ICS75.080 SH E30 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T0859—2013 热分析法 化学物质热稳定性的测定 Standard test method for the thermal stability of chemicals by thermal analysis 2013-10-01实施 2013-06-08发布 国家能源局 发布 NB/SH/T0859—2013 前 言 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTME537-07《差示扫描量热法测定 化学物质热稳定性的标准》。 本标准与ASTME537-07的技术性差异及其原因如下： 本标准增加了用差热分析法（DTA）测试化学物质热稳定性的试验方法，并推荐了设备和条 件，DTA是我国石化行业最常用的化学物质热稳定性试验方法之一； 本标准删除了关于带压力的试验以及相关的定义、方法等，我国已有现行的石化行业标准对 带压力的试验进行规范； 本标准将温度范围由ASTME537-07的27℃~527℃修改为27℃~1200℃，以满足对分子筛、 高岭土等化合物热分析的需要； 本标准增加了DTA曲线和恰变的定义（见第3章）； 本标准增加了典型的DTA曲线的示意图（见图2）； 本标准删除了测定起始温度的相关内容，目前我国一般采用外推起始温度和峰值温度来评价 化学物质的热稳定性； 本标准增加了用差热分析法和差示扫描量热法测定化学物质的峰值温度的试验条件、步骤和 精密度，在石化行业中峰值温度是最常用的热稳定性评价指标之一； 本标准中热分析仪的校正方法增加了CB/T13464的方法（见第9章）； 本标准用高聚物、润滑油、润滑脂、高岭土、分子筛、钢和锌代替ASTME537-07中的叠氮 化合物验证了变和外推起始温度的精密度，这些石化行业中常用化学物质更具有实际意义 和代表性（见第15章）； 本标准增加了钢和锌试样，其具有外推起始温度和焰变的标准值，计算了实验室内和实验室 间的偏差，删除了ASTME537-07中不具有标准值的叠氮化合物的相关内容（见15.4）； 本标准增加了附录A（资料性附录），给出了在27℃~1200℃温度范围内的峰值温度精密度的 计算结果。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/ SC1）归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准参加起草单位：中国石油化工股份有限公司催化剂长岭分公司、中国计量科学研究院、国 家化学建筑材料测试中心。 本标准主要起草人：周莉、邹亢。 NB/SH/T0859—2013 化学物质热稳定性的测定 热分析法 1范围 1.1本标准规定了采用差示扫描量热法（DSC）确定微量试样发生恰变的近似温度和熔值的方法，以 及采用差热分析法（DTA）确定微量试样发生焰变的近似温度的方法。 1.2本标准适用于以固体、液体或浆状形式存在的试样。 1.3本标准适用于在情性气体或活性气体中进行的试验，温度范围为27℃~1200℃。 1.4本标准采用国际单位制【SI]单位。 1.5本标准的应用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都 提出建议。用户在使用本标准前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用性。 特殊的安全注意事项见第8章。 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，仅所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。 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分确定标准测量方法重复性 与再现性的基本方法（GB/T6379.2—2004，IS05725.2:1994，IDT） GB/T13464物质热稳定性的热分析试验方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 DSC曲线DSCcurve 在差示扫描量热仪上记录的以热流（Ag）为纵坐标，以温度或时间为横坐标的连续变化的曲线 （见图1）。 T,=峰值温度 T,=外推起始温度 吸 热 温度/℃ 图1 典型的DSC放热曲线及外推起始温度和峰值温度 NB/SH/T0859—2013 3.2 DTA曲线 DTA curve 在差热分析仪上记录的以 以温度或时间作为横坐标的连续变化的曲线（见图2）。 吸鸡峰 80010001200 温度入 ICA 典型的DTA曲 3.3 过程中得到的试验曲线的一部分。