CNS 14830-2004 Method of test for distillation range of volatile organic liquid《挥发性有机液体蒸馏范围试验法》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 83.080.01 K6110314830經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 7 月 6 日 年月日 (共 14 頁 )揮發性有機液體蒸餾範圍試驗法 Method of test for distillation range of volatile organic liquid 1. 適用範圍：本標準規定經由手動或自動程序，量測在蒸餾過程中化性穩定，液體沸點介於 30 350之蒸餾範圍的試驗法。其適用之有機液體含碳氫化合物、化學中間體及其試驗摻配物等。 備考： 本標

2、準要旨不在強調有關使用它時的所有安全問題。使用者應建立適用之安全衛生之操作準則，並且在使用之前能決定規則範圍之應用性。對於特殊有害的聲明參閱各節備考。關於危害性資料及操作指引請參閱供應商之材料安全資料 (MSDS)。 2. 用語釋義 2.1 初沸點 (initial boiling point)：第一滴凝結自冷凝管滴下時，觀察所得溫度即為初沸點。 2.2 乾點 (dry point)：燒瓶底部最後一滴液體 揮發時之溫度為乾點，任何留在燒瓶邊壁或溫度計上之液體可不加考慮。 2.3 分解點 (decomposition point)：第一次發生熱分解現象時之溫度。 2.4 終沸點 (final b

3、oiling point)：蒸餾試驗所達之最高溫度為終沸點，此最高溫度通常於燒瓶底部油樣液體完全揮發後到達之。 2.5 最終 5 分鐘蒸餾點 (end point 5 minutes)：達 95%餾分蒸餾溫度後 5 分鐘，若未出現乾點或終沸點時所顯示溫度。 3. 方法概要：本標準使用 100 mL 試樣，在相同條件下以簡單之批式分餾系統進行蒸餾。溫度計之水銀溫度在餾出物蒸出前，須與回流液達到充分平衡。由半浸沒式溫度計 (partial immersion thermometer)量取之沸點溫度，再經校正成標準大氣壓下之真實沸點 (true boiling temperature)。 4. 意義

4、及應用 4.1 本標準提供檢測揮發性有機液體蒸餾範圍之試驗方法，而相對揮發性可配合其他試驗來鑑定及量測有機液體之品質，因此本試驗法可作為評估是否符合規範之檢驗步驟。 4.2 本試驗法亦提供殘餾物 (residue)、溶劑回收量、加熱損失 (無法回收 )等之經驗值。在許多化工程序中有機液體常當溶劑使用，由於相對揮發性、殘餾物及可回收量等性質影響這些製程之效能，本試驗法在生產管制上非常有用。 5. 儀器裝置 5.1 蒸餾裝置：冷凝管、冷卻槽以及蒸餾瓶之金屬防風罩 (metal shield or enclosure) 部分參閱圖 1 與圖 2。 2 CNS 14830, K 61103 5.2 蒸

5、餾瓶： 200 mL 之硼 (矽酸 )玻璃，如圖 3 所示，且蒸餾瓶之容量及尺寸須符合表 1 之規定。 備考： 為避免新燒瓶發生液體過熱之現象，可於瓶底先沉積少許碳渣。夾取少許酒石酸置入新燒瓶之瓶底，加熱分解，並以水、丙酮沖洗烘乾後備用。 圖 1 蒸餾設備（本生燈式） 圖 2 蒸餾設備（電子加熱式） 冷卻槽蓋溫度計蒸餾瓶 冷卻槽氣體管通氣孔 圍屏 支撐板本生燈 紙板量筒加熱 石綿板 收集蓋 冷凝管冷凝器圍屏溫度計通氣孔燒瓶支撐平台燒瓶收集量筒 燒瓶支撐板電子加熱器支撐板高度調整鈕 加熱調整鈕電源開關 3 CNS 14830, K 61103 圖 3 蒸餾瓶 表 1 蒸餾瓶之容量及尺寸要求 容量

