小说,我欲封天耳根小说,完美世界前传下载

低分子有機(jī)物熔點(diǎn)測定的兩種方法研究

　　摘要：利用DSC方法和數(shù)字熔點(diǎn)儀方法對塑料改性常用的幾種低分子有機(jī)物熔點(diǎn)進(jìn)行測定，并對兩種方法的測定結(jié)果進(jìn)行分析研究，指出在塑料行業(yè)進(jìn)行低分子有機(jī)物熔點(diǎn)測定的時(shí)候數(shù)字熔點(diǎn)儀方法更優(yōu)，并提出用數(shù)字熔點(diǎn)儀測定時(shí)的要訣。

　　關(guān)鍵詞：低分子有機(jī)物;DSC;數(shù)字熔點(diǎn)儀;熔點(diǎn)

　　Study on Two Methods of Detecting Melting Point of Low Molecular Weight Organic Compound

　　Abstract：Using DSC method and the digital melting point tester,the modified plastic of several low molecular weight organic compound were determined.Through comparing the results of two testing methods，the

　　digital melting point tester was more suitable than DSC，and the key point of using digital melting point tester was advanced.

　　Key words：low molecular weight organic compound;DSC;digital melting point tester;melting point.

　　在塑料改性時(shí)需要用到大量的低分子有機(jī)物材料，這些材料質(zhì)量好壞直接會影響到生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能，因此對這些材料的質(zhì)量控制是產(chǎn)品質(zhì)量保證的重要手段。根據(jù)物理化學(xué)的定義，物質(zhì)的熔點(diǎn)是指該物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中，對于純粹的有機(jī)化合物，一般都有固定熔點(diǎn)，但如混有雜質(zhì)則其熔點(diǎn)發(fā)生變化。因此熔點(diǎn)測定是辨認(rèn)物質(zhì)的基本手段，也是純度測定的重要方法之一。常用的方法有毛細(xì)管法和DSC法。由于毛細(xì)管法操作簡單、快捷，測試結(jié)果重復(fù)性好，再加上歷史原因，毛細(xì)管法測量藥物的熔點(diǎn)已是載入各國藥典的方法;隨著測試儀器的技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，特別是熱分析技術(shù)的發(fā)展，DSC在有機(jī)物熔點(diǎn)測試的應(yīng)用越來越多，且理論也日趨成熟，但國內(nèi)關(guān)于毛細(xì)管法和DSC法比較的研究進(jìn)行的不多，且局限在純度較高的物質(zhì)如藥物上。從這些研究看來，對于純度高組分單一有機(jī)物的熔點(diǎn)，毛細(xì)管法和DSC法測試的結(jié)果比較一致。李書文用DSC法和毛細(xì)管法測量了香草醛等五種熔點(diǎn)標(biāo)樣的熔點(diǎn)[1]，認(rèn)為DSC曲線上的外推起始溫度和峰溫分別對應(yīng)于毛細(xì)管法測量的初熔溫度和終熔溫度。在改性塑料改性中所用低分子有機(jī)物，有不少是多組分的，對于這些純度低組分多的有機(jī)物。哪種方法在實(shí)際生產(chǎn)中更具有指導(dǎo)意義?為了研究兩種方法在低分子有機(jī)物熔點(diǎn)測試上的差別，我們對不同的樣品分別進(jìn)行測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行分析討論，得到極其指導(dǎo)意義實(shí)際應(yīng)用的滿意結(jié)論。

　　1 實(shí)驗(yàn)

　　1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測試樣品

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

　　數(shù)字熔點(diǎn)儀，，上海申光DSC。

　　測試樣品：

　　已二酸，分析純，廣州化學(xué)試劑廠;阻燃劑A;阻燃劑B;阻燃劑c;抗氧劑D;硬脂酸鈣E。

　　1.2實(shí)驗(yàn)方法

　　數(shù)字熔點(diǎn)儀：直徑1 mm的玻璃毛細(xì)管裝2～3 min樣品，用自由落體法使樣品壓實(shí)，預(yù)置溫度為50℃，升溫速率為5℃/min。

