiệu chỉnh về nhiệt độ và trọng lực chuẩn. Thậm chí không cần thực hiện hiệu chỉnh, do các số đọc nhiệt độ đã hiệu chỉnh của cùng một mẫu giữa các phòng thí nghiệm ở hai nơi khác nhau trên thế giới, nói chung tại 100 ^oC chỉ chênh nhau nhỏ hơn 0,1 ^oC. Hầu như tất cả các số liệu trước đây nhận được đã được báo cáo tại áp suất khí quyển, không hiệu chỉnh về nhiệt độ và trọng lực chuẩn.

11.3. Hiệu chỉnh các số đọc nhiệt độ về 101,3 kPa (760 mmHg). Việc hiệu chỉnh sẽ áp dụng cho từng số đọc nhiệt kế theo công thức của Sydney Young như đã nêu trong công thức 3, 4, 5 hoặc sử dụng Bảng 6.

...

...

...

C_c = 0,0009 (101,3 – P_k)(273 + t_c)  (3)

C_c = 0,00012 (760 – P)(273 + t_c)  (4)

Đối với nhiệt độ Fahrenheit:

C_f = 0,00012 (760 – P)(460 + t_f)  (5)

trong đó:

t_c là số đọc nhiệt độ quan sát được, ^oC;

t_f là số đọc nhiệt độ quan sát được, ^oF;

C_c và C_f là các giá trị hiệu chỉnh sẽ được cộng với số học vào các số đọc quan sát được;

P_k là áp suất khí quyển tại thời điểm và nơi thử, kPa, và

...

...

...

Sau khi hiệu chỉnh và làm tròn kết quả chính xác đến 0,5 ^oC (1,0 ^oF) hoặc 0,1 ^oC (0,2 ^oF), tùy thuộc vào thiết bị đã sử dụng, sử dụng các số đọc nhiệt kế đã hiệu chỉnh để tính toán và báo cáo kết quả tiếp theo.

CHÚ THÍCH 23: Không hiệu chỉnh các số đọc nhiệt độ về áp suất 101,3 kPa (760 mmHg), khi các định nghĩa, tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm hoặc các thỏa thuận giữa các bên đã chỉ rõ rằng sự qui đổi là không cần thiết hoặc sự qui đổi đó sẽ đưa về áp suất cơ bản khác.

11.4. Khi các số đọc nhiệt độ được hiệu chỉnh về áp suất 101,3 kPa, thì cũng hiệu chỉnh lượng hao hụt thực về áp suất 101,3 kPa (760 mmHg). Lượng hao hụt đã hiệu chỉnh, L_c, được tính từ công thức 6 hoặc 7, hoặc có thể đọc từ các bảng số B.3.1 hoặc B.3.2.

L_c = 0,5 + (L – 0,5)/{1 + (101,3 – P_k)/8,00}  (6)

L_c = 0,5 + (L – 0,5)/{1 + (760 – P)/60,0}  (7)

trong đó:

L là hao hụt quan sát được;

L_c là hao hụt đã hiệu chỉnh;

P_k là áp suất, tính bằng kPa, và

...

...

...

CHÚ THÍCH 24: Công thức 6 và 7 được rút ra từ các số liệu trong Bảng 7 và công thức 5 và 6 trong TCVN 2698:2002 (ASTM D 86 – 95) và các phát hành trước đó. Có thể thấy rằng công thức 6 và 7 là các công thức mang tính kinh nghiệm đầu tiên mà từ đó các công thức và bảng của TCVN 2698:2002 (ASTM D 86 – 95) và các phát hành trước đó đã rút ra.

Bảng 6 – Hiệu chỉnh xấp xỉ số đọc nhiệt kế

Dải nhiệt độ

Giá trị hiệu chỉnh^A đối với chênh lệch áp suất 1,3 kPa (10 mmHg)

^oC

^oF

^oC

^oF

10 – 30

...

...

...

50 – 70

70 – 90

90 – 110

110 – 130

130 – 150

150 – 170

170 – 190

190 – 210

210 – 230

...

...

...

250 – 270

270 – 290

290 – 310

310 – 330

330 – 350

350 – 370

370 – 390

390 – 410

50 – 86

...

...

...

122 – 158

158 – 194

194 – 230

230 – 266

266 – 302

302 – 338

338 – 374

374 – 410

410 – 446

...

...

...

482 – 518

518 – 554

554 – 590

590 – 626

626 – 662

662 – 698

698 – 734

734 – 770

0,35

...

...

...

0,40

0,42

0,45

0,47

0,50

0,52

0,54

0,57

0,59

...

...

...

0,64

0,66

0,69

0,71

0,74

0,76

0,78

0,81

0,63

...

...

...

0,72

0,76

0,81

0,85

0,89

0,94

0,98

1,02

1,07

...

...

...

1,15

1,20

1,24

1,28

1,33

1,37

1,41

1,46

^A Phải cộng giá trị này vào khi áp suất khí quyển thấp hơn 101,3 kPa (760 mmHg). Và phải trừ đi giá trị này khi áp suất khí quyển cao hơn 101,3 kPa (760 mmHg).

...

...

...

R_c = R + (L – L_c)  (8)

Trong đó:

L là phần trăm hao hụt hoặc hao hụt quan sát được;

L_c là phần trăm hao hụt đã hiệu chỉnh;

R là phần trăm thu hồi, và

R_c là phần trăm thu hồi đã hiệu chỉnh.

11.5. Để nhận được phần trăm bay hơi tại số đọc nhiệt độ qui định thì cộng phần trăm hao hụt vào từng phần trăm thu hồi tại số đọc nhiệt độ đã nêu, và báo cáo các kết quả này là phần trăm bay hơi tương ứng, đó là:

P_e = P_t­ + L  (9)

Trong đó:

...

...

...

P_e là phần trăm bay hơi, và

P_t­ là phần trăm thu hồi.

11.6. Để có được các số đọc nhiệt độ tại phần trăm bay hơi đã nêu, và nếu không có sẵn các số liệu nhiệt độ trong khoảng 0,1% thể tích của phần trăm bay hơi đã nêu, thì dùng một trong hai phương pháp sau và ghi lại trong báo cáo việc dùng phương pháp số học hoặc phương pháp đồ thị.

11.6.1. Phương pháp số học – Lấy phần trăm bay hơi trừ đi phần trăm hao hụt để có được phần trăm thu hồi tương ứng. Tính các số đọc nhiệt độ theo yêu cầu như sau:

T = T_L + (T_H – T_L)(R - R_L)/(R_H – R_L)  (10)

trong đó

R là phần trăm thu hồi tương ứng với phần trăm bay hơi quy định;

R_H là phần trăm thu hồi liền kế, và lớn hơn R;

R_L là phần trăm thu hồi liền kế, và nhỏ hơn R;

...

...

...

T_H là số đọc nhiệt độ ghi lại được R_H, và

T_L là số đọc nhiệt độ ghi được tại R_L.

Áp dụng phương pháp số học, các giá trị nhận được sẽ bị ảnh hưởng trong vùng mà đồ thị chưng cất không phải là tuyến tính. Trong bất kỳ giai đoạn nào của phép thử, khoảng cách giữa các điểm liên tiếp không được rộng hơn khoảng cách đã qui định ở 10.18. Không áp dụng phép ngoại suy trong tính toán.