6、 mL 蒸餾瓶外徑mm 最大值 瓶壁厚度mm 最小值 瓶塞大小高度 mm 最大值 側管外徑0.5mm側管長度 3mm 與側管中心距離 3mm 頂部 底部 100 66 0.8 2 218 6 100 - 137 125 70 0.8 2 217 7 100 - 137 200 77 0.8 3 182 7 100 - 120 250 88 0.8 1 218 6 100 - 150 5.3 熱源：裝設可調式本生燈或電子加熱器，以提供第 7 節所述之穩定速率下蒸餾產物所需之足夠熱源。 對於較窄蒸餾範圍液體 (低於 2 )之蒸餾，電熱法除非經證實可與本生燈得到相對等結果下才可使用。 (參閱第 9

7、節造成蒸餾過熱突沸之因素以及參閱參考 X 第 X1 節中電熱器使用之注意事項。 ) 5.4 蒸餾液回收裝置 5.4.1 手動蒸餾液回收裝置：使用 100mL 之量筒，刻度 1mL，總高度介於 250 至260mm 間。 5.4.2 自動蒸餾液回收裝置：根據自 動蒸餾儀器操作手冊中所述之回收裝置，除刻度外，均須符合第 5.4.1 節之尺寸規格。 5.4.2.1 自動蒸餾液面偵測裝置：自動蒸餾液面追蹤 /記錄裝置之解析度需達0.1mL，準確度則為 1mL。 5.5 溫度量測裝置 5.5.1 手動蒸餾溫度計：參照表 2 之半浸沒式溫度計，並符合 CNS 14823石油類試驗用玻璃溫度計標準規範及參閱

8、第 10.1 節校正，建議使用冰或蒸汽之標準方法來進行溫度計水銀球的校正。 5.5.2 自動蒸餾溫度感應器：溫度偵測系統可採用熱電偶 (thermocouple)或阻抗型溫度計 (resistant thermal sensor)，但需與對等之校正過水銀球玻璃溫度計具有相同溫度延遲與精密度。溫 度計必須定期校正。校正可依不同的感測探針，選取不同的標準精密電阻，並以電位計 (potentiometer)校正。另一種校強化瓶口強化瓶口強化瓶口 燒圓燒圓燒圓 強化瓶口 4 CNS 14830, K 61103 正方法則是利用蒸餾純甲苯 (純度 99.9% )，再比較熱電偶或阻抗型感溫計與水銀溫度計所

9、顯示之溫度差異。 備考：在本標準蒸餾之手動操 作條件下，使用半浸沒式溫度計，甲苯所顯示的沸點為 110.6（經大氣壓力校正）參閱表 4。 表 2 溫度計 CNS 14823 之溫度計編號 IP 範圍， 刻度 2CA62CA-5 +300 1.0 3CA73CA-5 +400 B14C - 38 82 0.1 37C 77C -2 +52 0.2 38C 78C 24 78 0.2 39C 79C 48 102 0.2 40C 80C 72 126 0.2 41C 81C 98 152 0.2 42C 82C 95 225 0.2 102C 83C 123 177 0.2 103C 84C 14

10、8 202 0.2 104C 85C 173 227 0.2 105C 86C 198 252 0.2 106C 87C 223 277 0.2 107C 88C 248 302 0.2 A這類溫度計較其他溫度計之溫度感應遲緩，不適用於窄蒸餾範圍之液體。 B301以下（含）刻度為 1， 301以上細分刻度為 1.5。 6. 危險性 6.1 注意事項：某些溶劑、 化學品中間體，尤其 (但不僅 )醚類及不飽和化合物，儲存時極易形成過氧化物。而這些過氧化物蒸餾過程，尤其當到達乾點時，可能產生激烈爆炸。當某些化學品長期儲存若形成過氧化物時，這些材料必須先進行過氧化物分析。一旦過氧化物濃度達到危害濃度，

11、必須特別小心處理，例如在蒸餾前先設法分解過氧化物，隔離試樣且不要進行測試。 6.2 大多數溶劑及化學中間體均易燃，在操作蒸餾裝置時，最好使用適當之承接盤(catch pan)與防護罩 (shielding)，以遮擋蒸餾瓶意外破裂時濺出之液體。 6.3 提供有效通風以保持蒸餾裝置附近溶劑蒸氣濃度低於爆炸濃度下限，且亦須低於一般之工作區域之安全限制值。 7. 儀器裝置之準備 7.1 手動蒸餾裝置 5 CNS 14830, K 61103 7.1.1 使用鐵絲捲繞無絨之軟布或其 他適當方法，將冷凝管清洗乾淨，並予以乾燥。 7.1.2 使用符合待測液體需求規格之 溫度計，若無特別要求，可參閱表 2，選