　　DSC：稱取一定量樣品用固體鋁坩堝裝樣密封，在20mL/min的氮?dú)夥障乱?℃/min的升溫速率升溫到一定溫度，并記錄測試前后的樣品重要。各個(gè)樣品用兩種方法測得熔點(diǎn)結(jié)果如表l所示，硬脂酸鈣E測得DSC曲線如圖1所示。

　　從表1可看知：(1)DSC曲線上出現(xiàn)明顯吸熱變化的時(shí)間較數(shù)字熔點(diǎn)儀早。(2)純度較大樣品在數(shù)字熔點(diǎn)儀上表現(xiàn)為初熔點(diǎn)和終熔點(diǎn)接近，在DSC曲線上表現(xiàn)為熔融吸熱峰窄;純度小的樣品在數(shù)字熔點(diǎn)儀上表現(xiàn)為初熔點(diǎn)和終熔點(diǎn)相差較大，或無終熔點(diǎn)，在DSC曲線上表現(xiàn)為吸熱峰寬，或吸熱峰多。(3)對純度大的樣品，數(shù)字熔點(diǎn)儀測定取終熔點(diǎn)作為熔點(diǎn)，DSC測定取峰溫作為熔點(diǎn)，兩種方法測定的結(jié)果接近。(4)純度小樣品熔點(diǎn)在數(shù)字熔點(diǎn)儀與DSC測定上測定的結(jié)果相差較大。

　　2 分析及討論

　　晶體熔化需要滿足兩個(gè)條件：一是達(dá)到熔點(diǎn)，二是持續(xù)受熱。從這點(diǎn)來看，到達(dá)熔點(diǎn)和熔化之間是有時(shí)間差的，這段時(shí)問差的長短與樣品本身有關(guān)，也與測定方法有關(guān)。在進(jìn)行熔點(diǎn)測定時(shí)，數(shù)字熔點(diǎn)儀是根據(jù)樣品在受熱時(shí)透光能力的變化作為判斷依據(jù)。而DSC是根據(jù)比熱容的變化作為判斷依據(jù)。當(dāng)純度大的樣品在DSC曲線上開始表現(xiàn)為吸熱的時(shí)候，樣品還沒有熔化，這時(shí)在數(shù)字熔點(diǎn)儀上光透過率很小或?yàn)榱�，沒有熔點(diǎn)數(shù)據(jù)。持續(xù)受熱一段時(shí)間后才出現(xiàn)熔化，再繼續(xù)加熱直到完全熔化變?yōu)橥该魅垡�，這時(shí)數(shù)字熔點(diǎn)儀上樣品表曲線上出現(xiàn)明顯吸熱變化的溫度較數(shù)字熔點(diǎn)儀早的原因。

　　若樣晶的組分中有非結(jié)晶或熔點(diǎn)相差較大的物質(zhì)，數(shù)字熔點(diǎn)儀與DSC的測定結(jié)果就相差很大了。因?yàn)樵谑軣釙r(shí)非晶體的比熱容不會像晶體那樣發(fā)生很大的突躍在DSC曲線上只有基線漂移而無明顯突變。當(dāng)樣品中非晶含量大的組分發(fā)生相變時(shí)，整個(gè)樣品的透光能力就變大了，在數(shù)字熔點(diǎn)儀上出現(xiàn)初熔點(diǎn)，但這時(shí)候?qū)?yīng)的溫度上DSC曲線并無明顯變化;所以若含有少量熔點(diǎn)低的組分，當(dāng)其熔化時(shí)DSC曲線上已有明顯變化，而此時(shí)整個(gè)樣品的光透過率還很小，在數(shù)字熔點(diǎn)儀上未出現(xiàn)熔點(diǎn)結(jié)果。