11.6.2. Phương pháp đồ thị  - Sử dụng giấy vẽ kỹ thuật ô ly, đánh dấu từng số đọc nhiệt độ đã hiệu chỉnh theo áp suất khí quyển, nếu cần (xem 11.3), dựa theo phần trăm thu hồi tương ứng. Đánh dấu điểm sôi đầu tại 0% cất được. Vẽ đường cong nối liền các điểm này. Lấy phần trăm bay hơi trừ đi phần trăm hao hụt, thu được phần trăm cất thu hồi tương ứng và lấy từ đồ thị số đọc nhiệt độ ứng với phần trăm thu hồi. Các giá trị thu được bằng phép nội suy đồ thị này sẽ bị ảnh hưởng tùy theo mức độ cẩn thận từ khi đánh dấu các điểm.

CHÚ THÍCH 25: Xem Phụ lục B.1 về các ví dụ minh họa phương pháp số học.

11.6.3. Phần lớn các thiết bị tự động đều thu nạp và lưu nhớ các số liệu nhiệt độ - thể tích ở các khoảng nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 % thể tích. Không áp dụng phương pháp đã nêu ở 11.6.1 và 11.6.2 để báo cáo số đọc nhiệt độ tại phần trăm bay hơi qui định. Lấy nhiệt độ mong muốn trực tiếp từ cơ sở dữ liệu theo nhiệt độ gần nhất và trong khoảng 0,1% thể tích của phần trăm bay hơi qui định.

12. Báo cáo thử nghiệm

12.1. Báo cáo các thông tin dưới đây (xem Phụ lục B.5 về các ví dụ báo cáo):

12.2. Báo cáo áp suất khí quyển chính xác đến 0,1 kPa (1 mmHg).

...

...

...

12.3.1. Phương pháp thủ công ­– Báo cáo các số đọc thể tích chính xác đến 0,5 ml, và các số đọc nhiệt độ chính xác đến 0,5 ^oC (1,0 ^oF).

12.3.2. Phương pháp tự động – Báo cáo số đọc thể tích chính xác đến 0,1 ml, và tất cả các số đọc nhiệt độ chính xác đến 0,1 ^oC.

12.4. Sau khi đã hiệu chỉnh số đọc nhiệt độ theo áp suất khí quyển thì không cần tính các số liệu tiếp theo trước khi báo cáo: điểm sôi đầu, điểm khô, điểm cuối (điểm sôi cuối), điểm phân hủy, và tất cả các cặp giá trị tương ứng về phần trăm thu hồi và các số đọc nhiệt độ.

12.4.1. Nếu các số đọc nhiệt độ không được hiệu chỉnh về áp suất khí quyển thì phải nêu trong báo cáo.

12.5. Khi các số đọc nhiệt độ không được hiệu chỉnh về áp suất 101,3 kPa (760 mmHg), báo cáo phần trăm cặn và phần trăm hao hụt đã quan sát được theo 10.19 và 11.1.

12.6. Không sử dụng hao hụt đã hiệu chỉnh khi tính toán phần trăm bay hơi.

12.7. Nên báo cáo dựa trên mối tương quan giữa các số đọc nhiệt độ và phần trăm bay hơi khi mẫu là xăng, hoặc sản phẩm khác thuộc nhóm 1, hoặc thuộc nhóm mà có phần trăm hao hụt lớn hơn 2,0. Nếu không thì báo cáo có thể dựa trên mối tương quan giữa số đọc nhiệt độ và phần trăm bay hơi hoặc phần trăm thu hồi. Các báo cáo phải nêu rõ các nguyên tắc đã áp dụng.

12.7.1. Ở phương pháp thủ công, nếu các kết quả đưa ra là phần trăm bay hơi theo các số đọc nhiệt độ thì báo cáo là đã sử dụng phương pháp số học hoặc phương pháp đồ thị (xem 11.6).

12.8. Báo cáo nếu sử dụng chất làm khô như đã nêu ở 7.5.2 hoặc 7.5.3.

...

...

...

13. Độ chụm và độ chệch

13.1. Độ chụm – Độ chụm của phương pháp này được xác định theo phương pháp thống kê các kết quả thử nghiệm liên phòng, như sau:

CHÚ THÍCH 26: Độ chụm và độ chệch được lấy theo số nhóm theo cách sau. Các mẫu thuộc nhóm 1, 2 và 3 được kí hiệu là NOT4, và nhóm 4 được kí hiệu là GRP4.

CHÚ THÍCH 27: Độ chụm được lấy từ các dữ liệu khi tiến hành bằng thiết bị tự động của tiêu chuẩn này. Các mẫu điển hình của độ chụm đối với thiết bị thủ công có thể tính được từ các thông tin nêu tại Phụ lục A.4 (xem A.4.10).

CHÚ THÍCH 28: Các thông tin về độ chụm của phần trăm bay hơi và phần trăm thu hồi tại nhiệt độ đã nêu có thể xem xét tại Phụ lục A.4.

CHÚ THÍCH 29: Một nghiên cứu của chương trình thử nghiệm liên phòng mới đang được hoạch định đề cập các vấn đề liên quan đến các phòng thử nghiệm không có khả năng đáp ứng độ chụm đối với nhiệt độ tại năm mươi phần trăm bay hơi.

13.1.1. Độ lặp lại – Chênh lệch giữa các kết quả thu được liên tiếp do cùng một thí nghiệm viên tiến hành trên cùng một thiết bị, với cùng một mẫu thử như nhau trong một thời gian dài, dưới điều kiện thử không đổi với thao tác bình thường và chính xác của phương pháp thử, chỉ một trong hai mươi trường hợp được vượt các giá trị sau:

NOT4: Xem Phụ lục A.1 về các bảng của độ lặp lại đã tính

Điểm sôi đầu (IBP): r = 0,0295 (E + 51,19)             Dải có hiệu lực: từ 20 ^oC đến 70 ^oC

...

...

...

E50:                       r = 0,74                                  Dải có hiệu lực: từ 65 ^oC đến 220 ^oC

E90:                       r = 0,00755 (E + 59,77)           Dải có hiệu lực: từ 110 ^oC đến 245 ^oC

Điểm sôi cuối (FBP): r = 3,33                                Dải có hiệu lực: từ 135 ^oC đến 260 ^oC

GRP4: Xem Phụ lục A.1 về các bảng của độ lặp lại đã tính

Điểm sôi đầu (IBP): r = 0,018 T                             Dải có hiệu lực: từ 145 ^oC đến 220 ^oC

T10:                        r = 0,0094 T                            Dải có hiệu lực: từ 160 ^oC đến 265 ^oC

T50:                        r = 0,94                                  Dải có hiệu lực: từ 170 ^oC đến 295 ^oC

T90:                        r = 0,0041 T                            Dải có hiệu lực: từ 180 ^oC đến 340 ^oC

T95:                        r = 0,01515 (T-140)                  Dải có hiệu lực: từ 260 ^oC đến 340 ^oC (điêzen)

...

...

...

trong đó:

E là nhiệt độ bay hơi trong dải có hiệu lực đã nêu;

T là nhiệt độ thu hồi trong dải có hiệu lực đã nêu.

CHÚ THÍCH 30: Đối với naphta, dung môi và các chất tương tự khác, khi báo cáo phần trăm thu hồi và phần trăm hao hụt thì thông thường là nhỏ hơn một phần trăm, có thể coi các nhiệt độ tại phần trăm thu hồi giống như các nhiệt độ tại phần trăm bay hơi, và độ chụm có thể tính được như nêu tại NOT4.

