什么是滴点？ 什么是软化点？

滴点和软化点测定是可用于对软膏、合成和天然树脂、食用脂肪、油脂、蜡、脂肪聚合物、沥青和焦油等物质进行热学表征的少数方法之一。 主要在质量控制过程进行滴点和软化点分析。 此外，还在研发阶段对于测定不同材料的操作温度和过程参数很有价值。

通过本页，您将会了解关于滴点与软化点方法的基本知识。 另外，本页还提供了日常工作的实用技巧和提示。

一般通过加热样品测定滴点或软化点。 炉体用于在分析时控制温度程序。 由一台数字式铂金温度传感器进行温度控制和温度记录。 在梅特勒托利多的滴点仪中，由炉体中杯子和支架组成的测试装置上有一个照射用白平衡LED灯。 样品行为由摄像机记录。

重复确定软化点的长度图（如右图所示）。 斜率越大（表示流速），则粘度越低。

对于自动化滴点测定，对整个滴点测试进行视频录制，并且当从样品杯子流出的第一个液滴通过杯口下方的虚拟白色矩形时，使用图像分析进行自动检测。 检测这种情况时，以0.1 °C的分辨率测量和记录炉体温度。

• 梅特勒托利多DP70与DP90提供视频图像分析
  
• 评估区域：图中带有标记的矩形区域
  
• 液滴穿过矩形时进行检测

在自动化软化点测定中，在视频中使用边界线对软化样品的前缘进行标记。 一旦边界线通过，杯孔口下方19毫米处会出现一条虚拟线。 以0.1 °C的分辨率测量和记录相应炉体温度。 梅特勒托利多提供的自动化滴点设备还会生成一张新的长度图，显示样品的流变行为。

• 梅特勒托利多DP70与DP90提供视频图像分析
  
• 评估区域：图中带有标记的矩形区域，包括19 mm边界线
  
• 边界线达到规定长度时进行检测

一种用于测定食用油脂滴点的手动方法，在DIN 51801标准中称作乌氏法。 将分辨率为十分之一度的专用温度计直接浸入，与杯中的样品发生接触。 将装置放入试管内，然后使用水浴进行加热。 当通过视觉方式检测到事件后，应当立即记录滴点温度。 该测试结果很大程度上取决于操作人员的经验。

DIN标准规定样品杯的尺寸应当与AOCS、ASTM和其他滴点方法使用的样品杯不同。 在梅特勒托利多自动滴点仪上使用两个杯子进行的滴点测试比较表明，得到的结果没有明显不同。

总之，就结果质量和可比性而言，与手动乌氏法相比，对食用油脂滴点的自动测试是理想之选。

ASTM D127标准对测试蜡滴点的手动方法进行了描述。 该装置需要一个冷却水浴、两个分辨率为十分之一度的ASTM温度计和两个试管。 水浴温度应当保持在16 °C。 应当将两个ASTM温度计冷却至16 °C。 将预先冷却的ASTM温度计浸入熔融样品。 然后将两个带有粘附样品的温度计在16°C的水浴中冷却5分钟，然后将其放入浸入在相同温度水浴内的试管中。 然后采用双重升温程序：首先将温度以2°C / min的增量升高至38°C，然后以1°C / min的增量升高，直至第一滴熔融物质离开温度计。 此时记录温度。 

与自动方法相比，视觉事件检测工作需要经验丰富的操作人员完成，从而达到足够高的结果重复性。 结果会因为人员的主观意识发生较大变化。 除了比较繁琐的样品制备和双重升温程序外，所需的ASTM温度计中还包含有毒的汞。 使用此类设备具有争议性，未来实验室将寻找其他替代方法。

自动化方法具有明显的优势，可被视作手动测试蜡滴点的可行替代方法。

梅特勒托利多用于测定软化点的滴点系统采用杯球法。 该装置在很多方面都有所不同。 采用金属块加热法控制温度，用数字温度计记录温度。 样品置于杯中，可以从杯底的孔中自如地流下。 与环球法一样，也用球来促进样品的流动，但它的直径比杯孔的直径大，会被挡在杯中而不随样品流下。 分析在一个玻璃容器中进行，实验后即刻清理，因此避免了炉体被污染。

经常出现的问题是：这两种方法是否提供相同的结果。 ASTM方法明确指出，它们已被设计为可重现环球法的结果。 这一点通过已经进行的ASTM实验室间研究得到证实。 下面详细介绍11所不同实验室对7种树脂物质的测试结果（六倍测量）：

ASTM D3104、ASTM D3461、ASTM D3954、ASTM D6090与AOCS Cc 18-80国际标准专门以使用梅特勒托利多滴点仪进行的自动滴点与软化点测量为基础。

如想了解关于滴点和软化点的国际规范与标准（包括手动方法），请访问www.mt.com/MPDP-norms。

根据梅特勒托利多或梅特勒托利多的杯球法，ASTM D3104与D3461标准称作软化点。 它们基于采用梅特勒托利多滴点仪进行的自动软化点检测原理。 在D3104标准中，无需对杯内的样品进行额外称量，而在D3461标准中，需要使用一个指定尺寸的铅球促进样品从杯中流出。 对于上述两种情况，在炉体内进行测试，然后自动检测和记录软化点温度。 ASTM D36或ISO EN 1427方法明确要求利用环球法进行软化点测试。 与梅特勒托利多的标准不同，采用不同的测试装置（包括液体介质浴槽加热）。 ASTM D566或ISO EN 2176是使用液体介质浴槽或铝制炉体加热进行润滑脂滴点测试的基础。 对于上述两种情况，需要按照明确的程序在滴点杯内制备样品。 在这两种标准中，手动检测滴点事件。 IP 396标准在样品制备方面遵循这些标准，但是基于双重升温程序（如图）和自动滴点事件检测。