12、取涵蓋待測物整個蒸餾範圍且刻 度最小之一支溫度計。將此溫度計藉由軟木塞固定於蒸餾瓶頸中間，並使溫度計之收縮室 (如果是 2C 或 IP62 型溫度計之水銀球 )之頂端位於蒸氣管與瓶頸接頭處之底端 (參閱圖 2)。 備考：比起將溫度計的浸泡刻度畫線對準在其他位置來的重要。 7.1.3 參閱第 8.1.3.1 節及第 8.1.3.2 節，調整適當的加熱隔板。 備考：對於低沸點物，開始試驗前須先將設備冷卻至常溫。 7.1.4 將冷凝槽注滿如表 3 所列適當溫度的水。 備考： 當蒸餾純 化合物時，通常需先確認冷凝槽之溫度須高過該化合物之結晶點。 7.1.5 取適量試樣，調整其溫度至表 3 所列適用之溫

13、度 。 7.2 自動蒸餾裝置：自動蒸餾裝置之組裝請直接參考儀器之操作手冊。 表 3 溫度 初沸點， 冷凝槽溫度， 試樣溫度， 低於 50 0 3 0 3 50 70 0 10 10 20 70 150 25 30 20 30 高於 150 35 50 20 30 8. 操作步驟 8.1 手動蒸餾步驟 8.1.1 使用有刻度 的量筒，量取經調溫後試樣 1000.5mL。將蒸餾瓶自裝置上取下，將此測試樣品倒入瓶中，倒完後讓此量筒再傾滴 15 20 秒。 備考： 對於粘稠 液體，需要較長時間以使試樣完全倒入蒸餾瓶，但滴料時間不宜超過 5 分鐘，且不讓任何試樣進入蒸氣管。 8.1.2 蒸餾瓶的蒸氣管先

14、套上一充分 滾壓妥且鑽好孔的軟木塞或適當材料的塞子後，再插入冷凝管，以使兩者能緊密結合。調整加熱包以使瓶頸保 持垂直，並使蒸氣管延伸入冷凝管 25 50mm，並讓瓶底穩固 在加熱包之槽中。插入第 7.1.2 節所述之溫度計，並在冷凝管出口處接上回收量筒 (不需乾燥 )，其出口約深入回收量筒至少 25mm，但不得低過量筒之 100mL 刻度位置。若蒸餾物之初沸點低於 70，則蒸餾過程須將回收量筒浸入透明之水槽，保持槽溫在 10 20間，並利用平板蓋子將量筒上方蓋住，以避免冷凝管之水氣進入量筒內。 8.1.3 對於具有不同蒸餾溫度之不同 材料，必須適度的判斷以選取較好操作條件並獲取可接受之準確性與

15、精密度。一般通則建議如下： 6 CNS 14830, K 61103 8.1.3.1 初沸點低於 150材料可建立下列操作條件。 (a) 隔熱板直徑， 32mm。 (b) 加熱速率從開始加熱到蒸出第一滴蒸餾液，約 5 10 分鐘。蒸氣由瓶頸之蒸氣管上昇到側管時間，約 2.5 3.5 分鐘。 8.1.3.2 初沸點高於 150材料須建立下列操作條件。 (a) 隔熱板直徑， 38mm。 (b) 加熱速率從開始加熱到蒸出第一滴蒸餾液，約 10 15 分鐘。而蒸氣由瓶頸之蒸氣管上昇到側管時間，必須快到能於加熱 15 分鐘內蒸出第一滴蒸餾液。 8.1.4 調整供熱速率，讓蒸餾依每分鐘 4 5mL(大約每

