ICS 71.100.10 Q52
GP
中华人民共和国国家标准
GB/T26930.13—2014/ISO12979:1999
原铝生产用炭素材料 煤沥青第13部分：喹琳不溶物中C/H
原子比的测定
Carbonaceous materials used in theproduction of aluminium-
Pitchforelectrodes--Part 13:DeterminationofC/Hratio
inthequinoline-insolublefraction
(ISO 129791999,Carbonaceous materials used in the production of
aluminium-PitchforelectrodesDeterminationofC/Hratio
intheguinoline-insolublefraction,IDT)
2015-04-01实施
2014-07-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T26930.13—2014/ISO12979:1999
前言
GB/T26930《原铝生产用炭素材料煤沥青》分为13个部分：
第1部分：水分含量的测定共沸蒸馏法； -第2部分：软化点的测定环球法；第3部分：密度的测定比重瓶法；第4部分：喹啉不溶物含量的测定； -第5部分：甲苯不溶物含量的测定；
一
-第6部分：灰分的测定；一第7部分：软化点的测定 Mettler法； -第8部分：结焦值的测定； -第9部分：氧弹燃烧法测定硫含量； -第10部分：仪器法测定硫含量； -第11部分：动态粘度的测定；第12部分：挥发物含量的测定；一第13部分：喹啉不溶物中C/H原子比的测定。 本部分为GB/T26930的第13部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO12979：1999《原铝生产用炭素材料煤沥青喹啉不溶物中C/H
原子比的测定》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T26297.5—2010铝用炭素材料取样方法第5部分：煤沥青(ISO6257：2002，MOD)。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本部分起草单位：中国铝业股份有限公司郑州研究院、济南万方炭素有限责任公司、郑州浩宇炭素
材料有限公司、索通发展股份有限公司、山东晨阳新型碳材料股份有限公司。
本部分主要起草人：张树朝、罗英涛、李波、孙永玲、高守磊、侯振华、席兆阳、刘春龙、于易如。
1 GB/T26930.13—2014/ISO12979:1999
原铝生产用炭素材料煤沥青第13部分：隆嘛不溶物中C/H
原子比的测定
1范围
GB/T26930的本部分规定了从煤沥青中分离出来的喹啉不溶物中的碳氢原子比的测定方法。分离步骤在GB/T26930.4中有描述。
注：本部分中的分离步骤不能与GB/T26930.4中的步骤互换，GB/T26930.4中的步骤适用于唾啉不溶物含量测定
的所有情况。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO565试验筛金属丝编织网、金属穿孔圆板或电成型薄板筛孔公称尺寸（Testsieves- Metal wire cloth,perforated metal plate and electroformed sheet-Nominal sizes of openings)
ISO4788实验室用玻璃器皿带刻度的量筒（Laboratoryglassware—Graduatedmeasuringcyl inders)
ISO6257铝用炭素材料取样方法煤沥青（Carbonaceousmaterialsusedintheproductionofa luminium—Pitchforelectrodes—Sampling)
3方法原理
