[科普中国]-结晶点

简介

轻质油品在试验条件下冷却，开始呈现浑浊时的最高温度称为浊点，继续将试油冷却，直到油中出现用肉眼看得见的结晶时，称为结晶点，俗称冰点。浊点和结晶点都是表示燃料低温性能的指标。浊点和结晶点高，说明燃料的低温性较差，在较高温度下就会析出结晶，堵塞过滤器，妨碍甚至中断供油。因此，喷气燃料规格对浊点和结晶点均有严格规定。

结晶点测定原理与仪器在标准大气压（100kPa）的气压下物质由液体变为固体的温度称为结晶点。纯物质有固定不变的结晶点，如含有杂质则结晶点降低，因此通过测定结晶点可判断物质的纯度。

测定结晶点时，常用茹可夫瓶，如下图：

它是一个双壁的玻璃试管，将双壁间的空气抽出可以减少其与周围介质的热交换。此瓶适用于比室温约高10~15℃的物质结晶点的测定。如结晶点低于室温，可在茹可夫瓶外加一高度约160mm，内径120mm的冷剂槽。当测定温度在0℃以上，可用水和冰作冷剂；在-20~0℃可用食盐和冰作冷剂，在-20℃以下可用乙醇和干冰固体二氧化碳）作冷剂。

测定步骤在100mL干燥烧杯中，放人约40g研细的样品。在烘箱中加热至超过熔点10~15℃，使之熔融，立即倒入预热至同一温度的茹可夫瓶中，至容积的2/3，用带有温度计和搅拌器的软木塞塞紧瓶口。使用刻度为0.1℃的短温度计，下端应距管底15mm，并与四周管壁等距。样品进行冷却时以每分钟60次以上的速度上下移动搅拌器，当样品液体开始不透明时停止搅动，注意观察温度计，可看到温度上升，当达一定数值后在短时间内维持不变．然后开始下降。读取此上升稳定的温度，即为结晶点。1

提高焦化苯结晶点的措施结晶点是物质重要的物理常数之一，纯物质的结晶点固定不变，如含有杂质则结晶点降低，因此通过测定结晶点，可判断物质的纯度。纯苯的结晶点为5.53℃。

1、焦化苯结晶点偏低原因

某厂焦化苯结晶点平均为4.84℃，说明焦化苯杂质含量较高。取焦化苯样品进行色谱组成分析，分析结果见下图。纯苯含量为 98.16%，杂质含量为1.84%，杂质种类多达13种以上 。

2、杂质对焦化苯结晶点的影响试验

为了研究杂质对结晶点的影响，采取向焦化苯试样中分别加入定量的杂质：3- 甲基己烷、正 己烷、甲基环己烷、正庚烷、环己烷、甲苯、噻吩 等, 然后测定其结晶点，观察结晶点的变化情况，测定结果见下图。

从图可知，加入杂质后样品的结晶点均降低，对纯苯结晶点的影响从大到小分别是甲苯、正 己烷、环己烷、甲基环己烷、正庚烷、噻吩、3- 甲 基己烷。

3、解决措施

焦化苯的质量取决于酸洗操作、精馏塔的分离能力、塔顶温度和回流比等。如何降低杂质的含 量，提高纯苯结晶点，措施如下：

（1） 加强精苯操作，降低纯苯中非芳烃和甲苯的含量。

从以上杂质对结晶点的影响研究试验中可知，甲苯对焦化苯结晶点的影响最大，所以应加强精苯操作，提高精馏塔的分离能力、严格控制好塔顶温度和回流比，从而控制非芳烃和甲苯进入纯苯中，以提高焦化纯苯的结晶点。

（2）加强原料（未洗混合分）酸洗操作控制。

粗苯精制原料未洗混合分中含有不饱和化合物烯 烃、饱和烷烃、吡啶、酚类及硫化物等。这些杂质的去除主要是通过酸洗净化。在酸洗过程中噻吩和不饱和烃类物质以聚合物的形式从原料中分离出 来，因此，应加强酸洗操作，最大限度减少其进入纯苯产品中。2

与凝固点区别结晶点指在规定条件下，使液体试样降温，出现结晶时，在液相中测量到的一个恒定温度或回升的最高温度。一般用摄氏温度表示。

凝固点是晶体物质凝固时的温度，不同晶体具有不同的凝固点。在一定压强下，任何晶体的凝固点，与其熔点相同。同一种晶体，凝固点与压强有关。凝固时体积膨胀的晶体，凝固点随压强的增大而降低；凝固时体积缩小的晶体，凝固点随压强的增大而升高。在凝固过程中，液体转变为固体，同时放出热量。所以物质的温度高于熔点时将处于液态；低于熔点时，就处于固态。非晶体物质则无凝固点。液-固共存温度浓度越高，凝固点越低。