具有偏 离基线，达到最大偏离，又重新回复到基线 的特 的基线不一定 与峰前的基线完全一致（见图1） 到吸热峰后有可 了能会紧跟着出现一个放热峰，基至吸热峰和放热峰直接连接在一起（女 中图3所示 时难 断峰值温度和外 推起始温度 3.4 peak temperat 曲线或DTA曲纳 高点的 3.5 温度 extrapolated onset temp erature(T.) 蜂前基线外推至与峰前部切线相交交点的温 （见图1） 图3吸热蜂紧跟着放热 条时的DSC/DTA曲终 3.6 反应reactio 试样的任何变化部 而熔变可以为吸热或放热。 3.7 热稳定性thermal stability 在所研究的温度范围内没发 法定义的反应（见3.6） 3.8 烩变changeof enthalpy 物质在受热情况下发生吸热或放热的任何变化。 2 NB/SH/T0859—2013 4方法概要 4.1在DSC或DTA试验中 量出焙变引起的热流（2）或温差，同时测量试样和参比材料的 绝对温度（T)，或 4.2将待测试样和 精生的 比材料分别放在两个相同的样品容器里。 4.3以2℃/min in的加热速率，在平衡气氛中，同步加热试样和参比材料。以热流（Aq）或 温差（AT）为 温度（T）或时间（）作为横坐标记录分析曲线 4.4当试样 发生恰变时 基线就会发生偏移并出现吸热峰或放热峰。 4.5DSC 验测定和报告外推起始温度（T）、峰值温度（T）以及焙变 （AH) DTA试验测定和报 告峰值温房 5意义和用途 5.1 用于测定具有潜在危险的反应，包括测试挥发性物质。通过测试反应发生时的温度和 新反应所具有的潜在危险性。 为前期试验方法来测定未知化学物质或混合 本方法推荐作 物的 甩第8章）。 5.2 标推可用来测定化学物质发生焰变时的外推起始温度、峰值温度以及变，以判断该类物质的 热稳 5.3 大小并不能完全代表实际应用过程中的危险程度。例如，某些 会伴随着气体 放热反应常常 的逸 从而 增加潜在的危险 可能会随挥发性 物的挥发程 出， 度不 较大的差别。所 主放热反应的近 似温度是最重 面放 要的 5.4 的四个重要指标是：检测到恰变发生， 焙变发生时近似的温度， 熔变的大小 样品池中气 标准白 体的 6局限 有多环境因 素都会影响到放热反应的产生、焙变大小、 出现温度。 还有些试验条件，如： 加热 密闭程度、气体反 立性 都会影响到本标准对热稳定性的检测结果。所以， 根据 本标准所得 的定性结果只能作为判断 质热稳定性的 指标。 7设备 7.1本标准所夜用的仪器显示变和温差，它们为温度（T）的函数。 7.2差示扫描量热仪 C和差热分析仪（DTA）由以下部分组成： 7.2.1样品室应包瓶 门组件 和参儿材料同步加热到恒定的温度或者以恒定的加势速率将温度控制在所需 7.2.1.1炉子：能将试样 要的范围。 7.2.1.2温度传感器：能指示试 的温度并精确到±0.5℃之间。 7.2.1.3 差值传感器：检测试样和参比材料之间的温度差或热流差，灵敏度0.1℃或0.2mW。 7.2.1.4 能够以50mL/min±5mL/min的速率维特样品室的情性（如氩气、气、氮气）或活性（如 空气）气氛的装置。 3 NB/SH/T0859—2013 4方法概要 4.1在DSC或DTA试验中 量出焙变引起的热流（2）或温差，同时测量试样和参比材料的 绝对温度（T)，或 4.2将待测试样和 精生的 比材料分别放在两个相同的样品容器里。 4.3以2℃/min in的加热速率，在平衡气氛中，同步加热试样和参比材料。以热流（Aq）或 温差（AT）为 温度（T）或时间（）作为横坐标记录分析曲线 4.4当试样 发生恰变时 基线就会发生偏移并出现吸热峰或放热峰。 4.5DSC 验测定和报告外推起始温度（T）、峰值温度（T）以及焙变 （AH) DTA试验测定和报 告峰值温房 5意义和用途 5.1 用于测定具有潜在危险的反应，包括测试挥发性物质。通过测试反应发生时的温度和 新反应所具有的潜在危险性。 为前期试验方法来测定未知化学物质或混合 本方法推荐作 物的 甩第8章）。 5.2 标推可用来测定化学物质发生焰变时的外推起始温度、峰值温度以及变，以判断该类物质的 热稳 5.3 大小并不能完全代表实际应用过程中的危险程度。例如，某些 会伴随着气体 放热反应常常 的逸 从而 增加潜在的危险 可能会随挥发性 物的挥发程 出， 度不 较大的差别。所 主放热反应的近 似温度是最重 面放 要的 5.4 的四个重要指标是：检测到恰变发生， 焙变发生时近似的温度， 熔变的大小 样品池中气 标准白 体的 6局限 有多环境因 素都会影响到放热反应的产生、焙变大小、 出现温度。 还有些试验条件，如： 加热 密闭程度、气体反 立性 都会影响到本标准对热稳定性的检测结果。所以， 根据 本标准所得 的定性结果只能作为判断 质热稳定性的 指标。 7设备 7.1本标准所夜用的仪器显示变和温差，它们为温度（T）的函