13.1.2. Độ tái lập – Chênh lệch giữa hai kết quả đơn lẻ và độc lập, thu được do các thí nghiệm viên khác nhau thực hiện tại những phòng thí nghiệm khác nhau, trên một mẫu thử như nhau trong điều kiện thao tác bình thường và chính xác của phương pháp thử, chỉ một trong hai mươi trường hợp được vượt các giá trị sau:

NOT4: Xem Phụ lục A.1 về các bảng của độ tái lập đã tính

Điểm sôi đầu (IBP): R = 0,0595 (E + 51,19)            Dải có hiệu lực: từ 20 ^oC đến 70 ^oC

E10:                       R = 3,20                                 Dải có hiệu lực: từ 35 ^oC đến 95 ^oC

E50:                       R = 1,88                                 Dải có hiệu lực: từ 65 ^oC đến 220 ^oC

...

...

...

Điểm sôi cuối (FBP): R = 6,78                               Dải có hiệu lực: từ 135 ^oC đến 260 ^oC

GRP4: Xem Phụ lục A.1 về các bảng của độ tái lập đã tính

Điểm sôi đầu (IBP): R = 0,055 T                            Dải có hiệu lực: từ 145 ^oC đến 220 ^oC

T10:                        R = 0,022 T                            Dải có hiệu lực: từ 160 ^oC đến 265 ^oC

T50:                        R = 2,97                                 Dải có hiệu lực: từ 170 ^oC đến 295 ^oC

T90:                        R = 0,015 T                            Dải có hiệu lực: từ 180 ^oC đến 340 ^oC

T95:                        R = 0,0423 (T-140)                  Dải có hiệu lực: từ 260 ^oC đến 340 ^oC (điêzen)

Điểm sôi cuối (EBP): R = 7,1                                Dải có hiệu lực: từ 195 ^oC đến 365 ^oC

trong đó:

...

...

...

T là nhiệt độ thu hồi trong dải có hiệu lực đã nêu.

CHÚ THÍCH 31: Đối với naphta, dung môi và các chất tương tự khác, khi báo cáo phần trăm thu hồi và phần trăm hao hụt thì thường là nhỏ hơn một phần trăm, có thể coi các nhiệt độ tại phần trăm thu hồi giống như các nhiệt độ tại phần trăm bay hơi, và độ chụm có thể tính được như nêu tại NOT4.

13.2. Độ chụm của phép thử được xác định theo ASTM D 6300 từ chương trình hợp tác thử nghiệm liên phòng tiến hành năm 2005. Mười sáu phòng thử nghiệm đã tham gia và phân tích ba mươi ba tổ mẫu bao gồm: xăng các loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật, một vài loại xăng có pha đến 10% etanol, điêzen các loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật, điêzen sinh học B5 và B20, dầu đốt lò các loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật, nhiên liệu tuốc bin hàng không, xăng hàng không, nhiên liệu hàng hải, spirit khoáng và toluen. Dải nhiệt độ từ 23 ^oC đến 365 ^oC. Các thông tin về loại mẫu và các điểm sôi trung bình được nêu tại báo cáo của chương trình nghiên cứu.

CHÚ THÍCH 32: Độ chụm không được xác định cho một mẫu xăng có áp suất hơi cao, mẫu này biểu hiện mức hao hụt cao, và một mẫu nhiên liệu tuốc bin hàng không có pha với xăng, đây là mẫu không điển hình.

13.3. Độ chệch

13.5.1. Độ chệch – Do không có chất chuẩn được chấp nhận để xác định độ chệch cho quy trình này, do vậy đối với các phương pháp thử này không xác định được độ chệch.

13.5.2. Độ chệch tương đối giữa thiết bị thủ công và thiết bị tự động – Kết quả của một chương trình nghiên cứu thử nghiệm liên phòng thực hiện thực hiện năm 2003 sử dụng cả thiết bị thủ công và thiết bị tự động, đã cho kết luận rằng không có bằng chứng thống kê để đề xuất là có độ chệch giữa các kết quả của thiết bị thủ công và tự động.

PHỤ LỤC A

...

...

...

A.1. Các bảng độ chụm đối với độ lặp lại (r) và độ tái lập (R)

A.1.1. Các bảng

Bay hơi IBP

IBP_NOT4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

20

25

...

...

...

35

40

45

50

55

60

65

70

2,10

...

...

...

2,40

2,54

2,69

2,84

2,99

3,13

3,28

3,43

3,58

...

...

...

4,53

4,83

5,13

5,43

5,72

6,02

6,32

6,62

6,91

...

...

...

Thu hồi IBP

IBP_GRP4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

145

150

155

160

...

...

...

170

175

180

185

190

195

200

205

210

...

...

...

220

2,61

2,70

2,79

2,88

2,97

3,06

3,15

3,24

...

...

...

3,42

3,51

3,60

3,69

3,78

3,87

3,96

7,98

8,25

...

...

...

8,80

9,08

9,35

9,63

9,90

10,18

10,45

10,73

11,00

...

...

...

11,55

11,83

12,10

Bay hơi 10 %

E10_NOT4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

35

...

...

...

45

50

55

60

65

70

75

80

85

...

...

...

95

1,33

1,33

1,33

1,33

1,33

1,33

1,33

1,33

...

...

...

1,33

1,33

1,33

1,33

3,20

3,20

3,20

3,20

3,20

...

...

...

3,20

3,20

3,20

3,20

3,20

3,20

3,20

Thu hồi 10%

T10_GRP4

...

...

...

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

160

165

170

175

180

185

190

...

...

...

200

205

210

215

220

225

230

235

240

...

...

...

250

255

260

265

1,50

1,55

1,60

1,65

1,69

...

...

...

1,79

1,83

1,88

1,93

1,97

2,02

2,07

2,12

2,16

...

...

...

2,26

2,30

2,35

2,40

2,44

2,49

3,52

3,63

3,74

...

...

...

3,96

4,07

4,18

4,29

4,40

4,51

4,62

4,73

4,84

...

...

...

5,06

5,17

5,28

5,39

5,50

5,61

5,72

5,83

Bay hơi 50%

...

...

...

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

65 – 220

0,74

1,88

Thu hồi 50%

T50_GRP4

Nhiệt độ (^oC)

...

...

...

R_TCVN 2698 (D86) tự động

170 - 295

0,94

2,97

Bay hơi 90%

E90_NOT4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

...

...

...

115

120

125

130

135

140

145

150

155

...

...

...

165

170

175

180

185

190

195

200

205

...

...

...

215

220

225

230

235

240

245

1,28

1,32

...

...

...

1,40

1,43

1,47

1,51

1,55

1,58

1,62

1,66

1,70

...

...

...

1,77

1,81

1,85

1,89

1,92

1,96

2,00

2,04

2,07

...

...

...

2,15

2,19

2,23

2,26

2,30

3,23

3,32

3,42

3,51

...

...

...

3,70

3,80

3,89

3,99

4,08

4,18

4,27

4,37

4,46

...

...

...

4,65

4,75

4,84

4,94

5,03

5,13

5,22

5,32

5,41

...

...

...

5,60

5,70

5,79

Thu hồi 90%

T90_GRP4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

180

...

...

...

190

195

200

205

210

215

220

225

230

...

...

...

