挥发分含量测定检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

挥发分含量测定是评估材料热分解特性及成分组成的关键技术手段,通过在规定条件下加热样品,测定其释放挥发性物质的含量及相关参数。检测涵盖温度控制、时间精度、气体成分分析等要点,适用于煤炭、生物质、化工材料等多类物质的特性评价。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

挥发分产率:在标准温度(如900℃)下加热样品至恒重,测定释放挥发性物质的质量占原样品质量的百分比。检测参数:温度范围850℃±10℃,加热时间7min±0.1min,称量精度0.0001g。

挥发分温度特性:记录不同加热温度下挥发分的释放速率及累积释放量。检测参数:温度梯度50℃/min,温度范围200℃~900℃,时间分辨率1s。

挥发分组成分析:通过气相色谱法分离并定量挥发分中各气体组分(如CO₂、CH₄、CO、H₂等)的体积分数。检测参数:色谱柱分离度≥1.5,检测限≤1ppm。

热重损失率:基于热重分析仪监测样品质量随温度升高的变化,计算总挥发分导致的质量损失比例。检测参数:温度范围室温~1000℃,升温速率10℃/min,质量测量精度0.1mg。

水分含量:测定样品在105℃~110℃下加热至恒重所失去的水分质量占原质量的百分比。检测参数:温度波动±2℃,干燥时间≥2h,称量精度0.0002g。

灰分残留量:样品在规定温度(如815℃)下灼烧至恒重后剩余无机残渣的质量占比。检测参数:灼烧温度815℃±10℃,灼烧时间1.5h~2h,称量精度0.0001g。

挥发速率:单位时间内挥发分释放的质量或体积。检测参数:时间间隔1min,测量精度±0.5%。

挥发分释放动力学参数:通过阿伦尼乌斯方程拟合计算挥发分释放的活化能、指前因子等动力学参数。检测参数:温度范围300℃~700℃,数据点间隔20℃。

挥发分中可燃组分比例:通过元素分析确定挥发分中碳、氢、氧等可燃元素的质量分数。检测参数:元素分析精度C、H≤0.3%,O≤0.2%。

挥发分温度滞后效应:对比不同升温速率(如0.5℃/min、10℃/min)下挥发分释放曲线的差异,评估温度变化对挥发分释放特性的影响。检测参数:对比温度点误差≤5℃。

检测范围

煤炭:用于评估动力煤、炼焦煤的热值及燃烧特性,指导煤炭分类和利用。

生物质燃料:包括农林废弃物、能源作物等,测定其挥发分以评估燃烧效率和环保性能。

化工原料(塑料):如聚乙烯、聚丙烯等聚合物,分析挥发分含量影响加工性能及产品质量。

橡胶制品:天然橡胶、合成橡胶等,挥发分含量关系到硫化工艺及产品老化特性。

建筑材料(水泥):测定水泥生料及熟料的挥发分,优化煅烧工艺降低能耗。

食品原料:谷物、茶叶、咖啡豆等,挥发分含量影响储存稳定性及风味品质。

医药中间体:有机合成中间体,挥发分控制是纯度检测的重要指标。

电子材料(聚合物树脂):如环氧树脂、酚醛树脂,挥发分影响封装工艺及绝缘性能

环保固废:城市垃圾、工业污泥,挥发分测定辅助评估热解处理可行性。

石油产品(沥青):测定沥青加热过程中的挥发分释放,防止施工过程中有害气体排放。

检测标准

ASTM D3174-2018 JianCe Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and Coke from Coal。

GB/T 212-2008 煤的工业分析方法。

ISO 18123:2015 Solid biofuels — Determination of volatile matter。

ASTM D5865-19 JianCe Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke。

GB/T 19228.1-2018 固体生物质燃料 工业分析方法 第1部分:通则。

ISO 9277:2010 Determination of the amount of volatile matter in solid mineral fuels — Method by controlled heating。

ASTM E1131-2018 JianCe Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry。

GB/T 30727-2014 固体生物质燃料 工业分析方法。

ASTM D2708-19 JianCe Test Method for Volatile Matter of Plastics。

ISO 16567:2016 Plastics — Determination of the amount of volatile matter。

检测仪器

马弗炉:采用电阻丝或硅钼棒加热,工作温度范围300℃~1200℃,温度控制精度±5℃,用于提供恒定高温环境完成样品灼烧,测定挥发分及灰分。

热重分析仪(TGA):配备高精度天平和加热炉,温度范围室温~1200℃,升温速率0.1℃/min~50℃/min,实时监测样品质量随温度变化,用于分析挥发分释放的动力学过程。

气相色谱仪(GC):搭载氢火焰离子化检测器(FID)和热导检测器(TCD),柱温箱温度范围-100℃~400℃,分离效率高,用于分离并定量挥发分中的气体组分(如CO、CO₂、CH₄等)。

红外水分测定仪:采用近红外光谱技术,测量范围0.01%~100%,精度±0.05%,快速测定样品中的水分含量,辅助挥发分测定中水分校正。

自动挥发分测定系统:集成高精度天平、程序控温炉及自动称量装置,支持标准方法(如GB/T 212)的全自动操作,温度控制精度±1℃,称量重复性≤0.0002g,提高检测效率。

差示扫描量热仪(DSC):温度范围-180℃~600℃,热流精度±0.1mW,通过测量样品与参比物的热流差,辅助分析挥发分释放伴随的热效应。

顶空进样器:配备密封样品瓶及气体采样泵,可在一定温度下平衡样品挥发分,实现挥发性气体的自动进样,与气相色谱仪联用提高分析准确性。

电子分析天平:最大称量200g,可读性0.0001g,支持快速称量样品质量变化,用于挥发分测定中的初始及灼烧后质量称量。

气氛控制装置:可通入氮气、空气或氩气等保护气体,流量控制范围50mL/min~2000mL/min,纯度≥99.999%,防止样品在加热过程中氧化,保证挥发分测定的准确性。

灰分测定仪:配备耐高温陶瓷坩埚及自动控温系统,温度范围500℃~1000℃,用于样品灼烧至恒重,测定灰分残留量,辅助挥发分计算。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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