用热喹啉溶出研碎磨细的煤焦油沥青，经薄膜压力过滤获得喹啉不溶物。喹啉不溶物在过滤薄膜上先用热啉冲洗，再用热甲苯冲洗，最后干燥。
将干燥物在氧气流中完全燃烧，分离并称量燃烧产生的二氧化碳和水来确定喹啉不溶物中的碳和氢含量，通过碳和氢含量及其相对原子质量来计算喹啉不溶物中C/H原子比
4用于分析用的喹啉不溶物的分离
4.1试剂
警告：参考试剂供应商提供的安全和健康数据，来获得喹啉和甲苯的安全使用注意事项。 4.1.1喹啉：纯度不低于97%，新蒸馏，在0.1013MPa下沸点为235℃～237℃。
蒸馏后的喹啉在5℃～室温下用带塞的深色玻璃瓶保存，在两个星期内使用完，若超过期限则不能使用或重新蒸馏。 4.1.2甲苯。 4.1.3氮气或其他情性气体：通过两级减压阀供给，最大出口压力不超过0.45MPa。
1 GB/T26930.132014/JS012979:1999
4.2试验装置
警告：在使用压滤装置之前应确保配备有合适的安全设备，而且压滤装置应已经过测试，并达到相关的安全和健康法规要求。 4.2.1调温电热板：能保持烧杯中液体在70℃~80℃。 4.2.2压滤装置：配备直径47mm的过滤圆盘，设计的安全操作温度在120℃以上，操作气压1MPa 以上。图1所示为典型的压滤装置。
11
说明： 1——顶盖； 2——嵌位杆；
硅O形圈；
3 硅O形圈； 4-—压力软管连接；
一丝网支撑：
7
b
6——穿孔支撑盘；
8——出口连接器。
图1典型的压滤装置
4.2.3薄膜过滤圆盘：材质为聚四氟乙烯（PTFE），直径47mm，上有标称尺寸0.2μm的孔。 4.2.4手持式电热吹风机：实验室通用型，额定功率500W，出气温度约300℃。 4.2.5试验筛：标称尺寸212μm，符合ISO565要求，带有盖子和接收盘。 4.2.6表面血：直径约70mm，105℃~110℃温度下干燥1h，在干燥器中冷却。 4.2.7量筒：为硼硅酸玻璃制成，容量50mL，带浇嘴，符合ISO4788要求。 4.3取样和制样
根据ISO6257的方法取约10g有代表性的沥青试样，用研钵将试样研碎至全部通过试验筛（4.2.5）。
2 GB/T26930.13—2014/IS012979：1999
4.4测定步骤
4.4.1称量100mL硼硅酸玻璃烧杯，精确至0.1mg。将大约1g试样（4.3)放人烧杯中，再次称重，精确至0.1mg。用量筒（4.2.7)量取25mL啉（4.1.1)至烧杯中，用玻璃棒捣碎大颗粒并搅拌溶液，用表面血盖上烧杯，将其放到调温电热板（4.2.1)上，让混合物在70℃80℃下溶出20min，在溶出过程中，约每隔5min搅拌一下烧杯。在溶出的同时，在烘箱中或用电热吹风机（4.2.4)将压滤装置（4.2.2，见图 1)中的过滤支持架和盛过滤液的容器加热至近100℃。
当溶出快完成时，称量薄膜过滤圆盘（4.2.3），精确至0.1mg，并将其放到已加热过的过滤支持架上，装配过滤装置，确保满足气密要求。
注：薄膜过滤圆盘放到加热过的支持架时会发生卷曲，有效方法是每次在薄膜过滤圆片放O形垫片，然后再放到支
持架上，这可以让薄膜过滤圆片在后续的过程中仍保持平面。
4.4.2将量筒放到压滤装置出口的下面，为防止液体溅到气流中，用一个小玻璃漏斗把烧杯中溶出后的沥青和喹啉混合物转移到压滤装置的液体容器中。关闭压滤装置，往其中通入情性气体，逐步增大气压直至液体通过过滤筛流入带刻度的接收器中。
注：一般当压力达到0.12MPa～0.14MPa时，开始有物质过滤出来。 只要能有满意的稳定流速，就尽可能施加小的压力。根据接收容器中滤液的容积来衡量过滤速度。
如果过滤速度慢，用电吹风将未过滤部分的液体加热保持在70℃80℃。
注：过滤速度与测试沥青的性质有着密切的关系。轻度热聚合或无热聚合的电极粘结剂沥青，其在0.13MPa压力
下过滤完成只需1min。然而，经过深度热处理过的沥青则过滤速度很慢，通常过滤时间要1h。在这种情况下，过滤过程中保持过滤装置的温度是关键，不时地泄压再加压证明对过滤也是有帮助的。施加超过0.2MPa 气压，对过滤的速度没有明显的改善。