240

245

250

255

260

265

270

275

280

...

...

...

290

295

300

305

310

315

320

325

330

...

...

...

340

0,74

0,76

0,78

0,80

0,82

0,84

0,86

0,88

...

...

...

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,03

1,05

1,07

1,09

...

...

...

1,13

1,15

1,17

1,19

1,21

1,23

1,25

1,27

1,29

...

...

...

1,33

1,35

1,37

1,39

2,70

2,78

2,85

2,93

3.00

...

...

...

3,15

3,23

3,30

3,38

3,45

3,53

3,60

3,68

3,75

...

...

...

3,90

3,98

4,05

4,13

4,20

4,28

4,35

4,43

4,50

...

...

...

4,65

4,73

4,80

4,88

4,95

5,03

5,10

Thu hồi 95%

...

...

...

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

260

265

270

275

280

285

...

...

...

295

300

305

310

315

320

325

330

335

...

...

...

1,82

1,89

1,97

2,05

2,12

2,20

2,27

2,35

2,42

...

...

...

2,58

2,65

2,73

2,80

2,88

2,95

3,03

5,08

5,29

...

...

...

5,71

5,92

6,13

6,35

6,56

6,77

6,98

7,19

7,40

...

...

...

7,83

8,04

8,25

8,46

Bay hơi FBP

FBP_NOT4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

...

...

...

3,33

6,78

Thu hồi FBP

FBP_GRP4

Nhiệt độ (^oC)

r_TCVN 2698 (D86) tự động

R_TCVN 2698 (D86) tự động

195 – 365

2,2

...

...

...

A.2. Mô tả chi tiết về thiết bị

A.2.1. Bình chưng cất – Bình thủy tinh chịu nhiệt, kích thước và dung sai được thể hiện trên Hình A.2.1 và phù hợp với tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật ASTM E 1405. Bình A (100 ml) cũng có thể có cấu tạo với đầu nối thủy tinh nhám, khi đó đường kính cổ bình này cũng bằng cổ bình 125 ml.

CHÚ THÍCH A.2.1: Đối với các phép thử điểm khô, đặc biệt nên chọn các bình có chiều dài đáy và thành bằng nhau.

A.2.2. Ống ngưng và bể ngưng – Bể và ống ngưng điển hình được thể hiện trên Hình 1 và Hình 2.

A.2.2.1. Ống ngưng được làm bằng kim loại không gỉ, không ăn mòn, dài 560 mm ± 5 mm, có đường kính ngoài bằng 14 mm và chiều dày thành từ 0,8 mm đến 0,9 mm.

CHÚ THÍCH A.2.2: Vật liệu phù hợp nhất là đồng thau hoặc thép không gỉ.

A.2.2.2. Ống ngưng được lắp đặt sao cho 393 mm ± 3 mm chiều dài ống tiếp xúc với chất làm lạnh, 50 mm ± 3 mm đầu trên và 114 mm ± 3 mm đầu dưới nằm ngoài bể làm lạnh. Đầu ống trên, một phần được đặt chếch lên tạo với phương thẳng đứng một góc 75^o ± 3^o. Ống trong bể ngưng được đặt thẳng hoặc cong đều. So với phương nằm ngang độ dốc trung bình 15^o ± 1^o, không có đoạn 10 cm nào có độ dốc nằm ngoài phạm vi 15^o ± 3^o. Đầu dưới của ống ngưng cong xuống có độ dài bằng 76 mm và đầu dưới ống được cắt vát. Tạo mọi điều kiện để dòng chưng cất chảy xuống phía ống hứng. Có thể dùng ống dẫn hướng, nối từ đầu ra của ống ngưng. Hoặc có thể làm cong dần đều ống ngưng để tiếp xúc với thành của ống hứng tại điểm cách miệng ống hứng 25 mm đến 32 mm. Hình A.2.3 là một dạng đầu dưới của ống ngưng có thể chấp nhận được.

A.2.2.3. Thể tích và thiết kế của bể ngưng phụ thuộc vào môi trường làm lạnh được sử dụng. Khả năng làm lạnh của bể đủ để duy trì nhiệt độ yêu cầu đối với tính năng của ống ngưng. Một bể ngưng có thể dùng cho nhiều ống ngưng.

A.2.3. Vỏ bọc kim loại hoặc nắp bịt bình cất (chỉ dùng cho thiết bị thủ công)

...

...

...

A.2.4. Nguồn nhiệt

A.2.4.1. Đèn khí (xem Hình 1), có khả năng đảm bảo thời gian qui định từ khi bắt đầu chưng cất, mẫu còn lạnh, cho đến khi thu được giọt chất lỏng đầu tiên và tiếp tục việc chưng cất với một tốc độ qui định. Đèn này có một van vặn tay nhạy và một bộ điều khiển áp suất khí ga để kiểm soát việc cấp nhiệt.

A.2.4.2. Bếp điện (xem Hình 2), có nhiệt năng thấp.

CHÚ THÍCH A.2.3 Loại bếp điện có công suất từ 0 W đến 1000 W là phù hợp cho mục đích này.

A.2.5. Giá đỡ bình cất

A.2.5.1. Kiểu 1 – Sử dụng giá đỡ kiểu 1 cho đèn khí (xem Hình 1). Giá này gồm một vòng đỡ, loại bình thường dùng cho phòng thí nghiệm, có đường kính 100 mm hoặc lớn hơn, được lắp trên giá đỡ bên trong hộp, hoặc một mặt phẳng có thể điều chỉnh được từ bên ngoài hộp. Trên vòng đỡ hoặc mặt phẳng này có một tấm cứng bằng gốm hoặc bằng vật liệu chịu nhiệt khác, chiều dày từ 3 mm đến 6 mm, ở giữa có lỗ với đường kính từ 76 mm đến 100 mm, kích thước các vật bên trong phải hơi nhỏ hơn hộp bên ngoài.

A.2.5.2. Kiểu 2 – Sử dụng giá đỡ kiểu 2 cho bếp điện (xem Hình 2 là ví dụ). Giá đỡ này bao gồm một hệ thống có thể điều chỉnh được, trên đó đặt bếp điện và có chỗ để đặt tấm đỡ bình cất trên bếp. Toàn bộ cụm thiết bị có thể được điều chỉnh (xem A.2.6) từ bên ngoài vỏ.

A.2.6. Tấm đỡ bình cất – Tấm này cũng làm bằng gốm hoặc bằng vật liệu chịu nhiệt khác, chiều dày từ 3 mm đến 6 mm. Dựa trên kích thước lỗ giữa, tấm đỡ bình cất được phân thành 3 loại A, B hoặc C, như thể hiện trong Bảng 1. Tấm đỡ bình cất có kích thước thích hợp để đảm bảo rằng nhiệt cấp cho bình cất chỉ đi từ lỗ ở giữa, còn các nguồn nhiệt khác so với nhiệt qua lỗ giữa được giảm thiểu. (Cảnh báo – Không dùng vật liệu amiăng cho các tấm nêu ở A.2.5 và A.2.6).

A.2.7. Tấm đỡ bình cất có thể di chuyển nhẹ nhàng theo các hướng khác nhau theo mặt ngang đến vị trí của bình cất, sao cho nhiệt truyền trực tiếp đến bình qua lỗ trên tấm này. Thông thường vị trí của bình được đặt bằng cách điều chỉnh độ dài của nhánh bình xuyên vào trong ống ngưng.