16、秒兩滴 )速率進行。當第一滴蒸餾液滴下時 (初沸點 )，移動回收量筒以讓冷凝管尖碰觸回收量筒之一側管壁。記錄收集到 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90 以及 95mL蒸餾液時，蒸餾溫度計顯示之溫度。 8.1.5 不改變加熱設定下繼續 95%以上之蒸餾，直至觀測到乾點。記錄此觀察到乾點溫度 (參閱第 2 節 )。若未觀測到乾點 (亦即未達乾點前發生裂解之現象：瞬間產生大量蒸氣或濃煙 ；或蒸餾溫度計已達最高讀數，瓶底仍殘存著液體 )，則記錄結果。 8.1.6 當乾點未能得到時，報告蒸餾 溫度計觀察到之最高溫度，或終沸點。當分解現象發生，瞬間產生大量蒸 氣或濃

17、煙，通常伴隨著蒸餾溫度刻度下降，記錄此溫度並報告為分解溫度。假如並無預期之溫降發生，則記錄到達 95%蒸餾溫度後，經 5 分鐘所顯示之最高溫度。並報導為 5 分鐘終點溫度。這個標誌表示在時間限制下， 真實終點溫度無法得到，在任何情況下，將不超過 95%蒸餾點後 5 分鐘。 8.1.7 讀取並記錄大氣壓力。 8.1.8 蒸餾液經由冷凝管滴盡，讀取 其總量並記錄之，此為其回收率。對於非粘稠液體，若蒸餾範圍在 10以內，其蒸餾總回收率應不低於 97%。對於粘稠液體以及，蒸餾範圍 10以上之寬廣蒸餾範圍物質，其蒸餾總回收率只須達 95%。若回收率未達上述標準，則須重複此項試驗。 8.1.9 假如出現任

18、何殘餾物，待其冷卻至常溫，並將其倒入 0.1mL 刻度之小量筒中，量其體積並記錄之。並記錄以 100 減去回收量與殘餾量之和，此為蒸餾損失率。 8.2 自動蒸餾步驟 8.2.1 利用自動蒸餾之回收量筒量取 1000.5mL 之已經調整至適當溫度的試樣。將此試樣倒入蒸餾瓶中，倒完後再讓此回收量筒再傾滴 15 至 20 秒。 (參閱第 8.1.1 節備考 ) 8.2.2 依照操作手冊，將蒸餾瓶接上冷凝管，並裝上溫度量測裝置。 8.2.3 依照操作手冊開始蒸餾試驗。 9. 造成過熱 ( super heating)之因素 7 CNS 14830, K 61103 9.1 一般而言，蒸氣環境之溫度超過

19、蒸氣與液相平衡之溫度即為過熱。下列因素將導致發生過熱，必須加以避免。 9.2 火焰直接接觸到燒瓶使用之瓦斯火焰應 以下列步驟避免接觸到規定部分以外之燒瓶。 9.2.1 選取正確尺寸及特定孔徑之石綿板，孔徑必須為沒有不規則度之正圓。 9.2.2 必須使用無龜裂及無裂縫之石綿板。 9.2.3 將燒瓶緊貼石棉隔熱板上方中央之孔洞。 9.3 加熱：瓦斯燈放置的地方、位置及火焰特性須依下面方式小心處理。 9.3.1 熱源直接在燒瓶下端加熱，任 何之變化將導致周遭大部分空氣被加熱至較燒瓶更高溫度。 9.3.2 火焰最好不要有太大接觸區，應保持無光耀 (nonluminous)。 9.3.3 瓦斯燈之 高度

20、保持在，使無光耀 (nonluminous)的完全燃燒區低於石綿板約43in.(20mm)位置。 9.4 外來 (extraneous)的熱源任何外來的熱源，像陽光直接 照射燒瓶將造成過熱。 9.5 設備的狀態設備用後隨即再用必須特別小心，尤其對於低沸點物質，測試前更應先將設備冷卻至常溫。 9.6 電加熱器之使用電熱器通常較易造成突沸，因此須先測試確認可與瓦斯燈得到同樣效果才可使用。電熱器引起之突沸可以藉加熱器設計之選擇、加熱區之集中化以及構造上儘量少採用陶瓷材料等 得到改善，但顯然無法完全避免突沸。實施上述改善，主 要可減少 (但非完全排除 )蒸餾瓶下方沿著石綿瓦週圍之外來熱輻射量。 (參閱

