【正文】 C7890Ⅱ 氣相色譜儀對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行定量分析。檢測(cè)器為 sq_206 氫火焰檢測(cè)器，色譜柱為 se54 毛細(xì)管柱。分析條件為氮?dú)庾鬏d氣，載氣壓力 ，氫氣 16 壓力 ，氣化溫度 280℃ ，檢測(cè)器溫度 280℃ ，柱溫采取程序升溫（起始溫度 85℃ ，停留 3min，然后以 30℃ /min 的速度升至 250℃ ，停留 2min，再以 30℃ /min的速度升至 280℃ ，停留 5min）。 粘度和粘度指數(shù)分析 粘度的測(cè)定：依據(jù) GB/T265，首先將粘度計(jì)調(diào)整成垂直狀態(tài)，要利用鉛直線從兩個(gè)相互垂直的方向去檢查毛細(xì)管的垂直情況。將恒溫浴調(diào)整到規(guī)定的溫度，把裝好試樣的粘度計(jì)浸在恒溫浴內(nèi)，經(jīng)恒溫如表 1 規(guī)定的時(shí)間。試驗(yàn)的溫度必須保持恒定到 177?！?。 利用毛細(xì)管粘度計(jì)管身 1 口所套著的橡皮管將試樣吸入擴(kuò)張部分 3，使試樣液面稍高于標(biāo)線 a，并且注意不要讓毛細(xì)管和擴(kuò)張部分 3 的液體產(chǎn)生氣泡或裂隙。此時(shí)觀察試樣在管身中的流動(dòng)情況，液面正好到標(biāo) 線 a 時(shí)，開(kāi)動(dòng)秒表；液面正好流到標(biāo)線 b 時(shí)，停止秒表。試樣的液面在擴(kuò)張部分 3 中流動(dòng)時(shí)，注意恒溫浴中正在攪拌的液體要保持恒定溫度，而且擴(kuò)張部分中不應(yīng)出現(xiàn)氣泡。 用秒表記錄下來(lái)的流動(dòng)時(shí)間，應(yīng)重復(fù)測(cè)定四次，其中各次流動(dòng)時(shí)間與其算術(shù)平均值的差數(shù)應(yīng)符合如下要求：在溫度 10015℃ 測(cè)定粘度時(shí)，這個(gè)差數(shù)不應(yīng)超過(guò)算術(shù)平均值的 177。%。然后，取不少于三次的流動(dòng)時(shí)間所得的算術(shù)平均值，作為試樣的平均流動(dòng)時(shí)間。 在溫度 t 時(shí)，試樣的運(yùn)動(dòng)粘度 νt（ mm2/s）按式 1 計(jì)算 νt﹦ c τt ……………………………………… …………( 1) 17 式中： c—粘度計(jì)常數(shù)， mm2/s2 τt—試樣的平均流動(dòng)時(shí)間， s。 粘度指數(shù)的測(cè)定： 粘度指數(shù)是表示油品粘度隨溫度變化這個(gè)特性的一個(gè)約定量值。粘度指數(shù)高，表示油品的粘度隨 溫度變化較小。 潤(rùn)滑油的粘度隨著溫度的升高而變小，隨著溫度的降低而變大，這就是潤(rùn)滑油的粘溫特性。因此，對(duì)粘度的報(bào)告必須指明測(cè)定時(shí)的溫度。 根據(jù)粘度指數(shù)不同將潤(rùn)滑油分為三級(jí)： 3580 為中粘度指數(shù)潤(rùn)滑油； 80110 為高粘度指數(shù)潤(rùn)滑油 ； 110 以上為特高級(jí)粘度指數(shù)潤(rùn)滑油。毛細(xì)管示意圖如圖 3。 圖 引用標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T265 石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法。按 18 GB/T265測(cè)定試樣在 40℃ 和 100℃ 時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度，然后按公式計(jì)算該試樣的粘度指數(shù)。規(guī)定中有兩種方法，其中一種適用于粘度指數(shù)低于 100，并包括 100的產(chǎn)品。試樣的粘度指數(shù) VI按式（ 1）或式（ 2）計(jì)算： 式中： L—與試樣 100℃ 時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度相同，粘度指數(shù)為 0 的石油產(chǎn)品在 40℃ 時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度， mm2/s。 H—與試樣 100℃ 時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度相同，粘度指數(shù)為 0 的石油產(chǎn)品在 100℃ 時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度， mm2/s。 U—試樣 40℃ 時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度， mm2/s。 D—L－ H， mm2/s。 如果試樣 100℃ 的運(yùn)動(dòng)粘度在 270mm2/s范圍內(nèi)，而且其值也恰好是 L， D和 H值表 4所列數(shù) 值，則可直接由表查得 L和 D值，否則就采用內(nèi)插的方法求得 L和 D值。 表 4. 部分與運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)應(yīng)的 L﹑ D 和 H 值表 100℃ 運(yùn)動(dòng)粘度， mm2 /s L D＝ L－ H H 19 對(duì)碳 酸月桂酯合成條件的考察 在試驗(yàn)時(shí)讓其它因素保持不變 ,而只讓因素 A 改變 ,這樣的試驗(yàn)叫做 單因素試驗(yàn)。 