...

...

...

A.2.9. Ống hứng - Ống có khả năng đo và chứa được 100 ml ± 1,0 ml. Hình dạng của đế phải đảm bảo cho ống không bị đổ khi ống không đựng gì, đặt trên mặt phẳng nghiêng một góc 13^o theo phương ngang.

Hình A.2.1 – Bình cất A – 100 ml, bình cất B – 125 ml, bình cất B có đầu nối nhám – 125 ml

A.2.9.1. Phương pháp thủ công - Ống hứng có các khoảng chia 1 ml bắt đầu từ ít nhất là 5 ml và có vạch mức tại 100 ml. Kích thước chi tiết và dung sai của ống hứng được thể hiện trên Hình A.2.4.

A.2.9.2. Phương pháp tự động ­- Ống đứng phải phù hợp với yêu cầu nêu trên hình A.2.4, ngoại trừ không có các vạch chia dưới vạch mức 100 ml, điều này không ảnh hưởng đến việc thao tác các mức thấp hơn. Các ống hứng dùng trong các thiết bị tự động có thể có đế bằng kim loại.

A.2.9.3. Trong quá trình chưng cất, nếu có yêu cầu, ống hứng phải đặt ngập đến trên vạch 100 ml trong bể làm lạnh có chứa chất lỏng làm lạnh, bể như là một cốc thử cao thành, bằng nhựa trắng hoặc thủy tinh trong suốt. Ống hứng còn có thể đặt trong khoang tuần hoàn khí ổn nhiệt.

A.2.10. Ống đong cặn - Ống chia vạch có dung tích 5 ml hoặc 10 ml, có vạch chia 0,1 ml bắt đầu từ 0,1 ml. Miệng trên của ống có thể loe ra, các tính chất khác phải phù hợp với tiêu chuẩn ASTM E 1272.

Hình A.2.2 – Chi tiết phần cổ trên của bình cất

...

...

...

Hình A.2.3 – Đầu dưới của ống ngưng

Kích thước tính bằng milimet

CHÚ THÍCH 1: Vạch chia 1 ml, tối thiểu từ 5 ml đến 100 ml

Hình A.2.4 - Ống đựng mức dung tích 100 ml

A.3. Xác định chênh lệch thời gian trễ giữa hệ thống điện tử đo nhiệt độ và nhiệt độ thủy ngân

A.3.1. Bao giờ hệ thống đo nhiệt độ điện tử cũng cho kết quả nhanh hơn so với nhiệt kế thủy ngân. Thông thường dụng cụ đo nhiệt độ gồm một cảm biến và vỏ bọc hoặc hệ thống điện tử và phần mềm kèm theo, hoặc cả hai, thiết bị này được thiết kế sao cho hệ thống đo nhiệt độ sẽ mô phỏng độ trễ nhiệt độ của nhiệt kế thủy ngân.

A.3.2. Để xác định được chênh lệch thời gian trễ giữa hệ thống điện tử và nhiệt kế thủy ngân, tiến hành phân tích các mẫu: xăng, dầu hỏa, nhiên liệu phản lực hoặc điêzen nhẹ bằng hệ thống điện tử đo nhiệt độ theo qui trình đã nêu trong tiêu chuẩn này. Trong hầu hết các trường hợp đây là bước chưng cất chuẩn được thực hiện bằng thiết bị tự động.

...

...

...

A.3.2.2. Mẫu cho kết quả tốt nhất là mẫu điển hình lấy từ lô mẫu của phòng thí nghiệm. Cách khác là sử dụng hỗn hợp có dải sôi từ 5 % đến 95 % tại ít nhất 100 ^oC.

A.3.3. Thay thiết bị điện tử đo nhiệt độ điện tử có dải đo thấp hoặc nhiệt kế thủy ngân có dải đo cao, tùy theo dải sôi của mẫu.

A.3.4. Lặp lại chưng cất với nhiệt kế này và ghi bằng tay nhiệt độ tại các phần trăm thu hồi khác nhau theo qui định tại 10.14.

A.3.5. Tính các giá trị của độ lặp lại cho độ dốc quan sát được (ΔT/ΔV) đối với các số đọc khác nhau của phép thử.

A.3.6. So sánh các số liệu thử đã nêu được khi dùng hai loại dụng cụ đo nhiệt độ. Tại một điểm bất kỳ độ chênh lệch phải bằng hoặc nhỏ hơn độ lặp lại của phương pháp tại điểm đó. Nếu độ chênh lệch này lớn hơn thì thay thiết bị điện tử đo nhiệt độ hoặc điều chỉnh chi tiết điện tử trong thiết bị này hoặc cả hai.

A.4. Qui trình xác định phần trăm bay hơi hoặc phần trăm thu hồi tại số đọc nhiệt độ qui định

A.4.1. Nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu các phần trăm bay hơi hoặc phần trăm thu hồi qui định cụ thể tại các số đọc nhiệt độ xác định, hoặc nhiệt độ lớn nhất, nhỏ nhất hoặc các dải nhiệt độ. Các qui trình để xác định các giá trị này thông thường ghi là EXXX hoặc RXXX, trong đó XXX là nhiệt độ mong muốn.

CHÚ THÍCH A.4.1 Các tiêu chuẩn qui định về chứng nhận phù hợp xăng reformulated theo một qui trình phức tạp đòi hỏi xác định E200 và E300, được định nghĩa là phần trăm bay hơi của nhiên liệu tại 93,3 ^oC (200 ^oF) và 148,9 ^oC (300 ^oF), tương ứng E158, phần trăm bay hơi tại nhiệt độ 70 ^oC (158 ^oF), điều này cũng được sử dụng khi mô tả đặc tính bay hơi của nhiên liệu. Tương ứng, các nhiệt độ điển hình cho dầu hỏa là R200 và gas-oil là R250 và R350, trong đó R200, R250 và R350 là phần trăm nhiên liệu thu hồi tại các nhiệt độ tương ứng 200 ^oC, 250 ^oC và 350 ^oC.

A.4.2. Xác định áp suất khí quyển và tính giá trị hiệu chuẩn về số đọc nhiệt độ mong muốn theo Công thức 3, 4 hoặc 5 đối với t = XXX ^oC (hoặc t_f = XXX ^oF).

...

...

...

A.4.2.2. Phương pháp thụ động – Xác định giá trị hiệu chỉnh về 0,1 ^oC (0,2 ^oF).

A.4.3. Xác định số đọc nhiệt độ dự kiến để có XXX ^oC (hoặc XXX ^oF) sau khi hiệu chỉnh áp suất. Để có giá trị dự kiến, nếu áp suất khí quyển trên 101,3 kPa thì cộng giá trị tuyệt đối của giá trị hiệu chỉnh đã tính với nhiệt độ mong muốn. Nếu áp suất khí quyển dưới 101,3 kPa lấy nhiệt độ mong muốn trừ đi giá trị tuyệt đối của giá trị hiệu chỉnh.

A.4.4. Thực hiện việc chưng cất theo qui định tại Điều 10, có chú ý đến A.4.5 và A.4.6.

A.4.5. Chưng cất thủ công

A.4.5.1. Trong vùng giữa khoảng 10 ^oC phía dưới và 10 ^oC phía trên so với số đọc nhiệt độ dự kiến mong muốn đã xác định ở A.4.3, ghi lại số đọc nhiệt độ trong các khoảng 1 % thể tích.