21、參考第 X1 節，有關電熱器使用所遭遇問題有較詳細的討論 ) 。 10. 計算 10.1 手動蒸餾計算 10.1.1 溫度計孔徑之校正：溫度計之孔徑在刻度整 段難免稍有變異，故需校正刻度之讀數。 10.1.2 溫度計水銀球容積收縮校正：溫度計水銀球 容積收縮校正，可藉冰點或水蒸氣（平衡）點時的體積變化測定來校正。 10.1.3 氣壓計壓力之校正：作完溫度計誤差之校正 後，尚需以下列數學式進行大氣壓力與標準大氣壓力差異之校正。 10.1.3.1 K 值單位為 /mm 水銀柱之校正式 校正值 K(760 - P)(1) 式中， K：沸點隨壓力之改變率，單位為 /mm 水銀柱，參閱表 4（第 10.

22、1.3.2 節備考）。 P：在標準溫度下，以 mm 水銀柱表示之大氣壓力。 10.1.3.2 K 值單位為 /毫巴（ mbar)之校正式 校正值 K(1013-P).(2) 式中， K：沸點隨壓力之改變率，單位為 /mbar，參閱表 4（第 8 CNS 14830, K 61103 10.1.3.2 節備考）。 P：在標準狀態（溫度壓力）下，以 mbar 表示之大氣壓力。 備考： 對於未列於表 4 的純化學品， K 值一般可由文獻上查到。對於窄蒸餾範圍之碳氫化物， K 值由 0.00012 乘以其絕對溫度表示的標準沸點（ normal boiling point）而得。 10.1.4 假如整個

23、試樣的蒸餾範圍未超過 2，包括溫度計（含孔徑之不規則度及球體之收縮率）及當時的大壓力均需加以校正，並 將觀察到的 50%蒸餾溫度與如表 4 方式得到之 760mm 下真沸點間之差異。 10.2 自動蒸餾計算：仍須依照第 10.1.3 節及第 10.1.4 節作大氣壓壓力校正。 表 4 沸點隨壓力之改變率 化合物 K值，在沸點下 /mmHg K 值，在沸點下 /mbar 760mmHg 下 沸點， 丙酮 0.039 0.029 56.1 正戊醇 0.041 0.031 138.0 乙酸戊酯 0.048 0.036 149.5 芳香烴溶劑（石油腦） 0.049 0.037 - 苯 0.043 0.

24、032 80.1 乙酸異丁酯 0.045 0.035 117.3 乙酸正丁酯 0.045 0.035 126.1 乙酸第二丁酯 0.045 0.034 112.4 異丁醇 0.036 0.027 107.9 正丁醇 0.037 0.028 117.7 第二丁醇 0.035 0.026 99.5 二丙酮醇 0.050 0.037 - 二乙二醇 0.050 0.037 245.0 二丙二醇 0.051 0.038 232.8 乙酸乙酯 0.041 0.030 77.2 乙醇 0.033 0.025 78.3 乙二醇 0.045 0.033 197.6 2-丁氧基乙醇 0.047 0.035 171

25、.2 2-乙氧基乙醇 0.044 0.033 135.1 乙酸 2-丁氧基乙酯 0.046 0.035 156.3 9 CNS 14830, K 61103 己二醇 0.045 0.033 197.1 乙酸正己酯 0.050 0.037 171.6 異佛爾酮 0.057 0.043 215.3 甲醇 0.033 0.025 64.5 丁酮 0.043 0.032 79.6 乙酸異己酯 0.048 0.036 146.2 己酮 0.048 0.036 144.9 甲基異丁基甲醇 0.041 0.030 131.8 戊酮 0.046 0.035 116.2 全氯乙烯 0.048 0.036 121