優(yōu)點(diǎn)：能夠較明顯的檢查出實(shí)驗(yàn)效果如何；對(duì)實(shí)驗(yàn)藥品的需要量較少。缺點(diǎn)：每次試驗(yàn)需花費(fèi)較多時(shí)間；兩次實(shí)驗(yàn)之間存在時(shí)間間隔較長(zhǎng)，帶來(lái)較大外來(lái)影響順序誤差，前面的觀測(cè)影響后面觀測(cè)的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)分別討論了不同催化劑、催化劑用量、加熱溫度、反應(yīng)物配比以及反應(yīng)時(shí)間五項(xiàng)元素對(duì)各產(chǎn)物收率以及總收率的影響。 催化劑對(duì)反應(yīng)性能的影響 固定 碳酸二甲酯與月桂醇兩個(gè)反應(yīng)物的摩爾比為 1:催化劑用量為 10%、加熱溫度為 130℃ 、反 應(yīng)時(shí)間為 2h，考慮到固體催化劑較易分離，故分別使用 氫氧化鈉 /活性炭 、 HPWA/活性炭和三氧化二鐵 /粘土 作催化劑，得到結(jié)果表 5： 表 5. 催化劑單因素實(shí)驗(yàn) 催化劑 DDC收率 /% MDC收率 /% 總收率 /% 氫氧化鈉 /活性炭 HPWA/活性炭 三氧化二鐵 /粘土 20 從表 3可以看出， 氫氧化鈉 /活性炭及 HPWA/活性炭?jī)煞N固體催化劑對(duì)碳酸二甲酯與月桂醇的酯交換反應(yīng)不起 催化作用，這主要是由于 不同性質(zhì)的催化劑只能各自加速特定類型的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在本實(shí)驗(yàn)中使用的三種固體催化劑中，只用三氧化二鐵 /粘土 作催化劑時(shí)表現(xiàn)出一定的催化活性，甲基月桂基碳酸酯﹑碳酸二月桂酯以及兩者的總收率都表較大，故采用 三氧化二鐵 /粘土 催化劑來(lái)催化碳酸二甲酯與月桂醇的酯交換反應(yīng)。 催化劑 用量對(duì)反應(yīng)性能的影響 固定碳酸二甲酯與月桂醇兩個(gè)反應(yīng)物的摩爾比為 1:反應(yīng)時(shí)間為 2h、加熱溫度為 130℃ 、催化劑為 三氧化二鐵 /粘土 四項(xiàng)因素，改變催化劑用量一項(xiàng)，得到結(jié)果表 6： 表 6. 催化劑用量單因素實(shí)驗(yàn) 催化劑用量 /% DDC 產(chǎn)率 /% MDC 產(chǎn)率 /% 總產(chǎn)率 /% 1 5 10 將表 6 中數(shù)據(jù)繪制成圖，如圖 4。 21 圖 4 催化劑用量對(duì)反應(yīng)性能的影響 從圖 4 可以看出，一開(kāi)始隨著催化劑用量的增加，雙酯收率以及總收率都有明顯增加，甲基月桂基碳酸酯的收率雖有下降，但下降的 并不多。在催化劑用量為 5%（占反應(yīng)物總體系的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，表現(xiàn)出良好的催化活性，碳酸二甲酯及酯總收率都較大。隨著催化劑用量的繼續(xù)增加，甲基月桂基碳酸酯﹑碳酸二月桂酯以及兩者的總收率變化不大，從圖 4 可以看出，催化劑用量超過(guò) 5%后，各收率基本保持不變，說(shuō)明催化劑用量的增加不但不能無(wú)限制地促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，而且卻加大了原料的消耗。所以，催化劑用量為 5%時(shí)，反應(yīng)結(jié)果最佳。 22 加熱溫度對(duì)反應(yīng)性能的影響 確定了催化劑用量為 5%時(shí)為最佳條件，此時(shí)固定反應(yīng)物配比為 1:1，催化劑為三氧化二鐵 /粘土 、 催化劑用量為 5%和反應(yīng)時(shí)間為 2h四項(xiàng)因素，觀察了加熱溫度對(duì)單酯收率﹑雙酯收率﹑總酯收率的影響，得到結(jié)果如表 7： 表 7. 加熱溫度 單因素實(shí)驗(yàn) 加熱溫度 /℃ DDC 產(chǎn)率 /% MDC 產(chǎn)率 /% 總產(chǎn)率 /% 100 110 120 130 140 將表 7 中數(shù)據(jù)繪制成圖，如圖 5。 23 圖 5 加熱溫度對(duì)反應(yīng)性能的影響 從圖 5 可以看出，當(dāng)反應(yīng)溫度從 100℃ 上升到 130℃ 時(shí)，無(wú)論是單酯的收率﹑雙酯的收率還是酯總收率隨著加熱溫度的升高都有較明顯的增長(zhǎng)。但溫度再繼續(xù)上升是，酯總收率幾乎沒(méi)有變化，到 130℃ 后趨于平緩。這主要是由于碳酸二甲酯與月桂醇的酯交換反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度較低時(shí)不利于反應(yīng)向正方向移動(dòng)，因此隨著溫度的升高碳酸二月桂酯的收率呈上升趨勢(shì)。隨著溫度的繼續(xù)增加，反應(yīng)趨于平衡，各收率沒(méi)有明顯變化，故反應(yīng)溫度為 130℃ 時(shí)較為合適。 24 反應(yīng)物配比對(duì)反應(yīng)性能的影響 確定了在催化劑用量為 5%、加熱溫度為 130℃ 時(shí)為最佳條件，此時(shí)固定反應(yīng)時(shí)間為 2h、加熱溫度為 130℃ 、催化劑為 三氧化二鐵 /粘土 及催化劑用量為 5%四項(xiàng)因素，改變反應(yīng)物配比一項(xiàng)，得到結(jié)果如表 8： 表 8. 反應(yīng)物配比 單因素實(shí)驗(yàn) n(DMC):n(C12H25OH) DDC 產(chǎn)率 /% MDC 產(chǎn)