A.4.5.2. Nếu dự kiến của việc chưng cất chỉ là xác định giá trị EXXX hoặc RXXX, dừng việc chưng cất sau khi thu hồi thêm được ít nhất 2 ml nữa. Nếu không, tiếp tục chưng cất như qui định ở Điều 10, và xác định lượng hao hụt như nêu ở 11.1.

A.4.5.2.1. Nếu dự kiến của việc chưng cất là để xác định giá trị EXXX và việc chưng cất đã kết thúc sau khi thu hồi được khoảng 2 ml sau nhiệt độ mong muốn, thì cho sản phẩm chưng cất chảy vào ống hứng. Để bình cất nguội đến dưới 40 ^oC và sau đó đổ những gì còn trong bình vào ống hứng. Cứ khoảng 2 min lại ghi thể tích trong ống hứng chính xác đến 0,5 ml cho đến khi kết quả của hai lần quan sát liên tiếp bằng nhau.

A.4.5.2.2. Lượng thu hồi trong ống hứng là phần trăm thu hồi. Xác định lượng hao hụt bằng cách lấy 100,0 trừ đi phần trăm thu hồi.

A.4.6. Chưng cất tự động

...

...

...

A.4.6.2. Tiếp tục chưng cất như đã nêu ở Điều 10 và xác định phần trăm hao hụt như nêu tại 11.1.

A.4.7. Tính kết quả

A.4.7.1. Phương pháp thủ công – Nếu không có sẵn số đọc phần trăm thể tích thu hồi tại chính xác nhiệt độ đã tính ở A.4.3, xác định phần trăm thu hồi theo phép nội suy giữa các số đọc liền kề nhau. Thực hiện theo phương pháp tuyến tính như nêu ở 11.6.1, hoặc theo phương pháp đồ thị như mô tả ở 11.6.2. Phần trăm thu hồi được bằng RXXX.

A.4.7.2. Phương pháp tự động – Báo cáo thể tích quan sát được đến 0,1 phần trăm thể tích tương ứng với nhiệt độ gần nhất với số đọc nhiệt độ dự kiến. Đây là phần trăm thu hồi hoặc RXXX.

A.4.7.3. Phương pháp thủ công và tự động – Để xác định giá trị EXXX, cộng phần hao hụt đã quan sát được với phần trăm thu hồi RXXX như đã xác định tại A.4.7.1 hoặc A.4.7.2 và như đã nêu tại công thức 9.

A.4.7.3.1. Thực hiện như đã nêu ở 12.6, không dùng lượng hao hụt đã hiệu chỉnh.

A.4.8. Độ chụm – Độ chụm của phép xác định thống kê của thể tích phần trăm bay hơi hoặc thu hồi tại nhiệt độ đã nêu đối với thiết bị tự động được lấy theo ASTM D 6300 từ chương trình hợp tác thử nghiệm liên phòng tiến hành năm 2005. Bảng A.4.2 cho biết độ chụm của thể tích phần trăm thu hồi đối với điêzen. Độ chụm chỉ có hiệu lực đối với dải nhiệt độ qui định. Sự ước lượng độ chụm đối với các nhiệt độ nằm ngoài dải qui định có thể tính được từ qui trình nêu tại A.4.10 và các bảng về độ chụm nêu tại Phụ lục A.1.

A.4.9. Phép xác định mang tính thống kê về độ chụm của phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi tại nhiệt độ đã nêu đối với thiết bị thủ công đã không cho trực tiếp trong chương trình thử nghiệm liên phòng. Điều này có thể chỉ ra rằng độ chụm của % thể tích bay hơi hoặc thu hồi tại một nhiệt độ xác định trước là tương đương với độ chụm của phép đo nhiệt độ tại điểm đó chia cho tốc độ thay đổi nhiệt độ theo phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi. Tại các giá trị của độ dốc cao, việc ước lượng sẽ trở nên kém chính xác.

A.4.10. Tính độ dốc hoặc tốc độ thay đổi của số đọc nhiệt độ, S_C hoặc S_F như mô tả ở A.4.10.1 và công thức A.4.1 và sử dụng các giá trị nhiệt độ cao hơn và thấp hơn so với nhiệt độ đã mong muốn.

...

...

...

A.4.10.1.1. Để xác định độ chụm của kết quả, thông thường cần xác định độ dốc và tốc độ thay đổi nhiệt độ tại điểm cụ thể. Các biến số này kí hiệu là S_C hoặc S_F, bằng với sự thay đổi về nhiệt độ, tính theo ^oC hoặc^oF, theo phần trăm thu hồi hoặc phần trăm bay hơi.

A.4.10.1.2. Độ chụm của điểm sôi đầu và điểm cuối không cần tính toán độ dốc.

A.4.10.1.3. Đối với trường hợp ngoại lệ nêu tại A.4.10.1.2, độ dốc tại bất kỳ điểm nào trong quá trình chưng cất được tính từ các công thức sau, sử dụng các giá trị nêu tại Bảng A.4.3.

S_c (hoặc S_F) = (T_U – T_L)/(V_U – V_L) (A.4.1)

trong đó:

S_C là độ dốc, tính bằng ^oC/phần trăm thể tích;

S_C là độ dốc, tính bằng ^oF/phần trăm thể tích;

T_U là nhiệt độ cận trên, tính bằng ^oC (hoặc ^oF);

T_U là nhiệt độ cận dưới, tính bằng ^oC (hoặc ^oF);

...

...

...

V_L là phần trăm thể tích thu hồi hoặc bay hơi tương ứng vơi T_L;

V_EP là phần trăm thể tích thu hồi hoặc bay hơi tương ứng với điểm cuối.

A.4.10.1.4. Trong trường hợp điểm cuối cuối quá trình chưng cất xuất hiện trước điểm 95%, độ dốc tại điểm cuối được tính như sau:

S_C (hoặc S_F) = (T_EP – T_HR)/(V_EP – V_HR)  (A.4.2)

trong đó:

T_EP hoặc T_HR

là nhiệt độ tính bằng ^oC hoặc ^oF, tại phần trăm thể tích thu hồi hiển thị bằng chỉ số dưới;

V_EP hoặc V_HR

là phần trăm thể tích thu hồi.

...

...

...

là điểm cuối;

Chỉ số dưới HR

là số độ cao nhất tại 80% hoặc 90%, trước điểm cuối.

A.4.10.1.5. Đối với các điểm giữa từ 10% đến 85% thu hồi đã nêu tại Bảng A.4.3, độ dốc được tính như sau:

S_C (hoặc S_F) = 0,05 (T_(v+10) – T_(v-10))  (A.4.3)

A.4.10.2. Tính độ lặp lại, r, hoặc độ tái lập, R, từ độ dốc, S_C (hoặc S_F) và các dữ liệu trong Bảng A.4.4 và A.4.5.

A.4.10.3. Xác định độ lặp lại hoặc độ tái lập, hoặc cả hai của phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi tại nhiệt độ đã nêu từ công thức dưới đây:

r_{% thể tích} = r/S_C (S_F)  (A.4.4)

R_{% thể tích} = R/S_C (S_F)   (A.4.5)

...

...