26、.2 異丙醇 0.033 0.025 82.3 醋酸異丙酯 0.041 0.030 88.5 丙二醇 0.043 0.032 187.6 吡啶 0.046 0.035 115.4 甲苯 0.046 0.035 110.6 三氯乙烯 0.043 0.032 87.1 乙酸乙烯 0.040 0.030 72.7 二甲苯 (混合異構物 ) 0.049 0.037 - 11. 報告：結果之報告，係根據測試樣品之規格方式。假如沒有要求特定之報 告方式，報告每個觀測到蒸餾體積下之校正過 之溫度，並報告殘餾物之體積百分率，回收百分率以及蒸餾損失。 12. 精密度及偏差 12.1 實驗室間比對 12.2 本試

27、驗法之精密度經過 2000 個試驗室，包括手動及自動蒸餾結果之變異數比較，統計上並無明顯之差異。六支 測試樣品之手動及自動蒸餾結果應用統計之成對，雙側 T-檢定（ two-tailer,T-test） ，探討平均值之差異，結果初沸點 (IBP)及 50%蒸餾點顯示小的相對偏差，但統計上不顯著；乾點 (DP)顯示小但顯著之偏差。在此探討中對測試樣品所觀測到之相對偏差如表 6 所列。這些偏差只適用於所用之測試樣品，並不一定適用於其他樣品。 10 CNS 14830, K 61103 12.3 重複性（ Repeatability）：相同操作者，二次測試結果之差異 (每次測試結果係取兩次試驗平均 )

28、，超過表 5 及表 6 中 95%可信度下之重複性值，將認定不合格。 12.4 再現性（ Reproducibility）：不同試驗室操作者，二次測試結果差異 (每次測試取兩次試驗平均 )，超過表 5 及表 6 中 95%可信度下之再現性值將被認定不合格。 12.5 偏差（ Bias） 12.5.1 絕對偏差：由於本試驗法之溫度量測裝置，係利用甲苯 (純度 99.9%以上 )的標準沸點校正。因此本方法相對於純甲苯作為參比物質，沒有偏差。 12.5.2 手動及自動蒸餾之相對偏差（ Relative Bias）：由統計資料顯示，手動和自動蒸餾測定沒有統計上明顯差異。針對此比對研究 6 支樣品平均之

29、統計比較顯示，對於成對的樣品，雙側 T-檢定（ two-tailer,T-test），對初沸點 (IBP)以及 50%蒸餾點稍具有相對之偏差，但不具統計意義。對於自動及手動蒸餾之乾點似乎具有統計意義之小偏 差。本比對研究試樣觀察到之偏差列於表 7。此項曾觀測到偏差僅代表用來測試之樣品，並非必然適用於其他樣品。 表 5 蒸餾試驗精密度數據一覽表， 參數 手動蒸餾（本方法） 自動蒸餾（本方法） 重複性， 再現性， R 重複性， 再現性， R 初沸點 0.00528 X 0.0107 X 0.00450 X 0.0156 X 50% 0.00471 X 0. 0.01301 X 0.00209 X

30、0.00683 X 乾點 0.00684 X 00647 X 0.00396 X 0.01070 X 蒸餾範圍 0.0405（ X+5） 0.1163（ X+5） 0.0445（ X+5） 0.1294（ X+5）備考： X=供比較之兩組結果平均值 表 6 樣品的蒸餾精密度計算， 手動蒸餾 RR-初沸點數據 （本方法） 自動蒸餾 RR-初沸點數據 （本方法） IBP R IBP R 50 0.2 0.5 50 0.3 0.8 75 0.4 0.8 75 0.3 1.2 100 0.5 1.1 100 0.5 1.6 125 0.7 1.3 125 0.6 2.0 150 0.8 1.6 150

31、 0.7 2.3 175 0.9 1.9 175 0.8 2.7 11 CNS 14830, K 61103 手動蒸餾 RR-50%蒸餾數據 （本方法） 自動蒸餾 RR-50%蒸餾數據 （本方法）50% R 50% R 50 0.2 0.3 50 0.1 0.3 75 0.4 0.5 75 0.2 0.5 100 0.5 0.6 100 0.2 0.7 125 0.6 0.8 125 0.3 0.9 150 0.7 1.0 150 0.3 1.0 175 0.8 1.1 175 0.4 1.2 手動蒸餾 RR-乾點數據 （本方法） 自動蒸餾 RR-乾點數據 （本方法）DP R DP R 50