4.4.3当喹啉溶液过滤完毕，泄压，用约5mL温度70℃~80℃的喹啉清洗烧杯，并将清洗液通过玻璃漏斗转移到过滤装置中。关闭过滤然后慢慢升压直到开始过滤。这往往需要约0.1MPa的压力，调节压力以获得满意的过滤速度。再重复9次洗涤烧杯和过滤器上未溶解的物质，每次操作都用约5mL 温度70℃～80℃的喹啉，直到出来的洗涤液颜色与蒸馏喹啉（4.1.1)的颜色几乎一样深。若洗出液仍然额色很深，继续用等容量的热喹啉洗涤直至洗涤出来的喹啉颜色不再变浅。用10份5mL的温度为 70℃～80℃的甲苯（4.1.2)连续洗涤过滤器上的不溶物质，并降低气压至约0.01MPa～0.02MPa来控制过滤速度，使最后一次洗涤液的过滤时间为1min～2min。 4.4.4称量表面血（4.2.6)），精确至0.1mg。将薄膜过滤圆盘放到表面血上，如果有较多的唑不溶物粘到O形垫圈上，则将垫圈也放到表面血上。将表面皿及其上的物品放到105℃～110℃烘箱中烘 2h，然后取出放在干燥器中冷却。
如果O形垫圈上粘有喹啉不溶物，轻轻将其刷到表面血上。称量表面皿、薄膜过滤圆盘及喹啉不溶物的质量，精确到0.1mg。用镊子将薄膜过滤圆盘放人试管，将表面血放在下面，镊子用力弹击尽可能使不溶物都弹下来。将薄膜过滤圆盘平放在一张干净平滑的纸上，小心地将其上所有的残留物都刷下来。
将得到的喹啉不溶物转移到一个尺寸适中的干净小瓶中，以备下一步分析用。 注：用5#的画笔来刷唑啉不溶物是比较合适的。
4.4.5如果收集到的喹啉不溶物量不够接下来的分析用，则需再次从沥青中提取，并把单次分离沥青和喹啉用量等比例地分别增加到5g和125mL。若增加用量后喹啉不溶物依然不够用，再用5g试样重复整个提取过程，直至满足要求。 4.5测定结果的计算和表述
喹啉不溶物的含量w以质量分数表示，按式(1)计算：
3 GB/T26930.13—2014/ISO12979:1999
说明；
一氧气 网：流量计； H. O吸 00吸
弯曲有钩铁抓
金属银线； O形照；球连捷器；销形（半球）连接器； H0吸收 搭； CO：吸收搭；输助炉。
1 0 3
T
16 17 18
圆球 连接；电止网；动螺
揭控制圭加热原织网
12 13
C
7.
型的C/H 析装置
说明：
减压装置出来的氧气；氧气流量控制；流量计； H，O吸收；
5——CO，吸收体；
金属银线； HzO吸收塔； CO吸收塔。
8 9 10-
连接燃烧管的半球连接器；
6
3
银线编制网：
7
4
图3典型C/H分析仪的氧气流动示意图
5 GB/T26930.13—2014/IS012979:1999
单位为毫米
N
8 =H
$26
说明：
一能90°旋转的开闭塞子；半球连接器；
-
2
3- - 石英纤维（5.1.5）； 4 - - 一高氯酸镁（5.1.1)或合成硅酸盐支撑架上的氢氧化钠（5.1.2）； 5— 一半球连接器。
图4典型的气体吸收塔
5.3试验装置准备
按图2所示连接布置试验装置。 取一个100mm×100mm的银线编织网（5.1.3），对折，卷成长50mm、直径约18mm的圆柱形，将
其放入燃烧管（5.2.3）中与管壁稍微接触，并让其端部与管端部之间留出60mm的距离。将金属银线（5.1.4）放入燃烧管中，推入过程中反复推进以免银线编织网变形，银线编织网仅让燃烧气体通过。每 70次测定后需更换银线编织网和金属银线
将燃烧管（5.2.3）放入两个炉子（5.2.4和5.2.5）中，恰好使银线编织网（5.1.3）和金属银线（5.1.4）处
于辅助炉（5.2.5）的中心。将燃烧管（5.2.3）入口连接到氧气净化出口装置（5.2.7）上，从辅助炉的出口连接到气体吸收装置（5.2.8）上。
将燃烧炉（5.2.4）温度设定为1200℃，辅助炉（5.2.5）温度设定为（730士5）℃，通氧气，让设备运行约2h直到两个炉子的温度稳定在设定值。 5.4测定步骤 5.4.1条件化
将燃烧舟（5.2.2）放人燃烧管（5.2.3）中，并将其连接到传输机械装置（5.2.6）的转子上，然后连接氧
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