...

r_{% thể tích}  là độ lặp lại của phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi;

R_{% thể tích} là độ tái lập của phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi;

r là độ lặp lại của nhiệt độ tại nhiệt độ đã nêu tại phần trăm cất quan sát được;

R là độ tái lập của nhiệt độ tại nhiệt độ đã nêu tại phần trăm cất quan sát được;

S_C (S_F) là tốc độ thay đổi của số đọc nhiệt độ trên phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi, tính bằng ^oC hoặc ^oF.

A.4.8.5. Các ví dụ về tính độ lặp lại và độ tái lập được nêu trong Phụ lục B.

Bảng A.4.2 – Độ chụm đối với phần trăm thu hồi tại nhiệt độ đã nêu – Điêzen (Rxxx)

Dải có hiệu lực R200 ^oC – R300 ^oC (Thiết bị tự động)

TCVN 2698 (ASTM D 86) tự động

...

...

...

r

R

1,07

2,66

Bảng A.4.3 – Các điểm để xác định độ dốc, S_C hoặc S_F

Độ dốc tại %

IBP

5

...

...

...

20

30

40

50

60

70

80

90

95

...

...

...

T_L tại %

0

0

0

10

20

30

40

50

...

...

...

70

80

90

95

T_U tại %

5

10

20

20

...

...

...

50

60

70

80

90

90

95

V_EP

V_U - V_L

...

...

...

10

20

30

20

20

20

20

20

20

...

...

...

5

V_EP-95

Bảng A.4.4 – Độ lặp lại và độ tái lập đối với Nhóm 1

Điểm bay hơi, %

Phương pháp thủ công

Độ lặp lại^A

Phương pháp tự động

Độ tái lập^A

^oC

...

...

...

^oC

^oF

IBP

3,3

6

5,6

10

5

1,9 + 0,86S_c

...

...

...

3,1 +1,74S_c

5,6 +0,74S_F

10

1,2 + 0,86S_c

2,2 + 0,86S_F

2,0 +1,74S_c

3,6 +0,74S_F

20

1,2 + 0,86S_c

...

...

...

2,0 +1,74S_c

3,6 +0,74S_F

30-70

1,2 + 0,86S_c

2,2 + 0,86S_F

2,0 +1,74S_c

3,6 +0,74S_F

80

1,2 + 0,86S_c

...

...

...

2,0 +1,74S_c

3,6 +0,74S_F

90

1,2 + 0,86S_c

2,2 + 0,86S_F

0,8 +1,74S_c

1,4 +0,74S_F

95

1,2 + 0,86S_c

...

...

...

1,1 +1,74S_c

1,9 +0,74S_F

FBP

3,9

7

7,2

13

^A S_c hoặc S_F là độ dốc trung bình (hoặc tốc độ thay đổi) được tính theo A.4.10.1. Bảng A.4.4 các số liệu độ chụm nhận được từ chương trình nghiên cứu liên phòng (RR) trên cả hai loại thiết bị thủ công và tự động của TCVN 2698 (ASTM D 86) của các phòng thử nghiệm IP và Bắc Mỹ.

Bảng A.4.5 – Độ lặp lại và độ tái lập đối với Nhóm 2, 3 và 4 (Phương pháp thủ công)

...

...

...

Độ lặp lại^A

Độ tái lập^A

^oC

^oF

^oC

^oF

IBP

1,0 + 0,35S_c

1,9 + 0,35S_F

...

...

...

5,0 + 0,93S_F

5 % - 95 %

1,0 + 0,41S_c

1,8 + 0,41S_F

1,8 + 0,33S_c

3,3 + 1,33S_F

FBP

0,7 + 0,36S_c

1,3 + 0,36S_F

...

...

...

5,7 + 0,42S_F

% thể tích tại số đọc nhiệt độ

0,7 + 0,92S_c

0,7 + 1,66S_F

1,5 + 1,78S_c

1,53+ 3,20S_F

^A S_c hoặc S_F là độ dốc trung bình (hoặc tốc độ thay đổi) được tính theo A.4.10.1. Bảng A.4.5 được lấy từ các tài liệu tại Hình 6 và Hình 7 trong TCVN 2698 (ASTM D 86-97).

PHỤ LỤC B

...

...

...

B.1. Các ví dụ minh họa về tính toán để báo cáo các số liệu

B.1.1. Các số liệu về chưng cất quan sát được được sử dụng để tính cho các ví dụ dưới đây được thể hiện trong ba cột đầu của Hình B.1.1.

B.1.1.1. Các số đọc nhiệt độ đã hiệu chỉnh về áp suất 101,3 kPa (760 mmHg) (xem 11.3) như sau:

Hiệu chỉnh (^oC) = 0,0009 (101,3 – 98,6) (273 + t_c)     (B.1.1)

Hiệu chỉnh (^oF) = 0,00012 (760 - 740) (460 + t_f)  (B.1.2)

B.1.1.2. Hiệu chỉnh lượng hao hụt về áp suất 101,3 kPa (xem 11.4) được tính như dưới đây. Các số liệu cho các ví dụ này được lấy từ Hình B.1.1.

Lượng hao hụt đã hiệu chỉnh = (0,5 – (4,7 – 0,5)/{1 + (101,3 – 98,6)/8,0)} = 3,6  (B.1.3)

B.1.1.3. Hiệu chỉnh lượng thu hồi về áp suất 101,3 kPa (xem 11.4.1) như sau:

Lượng thu hồi đã hiệu chỉnh = 94,2 + (4,7 – 3,6) = 95,3 (B.1.4)

...

...

...

B.1.2.1. Số đọc nhiệt độ tại 10% bay hơi (4,7 % hao hụt) = 5,3% thu hồi) (xem 11.6.1) như sau:

T_10E (^oC) = 33,7 + [(40,3 – 33,7)(5,3 – 5)/(10 – 5)] = 34,1 ^oC  (B.1.5)

T_10E (^oF) = 92,7 + [(104,5 – 92,7)(5,3 – 5)/(10 – 5)] = 93,1 ^oF  (B.1.6)

B.1.2.2. Số đọc nhiệt độ tại 50 % bay hơi (45,3% thu hồi) (xem 11.6.1) như sau:

T_50E (^oC) = 93,9 + [(108,9 – 93,9)(45,3 – 40)/(50 – 40)] = 101,9 ^oC  (B.1.7)

T_50E (^oF) = 201 + [(228 – 201)(45,3 - 40)/(50 – 40)] = 215,3 ^oF (B.1.8)

B.1.2.3. Số đọc nhiệt độ tại 90 % bay hơi (85,3 % thu hồi) (xem 11.6.1) như sau:

T_90E (^oC) = 181,6 + [(201,6 – 181,6)(85,3 – 85)/(90 – 85)] = 182,8 ^oC (B.1.9)

T_90E (^oF) = 358,9 + [(394,8 – 358,9)(85,3 – 85)/(90 – 85)] = 361,0 ^oF (B.1.10)

...

...

...

T_90E (^oC) = 180,5 + [(200,4 – 180,5)(85,3 – 85)/(90 – 85)] = 181,7 ^oC  (B.1.11)

T_90E (^oF) = 357 + [(392 – 357)(85,3 – 85)/(90 – 85)] = 359,1 ^oF (B.1.12)

CHÚ THÍCH B.1.1 Do các sai số trong việc làm tròn số các kết quả tính từ các số liệu tính bằng ^oC có thể không tương ứng chính xác với các kết quả tính từ các số liệu tính bằng ^oF.