　　當(dāng)樣品中含有水或其它低分子物質(zhì)時(shí)，如硬脂酸鈣E，由于在熔點(diǎn)測定時(shí)樣品受熱會發(fā)生物理或化學(xué)變化，在用數(shù)字熔點(diǎn)儀測定熔點(diǎn)時(shí)可一次成功測定但無終熔點(diǎn);而DSC對樣晶的熱變化非常敏感，當(dāng)樣品中含有水或其它低分子物質(zhì)時(shí)，到一定溫度曲線上就會出現(xiàn)明顯的吸熱峰，對結(jié)果的判斷產(chǎn)生很大的干擾。圖1為硬脂酸鈣E的DSC曲線，第一次升溫時(shí)出現(xiàn)四個(gè)明顯的吸熱峰，再作二次升溫，三次升溫時(shí)，曲線上只出現(xiàn)三個(gè)吸熱峰，而降溫曲線上只有一個(gè)放熱峰。利用這樣的曲線在進(jìn)行熔點(diǎn)判斷時(shí)，很難判斷哪個(gè)吸熱峰可以作為熔融峰。若不進(jìn)行多次升降溫，單憑一次升溫的曲線就作判斷，很容易被誤導(dǎo)，特別是當(dāng)樣品的熔點(diǎn)與水或其它低分子易揮發(fā)物的揮發(fā)吸熱峰接近的時(shí)候。若每個(gè)樣品都這樣進(jìn)行分析，大大增大了測試周期和測試成本。而數(shù)字熔點(diǎn)儀只需設(shè)定預(yù)置溫度和一次升溫，不管樣品在升溫過程中發(fā)生多復(fù)雜的變化，它只根據(jù)過程中透光率的變化作出判別，且結(jié)果自動給出，從這點(diǎn)來看，針對不同的樣品，特別是純度不高的樣品，數(shù)字熔點(diǎn)儀測試周期短，結(jié)果判斷簡單。

　　在改性塑料行業(yè)所用到的低分子有機(jī)物助劑是多種多樣的，而這些助劑的純度和組分也各不相同，就實(shí)際生產(chǎn)而言，對這些助劑的“熔點(diǎn)”測試其實(shí)是對其整個(gè)組分相變溫度的測試。不可否認(rèn)DSC法能在曲線卜反應(yīng)出豐富的信息，但是要對曲線卜的變化作出合理的解釋要么輔助其它儀器要么進(jìn)行多次循環(huán)，增加了測試時(shí)間和成本;在實(shí)際的品質(zhì)控制中，面對的樣品不但純度大小不一，而且種類和數(shù)量繁多，結(jié)果測定的及時(shí)性和準(zhǔn)確性是同樣重要的。

　　從實(shí)際生產(chǎn)來看，助劑要在體系中很好地進(jìn)行混合，在液態(tài)或熔融態(tài)中當(dāng)然能更好地進(jìn)行，而相態(tài)的變化可以通過透光能力的變化進(jìn)行表征，從這點(diǎn)來看，數(shù)字熔點(diǎn)儀的測試結(jié)果比DSC測試的結(jié)果更有指導(dǎo)意義。

　　數(shù)字熔點(diǎn)儀測熔點(diǎn)時(shí)要注意制樣，在進(jìn)行測試前需對樣品進(jìn)行充分混合，將抽樣的偶然性降低到最小，且測試3次以上。幾次結(jié)果接近方可接受，熔點(diǎn)取平均值。

　　3 結(jié) 論

　　(1)利用DSC和數(shù)字熔點(diǎn)儀都可以對低分子有機(jī)物進(jìn)行熔點(diǎn)測試，對純度較高的樣品，兩者的測試結(jié)果比較一致。

　　(2)若樣品純度低組分多，用DSC進(jìn)行測試時(shí)測試周期長，熔點(diǎn)結(jié)果難判斷。

　　(3)在對塑料改性時(shí)用到的低分子有機(jī)物材料進(jìn)行熔點(diǎn)測定時(shí)，從測試周期、測試成本、結(jié)果判斷和實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)考慮，推薦使用數(shù)字熔點(diǎn)儀法。

　　(4)在使用數(shù)字熔點(diǎn)儀對低分子有機(jī)物進(jìn)行熔點(diǎn)測試時(shí)，要將樣品充分混合，測試3次以上，幾次結(jié)果接近方可接受，熔點(diǎn)取平均值。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李書文.采用DSC法和毛細(xì)管法對標(biāo)樣熔點(diǎn)的精確測量和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn).物理測試，1993，(1)：33—35.

低分子有機(jī)物熔點(diǎn)測定的兩種方法研究

最新消息