32、0.3 0.7 50 0.2 0.5 75 0.5 1.0 75 0.3 0.8 100 0.7 1.3 100 0.4 1.1 125 0.9 1.6 125 0.5 1.3 150 1.0 2.0 150 0.6 1.6 175 1.2 2.3 175 0.7 1.9 手動蒸餾 RR-蒸餾範圍數據 （本方法） 自動蒸餾 RR-蒸餾範圍數據 （本方法）BPR R BPR R 0.5 1.2 0.6 0.5 0.2 0.7 5 0.4 0.2 5 0.4 1.3 10 0.6 1.7 10 0.7 1.9 15 0.8 2.3 15 0.9 2.6 20 1.0 2.9 20 1.1 3.2

33、25 1.2 3.5 25 1.3 3.9 30 1.4 4.1 30 1.6 4.5 備考： BPR =蒸餾範圍 12 CNS 14830, K 61103 表 7 蒸餾試驗之相對誤差 (自動與手動 ) ， 樣品 初沸點 50%沸點 乾點 自動 手動 自動 手動 自動 手動 甲苯 110.19 110.16 110.61 110.54 110.67 110.71 壬烯 (商業級 ) 136.31 136.07 137.72 137.68 142.49 142.25 石油腦（特定餾分） 167.99 167.25 170.98 170.16 179.05 178.63 輕石油腦 98.26 9

34、8.05 101.66 101.65 114.76 114.03 石油腦 118.47 118.24 126.03 125.59 144.73 144.02 石油溶劑 162.13 160.40 172.71 171.65 193.11 192.71 相對誤差 相對誤差 相對誤差 甲苯 0.03 0.07 -0.04 壬烯 (商業級 ) 0.24 0.04 0.24 石油腦（特定餾分） 0.74 0.82 0.42 輕石油腦 0.21 0.01 0.73 石油腦（特定餾分） 0.23 0.44 0.71 礦物型溶劑 1.73 1.06 0.40 平均相對誤差 0.53 0.41 0.41 F-

35、test(95%可信度 ) 相等的 相等的 相等的 t-test(95%可信度 ) 相等的 不相等的 相等的 備考：當發生爭議時，牽涉的雙方應共同指定手動或自動，其中一種方法作為仲裁試驗方法。假如未經簽署同意書指定方法，則採用手動法作為仲裁試驗法。 13. 關鍵字：蒸餾範圍（ distillation range）；溶劑（ solvents） 13 CNS 14830, K 61103 參考 X1. 討論使用電加熱器作為窄蒸餾範圍 ( 2 )純化合物蒸餾範圍試驗之使用須知 X1.1 本試驗法以一位熟練操作員之手，並使用經常設計的裝置，多年來一直被認為係鑑定相對純度化學品中存在之輕質或高沸點不純

36、物之有利工具。 X1.2 近年來，許多實驗室基於安全及方便之理由，不再提供天然氣或合成氣，這也造成許多實驗室逐漸使用電熱器取代瓦斯燈。使用電力取代瓦斯作為熱源，以及使用本試驗法對 一些高純度且較窄蒸餾範圍 ( 2 )液體進行蒸餾試驗時，經常導致乾點之失真。這種失真現象可由分別利用瓦斯及電熱器加熱進行純度甲醇之蒸餾做比較 (表 X1.1)。甲醇之純度係用氣相層析以及其他儀器方法鑑定的。 表 X1.1 瓦斯與電熱器加熱比較 瓦斯加熱器範圍 電熱器範圍 量測 1： 初沸點（） 64.5 0.3 64.5 1.5 乾 點（） 64.8 66.0 量測 2： 初沸點（） 64.5 0.4 64.5 1.