Nhận dạng mẫu:                                                   Áp suất khí quyển: 98,6 kPa

Ngày phân tích:                                                    Người phân tích:

Số thiết bị:

Đặc điểm

Áp suất khí quyển

...

...

...

quan sát được 98,6 kPa 740 mmHg

đã hiệu chỉnh 101,3 kPa 760 mmHg

qui trình toán học/đồ thị

% thu hồi

^oC

^oF

^oC

^oF

...

...

...

^oC

^oF

Điểm sôi đầu

5

10

15

20

30

40

...

...

...

60

70

80

85

90

Điểm sôi cuối

Thu hồi, %

Cặn, %

Hao hụt, %

...

...

...

33,0

39,5

46,0

54,5

74,0

93,0

108,0

123,0

142,0

...

...

...

180,5

200,4

215,0

94,2

1,1

4,7

78

91

103

...

...

...

130

165

199

226

253

288

332

357

393

...

...

...

26,2

33,7

40,3

46,8

55,3

74,8

93,9

108,9

124,0

...

...

...

167,6

181,6

201,6

216,2

95,3

1,1

3,6

79,2

92,7

...

...

...

116,2

131,5

166,7

201,0

228,0

255,1

289,4

333,6

358,9

...

...

...

421,1

5

10

15

20

30

40

50

60

...

...

...

80

85

90

95

26,7

34,1

40,7

47,3

65,7

...

...

...

101,9

116,9

134,1

156,0

168,4

182,8

202,4

80,8

93,4

...

...

...

117,1

150,2

184,9

215,3

242,4

273,3

312,8

335,1

361,0

...

...

...

Hình B.1.1 – Ví dụ của báo cáo thử nghiệm

B.2. Các ví dụ về tính toán độ lặp lại và tái lập của phần trăm thể tích (thu hồi hoặc bay hơi) tại một số đọc nhiệt độ đã nêu

B.2.1. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu báo cáo phần trăm thể tích bay hơi hoặc thu hồi tại nhiệt độ qui định đã nêu. Bảng B.2.1 đưa ra các số liệu chưng cất của mẫu nhóm 1 khi tiến hành bằng thiết bị thủ công.

Bảng B.2.1 – Số liệu chưng cất thủ công của mẫu nhóm 1

Điểm chưng cất thu hồi được, ml

Nhiệt độ, ^oC

Nhiệt độ, ^oF

Thể tích (ml) thu hồi tại 93,3 ^oC (200 ^oF)

...

...

...

20

30

40

84

94

103

112

...

...

...

202

217

233

18

Điểm chưng cất bay hơi, ml

Nhiệt độ, ^oC

Nhiệt độ, ^oF

Thể tích (ml) bay hơi tại 93,3 ^oC (200 ^oF)

...

...

...

20

30

40

83

94

103

111

...

...

...

201

217

232

18,4

B.2.2. Ví dụ tính toán

B.2.2.1. Đối với mẫu thuộc nhóm 1, các tính chất chưng cất được thể hiện trên Bảng B.2.1, được xác định bằng thiết bị thủ công, độ tái lập của thể tích bay hơi, tính theo % thể tích, tại 93,3 ^oC (200 ^oF) được xác định như sau:

B.2.2.1.1. Đầu tiên xác định độ dốc tại nhiệt độ mong muốn:

S_c% = 0,1 (T₍₂₀₎– T₍₁₀₎) = 0,1 (94 – 83) = 1,1  (B.2.1)

B.2.2.2. Từ Bảng A.4.4, xác định giá trị R, độ tái lập tại phần trăm cất được. Trong trường hợp này, thể tích thu hồi là 18% và

...

...

...

R = 3,6 + 1,74(S_F) = 3,6 + 1,74 x 1,9 = 6,9            

B.2.2.3. Từ giá trị R, xác định thể tích như mô tả ở A.4.10.

R phần trăm thể tích = R/(S_C) = 3,9/1,1 = 3,5                                                          (B.2.3)

R phần trăm thể tích = R/(S_F) = 6,9/1,9                                                                   (B.2.3)

B.3. Bảng số liệu hao hụt đã hiệu chỉnh từ hao hụt đo được và áp suất khí quyển

B.3.1. Có thể sử dụng Hình B.3.1 để xác định hao hụt đã hiệu chỉnh từ hao hụt đo được và áp suất khí quyển tính theo kPa.

B.3.2. Có thể sử dụng Hình B.3.2 để xác định hao hụt đã hiệu chỉnh từ hao hụt đo được và áp suất khí quyển tính theo mmHg.

Hình B.3.1 – Hao hụt đã hiệu chỉnh từ hao hụt quan sát được và áp suất khí quyển tính theo kPa

...

...

...

Hình B.3.2 – Hao hụt đã hiệu chỉnh từ hao hụt quan sát được và áp suất khí quyển tính theo mmHg

B.4. Qui trình để giảm sai số hiệu ứng của phần thân nhiệt kế thủy ngân

B.4.1. Khi dùng bộ cảm ứng điện tử hoặc loại khác mà không có sai lệch phần nhô ra thì kết quả của bộ cảm biến này hoặc hệ thống số liệu kèm theo sẽ mô phỏng theo kết quả của nhiệt kế thủy ngân. Dựa trên thông tin do bốn hãng sản xuất thiết bị tự động cung cấp để sử dụng cho tiêu chuẩn này, các công thức nêu ở B.4.2 và B.4.3 đã báo cáo là có sử dụng.

B.4.1.1. Khả năng áp dụng cho công thức nêu ở B.4.2 là hạn chế, chỉ có ý nghĩa thông tin. Ngoài việc hiệu chỉnh cho phần nhô ra, bộ cảm biến điện tử và hệ thống số liệu kèm theo cũng sẽ mô phỏng độ trễ thời gian với các nhiệt kế thủy ngân.

B.4.2. Khi dùng nhiệt kế có dải đo thấp, không áp dụng tiêu chuẩn phần thân dưới 20 ^oC. Đối với nhiệt độ trên nhiệt độ này, dùng công thức sau để tính hiệu chỉnh:

ASTM 7C T_elr =T_t – 0,000162 x (T_t – 20 ^oC)^2­  (B.4.1)

B.4.3. Khi dùng nhiệt kế có dải đo cao, không áp dụng hiệu chỉnh phần thân dưới 35 ^oC. Đối với nhiệt độ trên nhiệt độ này dùng công thức sau để tính qui đổi:

ASTM 8C T_ehr = T_t – 0,000131 x (T_t – 35 ^oC)^2(B.4.2)

Trong đó:

...

...

...

T_ehr là nhiệt độ mô phỏng của nhiệt kế có dải đo cao, tính bằng ^oC; và

T_t là nhiệt độ thực tính bằng ^oC.

B.5. Giải thích các biểu báo cáo

B.5.1. Hình B.5.1 và Hình B.5.2 nêu các biểu mẫu báo cáo

Hình B.5.1 – Biểu mẫu báo cáo phần trăm thu hồi

Hình B.5.1 – Biểu mẫu báo cáo phần trăm thu hồi

...

...

...

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ, định nghĩa

4. Tóm tắt phương pháp

5. Ý nghĩa và sử dụng

6. Thiết bị, dụng cụ

7. Lấy mẫu, bảo quản và ổn định mẫu

8. Chuẩn bị thiết bị

9. Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

...

...

...

11. Tính toán kết quả

12. Báo cáo thử nghiệm

13. Độ chụm và độ chệch

Phụ lục A

Phụ lục B