
- •Введение
- •1.2 Стандартные методы анализа коксов
- •1.2.1. Определение действительной плотности кокса
- •1.2.4 Определение массовой доли серы.
- •1.3. Нестандартные методы определения характеристик коксов
- •1.3.1. Определение кажущейся (объемной) плотности кокса.
- •2.2.Свойства пека.
- •2.3 Стандартные методы анализа пеков
- •2.3.1.Определение температуры размягчения пека.
- •2.3.2. Определение массовой доли веществ, нерастворимых в хинолине (α1-фракция).
- •2.3.3. Определение массовой доли веществ, нерастворимых в толуоле (α-фракция).
- •2.3.4. Метод определения зольности пека
- •2.4.3. Метод определения молекулярно-массового распределения пека и средней молекулярной массы.
- •2.4.4. Растворимость пека в различных растворителях. Экстрография пеков.
- •2.4.5. Определение смачивающей способности пеков
- •3.1.1.Получение мезофазных порошков из мезофазных пеков.
- •3.1.2.Приготовление мезофазной матрицы из расплава пека.
1.2.4 Определение массовой доли серы.
Определение массовой доли серы проводят в соответствии с ГОСТ 8606.
Метод основан на сжигании при температуре (815±25) °С в течение 2 ч навески аналитической пробы кокса со смесью окиси магния и углекислого натрия (смесь Эшка), дальнейшем растворении образовавшихся сульфатов, осаждении сульфат-ионов хлористым барием в соляной кислоте в виде сернокислого бария и весовом определении последнего.
Массовую долю серы в аналитической пробе в процентах вычисляют по формуле:
Sd = [(m1 – m2 + 0,0080) x 0,1374 / m] х 100%,
где m1 – масса сернокислого бария, полученная при анализе кокса, г;
m2 - масса сернокислого бария, полученная при контрольном опыте, г;
0,0080- масса сернокислого бария, полученная из 10,0 см3 стандартного раствора сернокислого калия, г;
0,1374 – коэффициент пересчета массы сернокислого бария на серу;
m – масса навески испытуемого материала.
1.2.5 Оценка микроструктуры коксов
Структуру коксов определяют в соответствии с ГОСТ 26132 «Коксы нефтяные и пековые. Метод оценки микроструктуры». Сущность метода заключается в оценке микроструктуры кокса, основанной на сравнении микроструктур испытуемых образцов кокса с контрольной шкалой эталонных микроструктур, являющейся неотъемлемой частью ГОСТ 26132 (рис1.1).
Для анализа используется микроскоп, работающий в отраженном плоскополяризованном свете с увеличением 100х. Для специально подготовленных шлифов-штабиков (по 2 на каждом коксе) анализируется по 30 полей зрения на каждом шлифе.
Микроструктуру в каждом поле зрения оценивают в баллах, пользуясь шкалой микроструктур и таблицей (табл.1.3) по преобладающей структурной составляющей или средневзвешенной величине, если в поле зрения две и более составляющих. Оценку микроструктуры (Б) в баллах вычисляют по формуле (1) с точностью до второго десятичного знака с последующим округлением до первого десятичного знака :
Рисунок 1.1. – Шкала эталонных микроструктур
n
Б Бi / n (1),
i=1
где Б – оценка структуры i-го поля зрения, балл,
n – количество проанализированных полей зрения, шт.
4. Для построения гистограмм относительную частоту в % вычисляют по формуле (2) :
Ч= n х 100 / 60 (2),
где n- частота оценки микроструткуры кокса каждым из баллов,
60 – количество полей зрения при анализе двух штабиков
Таблица 1.3. Градация структурных составляющих в нефтяных коксах
Балл |
Характеристика структурных составляющих |
Размер волокна, мкм |
1 |
Изотропная (точечная), характеризуется однородной структурой с одновременным затуханием всех структурных элементов при скрещивании николей |
Менее 3 |
2 |
Весьма мелковолокнистая, характеризуется однородной структурой с существованием границ между структурными элементами. |
3 - 7 |
3 |
Мелковолокнистая |
7 - 14 |
4 |
Средневолокнистая |
14 - 35 |
5 |
Крупноволокнистая (лепестковая) без какой-либо ориентации структурных элементов |
35-70 |
6 |
Мелкоигольчатая, характеризуется наличием групп ориентированных волокон, в поле зрения расположенных хаотически |
70-200 |
7 |
Среднеигольчатая, характеризуется наличием групп ориентированных волокон |
200-400 |
8 |
Среднеигольчатая с большим размером волокон |
400-600 |
9 |
Крупноигольчатая с шириной волокон менее 0,3 мкм |
Более 600 |
10 |
Крупноигольчатая с шириной волокон более 0,3 мкм |
Более 600 |
Из рассматриваемых в данном курсе видов коксов максимально однородную микроструктуру имеет смоляной изотропный кокс, содержание структурных составляющих протяженностью 3-7 мкм (оцениваемых баллом 2) составляет в нем 80-100% (рис.1.2а). В пековом
изотропном кубовом коксе присутствуют также и более протяженные структурные составляющие - 7-14 мкм (оцениваемые баллом 3)- 13%) и 35-70 мкм (оцениваемые баллом 5) – 20% (рис.1.2б). Кокс КНПС помимо структурных составляющих 3-7 мкм (70%) и 7-14 мкм (20%) имеет в своем составе изотропные структурные составляющие размером менее 3 мкм, (оцениваемые баллом 1) - 10% (рис1.3а).
Основную часть в смоляном рядовом коксе и нефтяном коксе КЗА составляют крупноволокнистые (лепестковые) структурные составляющие без какой-либо ориентации структурных элементов протяженностью 35-70 мкм (65%), доля изотропных структурных составляющих протяженностью 3-7 мкм - 18% (рис.1.3б). Пековый анизотропный кокс имеет в своей структуре только протяженные структурные составляющие размером более 35 мкм (с оценкой 5 баллов и выше).