梅特勒托利多的滴点仪可以完全按照IP 396标准的要求全自动检测润滑脂的滴点。 所有标准都对重复性和可重现性进行了严格限制，可作为评估结果质量的指南。 在热熔胶/沥青/柏油标准品中，这些规范非常严格，而在润滑脂标准品中，相应值相对较高。 这是因为在加热过程中会破坏润滑脂的样品完整性，特别当需要使用200°C以上的温度时。

IP 396工作流要求

• T_初始 = T_环境 + 10 °C
• 10 °C/min T升温至T_初始
• T_初始 = T_DP预期– 20 °C if DP <= 220 °C
• 如果DP > 220 °C，则T_初始 = 200 °C
• T_初始后无等待时间
• 1 °C/min T升温至DP

基于梅特勒托利多仪器的ASTM D6090对树脂的自动软化点测定提出了要求。 测试程序与检测原则与之前的ASTM D3461标准中所述的程序和原则基本相同。 一个重要区别是称量杯内的样品使用的是钢球而不是铅球。 ASTM D6493规定使用环球法测试树脂的软化点，这与ASTM D36标准基本相同。 AOCS Cc 18-80标准规定使用梅特勒托利多提供的滴点仪自动检测食用油脂的滴点。 该标准还规定对滴点低于环境温度的样品进行测试。 ASTM D3954标准还对梅特勒托利多滴点仪进行了规定，用于自动测试蜡的滴点，包括石蜡、微晶聚乙烯与天然蜡。 欧洲药典2.2.17 B标准与此类似，不过对于重复性的要求更加严格。 最后，ASTM D127对测试蜡滴点的手动程序进行了说明。

在低温条件下，食用油脂和有机溶剂可以固化并测量。 在测量滴点之前，通常需要将物质充分冷却或冷冻。 梅特勒托利多超越系列滴点系统DP90可在低至-20°C的温度条件下测定滴点。 将单独的DP90测量池、炉体与光学检测系统放入冰箱或冷柜内，直至达到所需温度。

在低于环境温度条件下测量滴点时，建议执行下列工作流程。 请注意，“冷却装置”（CD）指冷柜或冰箱。

1. 初次安装：确保DP90测量池与冷却装置处于环境温度条件下。
2. 冷却DP90：将DP90测量池放入冷却装置内，然后开始冷却。 如有可能，冷却一整夜。
3. 冷却测试设备：将所有测试设备（样品杯、收集杯与盖子）和样品制备工具（样品架）放入冷却装置内至少一个小时。
4. 样品转移：将测量杯放入样品制备工具内。 使用移液器将液体缓慢转移至预先冷却的测量杯内，直至完全变满。
5. 样品固化：将样品放入冷却装置内固化至少一个小时。 一些样品可能需要更长时间冷却。 只能在必要时（例如：样品制备、更换样品架）开启冷却装置。 发现顶部加载冷却装置对于工作流的支持力度最大。
6. 亮度系数：将方法中的亮度系数降至30%，以应对样品的任何反射。
7. 处理样品架：执行各项操作，例如：在冷却装置内拆/装样品架，以免解冻和冷凝。 我们建议使用一次性手套。

除了正确制备样品之外，仪器上的设置对于滴点和软化点的精确测定同样不可或缺。 需正确选择起始温度、结束终止温度和升温速率，这样才能防止由于样品升温不均匀或过快导致的不准确性：

a）起始温度

滴点与软化点测定始于接近预期滴点或软化点的预先定义温度。
对加热架进行快速预热，直到达到起始温度。 在起始温度下，将样品装入炉体，此时温度开始以定义的升温速率上升。
计算起始温度的常用公式为：起始温度 = 预期滴点——（3分钟*升温速率）

b）升温速率

升温速率指的是升温的起始温度和终止温度之间温度上升的固定速率。
典型升温速率（规范所述）：2 °C/min

c）终止温度

测定过程中要达到的最高温度。
计算终止温度常用的公式：
终止温度 = 预期滴点+（3分钟*升温速率）
或者激活“发生事件时终止”条件。 通过这种方式，当检测到滴点时，立即自动终止测量。

将设备投入使用之前，建议首先验证其测量准确性。 为了检查温度准确度，使用具有经过检定温度值的参比物质校准仪器。 这样，就可以将实际测量值与标称值和允差进行比较。 对比的基础是校准物质的热力学熔点，这已被详细记录在对应的证书中。 热力学熔点是实际样品的正确物理熔点，不是炉体温度，也与实验设置无关。 参比物质的滴点不等于热力学熔点，因为测得的温度其实是炉体温度，不是样品温度。 因此，炉体温度值需要通过校准值进行校正，每个参比物质的校准值都存储在梅特勒托利多滴点仪中。