[发明专利]一种利用煤沥青的红外光谱图测定煤沥青的方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青材料分析技术领域，具体涉及一种利用煤沥青的红外光谱图测定煤沥青的方法。

背景技术

道路建筑中最常用的沥青材料是石油沥青和煤沥青，因沥青组成的复杂对所使用沥青进行分析是目前比较困难的工作。近年来，随着分析仪器的改进与普及以及应用技术的进步，红外光谱在沥青的化学结构分析中受到了一定程度的关注，成为最常用的微观分析方法之一。红外光谱是指以波长或波数为横坐标，以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。红外光谱分析是有机化合物结构鉴定中的一个重要手段，在有机结构分析，特别是官能团的鉴定方面具有重要作用。但是，现有研究及应用表明，关于煤沥青的红外光谱谱图资料甚少，因此，利用红外光谱对煤沥青的测定方法还有待进一步探索和研究。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种利用煤沥青红外光谱图测定煤沥青的方法，该方法根据煤沥青的红外光谱图特有的特征，对测得的未知沥青样品的红外光谱图的特征进行对比，从而测定该沥青样品是否是煤沥青，该方法操作简单，且测定结果准确。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术解决方案：

一种利用煤沥青的红外光谱图测定煤沥青的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、将选取的未知沥青样品配制成5％的沥青溶液；

步骤二、测定步骤一的沥青溶液的红外光谱，得到其红外光谱图；

步骤三、结果分析；

分析沥青溶液的红外光谱图的曲线在红外光谱4000～400cm^-1波数范围内的特征，将该特征与已知的煤沥青红外光谱图的曲线特征相比较，如果两者完全一致，则判定所述未知沥青样品为煤沥青，否则不是煤沥青。所述已知的煤沥青红外光谱图的曲线特征按照红外光谱4000～400cm^-1波数范围内由高到低描述如下：

1)3500cm^-1以上：游离状态的-OH伸缩振动产生吸收峰；

2)2920cm^-1附近出现一个中等强度的吸收峰，峰型尖锐，为亚甲基-CH₂-的反对称伸缩振动；

3)2850cm^-1附近出现一个中等强度的吸收峰，峰型尖锐，为亚甲基-CH₂-的对称伸缩振动；

4)2000～1600cm^-1之间出现若干个弱峰，是＝C-H振动的倍频和组频吸收；

5)1000～550cm^-1之间出现若干强度不等的吸收峰，为苯环上＝C-H的弯曲振动。

进一步的，所述步骤一具体包括如下步骤：

1)将洗干净的具塞三角瓶在烘箱内120℃下20分钟烘干，冷却至室温。

2)称取熔化好的沥青样品1g，称取时精确至小数点后第四位，将未知沥青样品在烘干后的具塞三角瓶中用CS₂溶解，配制成浓度为5％的沥青溶液。

进一步的，所述步骤二具体包括如下步骤：

用数显移液器将质量浓度为5％的沥青溶液注满厚度为0.1mm的KBr液体池，在4000cm^-1～500cm^-1范围内进行扫描，测定其红外光谱，得到沥青溶液的红外光谱图。

本发明的有益效果：

1、理论分析依据充分，实验原理科学，红外图谱分析准确。

2、精确称取沥青，测试过程要求严格，处理精确，使实验误差降到最低。

3、提出煤沥青的红外光谱的图谱特征资料作为参考标准。

4、试件制样便捷、测试速度快、数据处理简单、分析结果准确的优点。

附图说明

图1为实施例1测试所得的沥青样品的红外光谱曲线。

以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步解释说明。

具体实施方式

本发明的理论根据：

通过研究发现，煤沥青的红外光谱与石油沥青、天然沥青存在明显差异；煤沥青的组成为各种芳香族碳氢化合物及其衍生物，且有机基团对红外光谱有相应的吸收频率，因此可用红外光谱图对煤沥青进行表征，反映沥青的组成与结构。发明人首先对煤沥青的组成结构进行研究，找出煤沥青中反映其组成结构的主要官能团；然后分析煤沥青中主要官能团的红外吸收光谱；得到煤沥青红外光谱图谱应具备的吸收峰特征及其与官能团的对应关系，揭示了煤沥青红外光谱应具备的吸收峰特征；具体分析过程如下：