37、9 乾 點（） 64.9 平均範圍（） - 0.35 - 1.7 X1.3 由電熱器將會得到較高之乾點，此係電熱器加熱時，蒸餾燒瓶下之相對較大面積隔熱板，暴露在電熱器熱源，引起沿燒瓶週圍之大量外來熱輻射所造成。例如，電加熱器之熱源涵蓋面積約 63.5mm76mm，而調整好之瓦斯燈則可集中於石綿瓦 (或陶瓷 )板，不超過 32mm 之孔洞內。這表示因加熱器之時棉板具有相對較大之面積，會將其熱源暴露且大到足以影響甲醇之正常蒸餾速率。因此當蒸餾接近完成時，相當量之熱亦經由隔熱板輻射至燒瓶週遭空氣，影響最後一滴蒸餾液自瓶底揮發之乾點溫度量側。相反的，由於瓦斯焰可集中於燒瓶暴露之 32mm 孔徑，減少了

38、由蒸餾板所造成之額外熱輻射，因此得以免除乾點量測之失真。此項結論可由下面實驗證實：穿有 32mm 孔洞之隔熱板，以一片剪有孔徑 32mm 孔洞之 190.7mm190.7mm 之不銹鋼板代替。板下以銀銲6.4mm 銅管，環繞孔洞四圈，其二端伸出板側為冷卻水之進出口，當蒸餾過程中，水便可經由銅管在裡面循環。以此水冷式板取代標準蒸餾板，電熱器之熱源僅能經由 32mm 孔到達蒸餾瓶。加熱器外圍散發之熱可藉由板底銅管之循環冷卻水移除。此點可於蒸餾時以手指按住水冷式板上加以證實。使用與前面相同純度之甲醇，分別以瓦斯燈、電熱器及替 換上水冷板之電熱方式加熱，結果如表 X1.1。 14 CNS 14830,

39、 K 61103 X1.4 上述之試驗顯示電熱器造成之外界輻射熱影響到乾點之測試，並且亦提供一種可大幅降低輻射影響之方法。 X1.5 除了以上之事實，以水冷板配合電熱器可以去除許多蒸餾瓶週遭之外界輻射熱。由表 X1.2 之結果亦顯示，不論是電熱器或搭配上水冷板裝置，其乾點均較瓦斯燈加熱所量測之乾點為高。此現象被假設為來自電熱器炙熱加熱元件所散發出紅外線輻射，於是提出可能造成此乾點殘餘干擾之假設。這假設可由下面試驗證據得到支持：一個標準 200 mL 蒸餾瓶以黑色陶瓷標示油墨塗成一個直徑 38mm 實心圓底部。以黑色釉料可使用燒玻璃用之瓦斯氧氣噴燈，將蒸餾瓶底加熱至暗紅，燒入玻璃。此瓶底存在之黑

40、色塗料可吸收電熱加熱元件所產生之紅外線輻射。並避免在蒸餾快結束前影響溫度計量測。蒸餾試驗仍用前面方法測定相同之甲醇蒸餾範圍，除了其中一組係使用 200mL 標準燒瓶，並以電熱器搭配水冷板加熱。另一組則使用 200mL 之特製黑底燒瓶。這兩種特殊條件備用來與瓦斯燈加熱之標準方法比較。實驗結果列於表 X1.3。結果顯示，特製之黑底燒瓶配合電熱與水冷板加熱方式明顯降低乾點。驗證了電熱器元件紅外輻射造成乾點量測扭曲之理論。 表 X1.2 電加熱加水冷板與瓦斯加熱比較 瓦斯加熱器 範圍 電熱器 範圍 電加熱加水冷板 範圍 量測 1： 初沸點 （） 64.5 0.3 64.5 1.6 64.5 0.5 乾

41、 點（） 64.8 66.1 65.0 量測 2： 初沸點 （） 64.6 0.3 64.5 1.4 64.5 0.6 乾 點（） 64.9 65.9 65.1 平均範圍（） - 0.3 - 1.5 - 0.55 表 X1.3 紅外線輻射對乾點之影響 瓦斯加熱器 具有水冷板電熱器和標準蒸餾瓶 具有水冷板電熱器和黑底蒸餾瓶 範圍 範圍 範圍 量測 1： 初沸點（） 64.5 0.3 64.5 0.6 64.6 0.2 乾 點（） 64.8 65.1 64.8 量測 2： 初沸點（） 64.5 0.4 64.6 0.6 64.6 0.2 乾 點（） 64.9 65.2 64.9 平均範圍（） - 0.35 - 0.6 - 0.25 引用標準： CNS 14823 石油類試驗用玻璃溫度計