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HPLC分析炭黑原料油中多环芳烃
吕建德;徐秀珠
【期刊名称】《分析测试学报》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】炭黑原料油中多环芳烃(PAH)含量是最重要的质量指示,然而目前尚未建立有效的分析方法。
本文提出了反相HPLC分析方法,根据炭黑生成的机理及煤焦油产品的主要组成分布,选定分析双环的萘、联苯,三环的芴、菲、蒽,四环的萤蒽、芘、(艹屈)来表征炭黑原料油中整体PAH含量。
【总页数】1页(P27)
【作者】吕建德;徐秀珠
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE622.14
【相关文献】
1.顶空-气质联用法分析炭黑原料油储罐油汽成分 [J], 杨玉敏;胡洁;张少丹
2.HPLC分析催化裂化原料油的芳烃组成 [J], 俞鹏程;洪慧芳
3.ICP-OES法测定炭黑原料油中的钾和钠 [J], 段毅平
4.多环芳烃的HPLC分析——充分发挥Waters Alliance HPLC系统的先进功能[J],
5.多环芳烃的HPLC分析——充分发挥Waters Alliance HPLC系统的先进功能[J],
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国六柴油技术要求和试验方法
项目
质量标准
试验方法5号0号-10号-20号-35号-50号
氧化安定性（以总不溶物计）/
（mg/100ml）不大于 2.5 SH/T 0175
硫含量，mg/kg 不大于10 SH/T 0689
酸度（以KOH计）/（mg/100ml）
不大于7 GB/T 258 10%蒸余物残碳（质量分数）/%
不大于0.3 GB/T 17144 灰分（质量分数）/% 不大于0.01 GB/T 508 铜片腐蚀（50℃，3h）/级不大于 1 GB/T 5096 水含量（体积分数）/% 不大于痕迹GB/T 260 润滑性
校正磨痕直径(60℃)/um 不大于460 SH/T 0765
多环芳烃含量（质量分数）/%
不大于7 SH/T 0806 总污染物含量/（mg/kg）24 GB/T 33400 运动粘度(20℃)/（mm2/s） 3.0～8.0 2.5～8.0 1.8～7.0 GB/T 265 凝点/℃不高于 5 0 -10 -20 -35 -50 GB/T 510 冷滤点/℃不高于8 4 -5 -14 -29 -44 SH/T 0248 闪点（闭口）/℃不低于60 50 45 GB/T 261 十六烷值不小于51 49 47 GB/T 386 十六烷指数不小于46 46 43 SH/T 0694 馏程：
50%回收温度/℃不高于90%回收温度/℃不高于95%回收温度/℃不高于300
355
365
GB/T 6536
密度（20℃），kg/m3810～845 790～840 GB/T 1884
GB/T 1885 脂肪酸甲酯含量（体积分数）/%
不大于 1.0 NB/SH/T 0916。
炭黑多环芳烃
炭黑多环芳烃是一种重要的有机化学物质，它们在生产和工业上有很多重要的应用。
炭黑多环芳烃是一种由多个碳原子和多个氢原子组成的有机化合物，其中有一个或多个碳原子与两个或更多的其他分子的碳原子相连接。
它们的分子式也可以表示为CnH2n。
炭黑多环芳烃有很多种不同的类型，如萘、芘、苯、芴、芩、苄、芪等，它们的结构式也不尽相同。
在碳原子的结构中，它们的碳原子数量也不尽相同，一般是由6-12个碳原子组成。
炭黑多环芳烃的分子量也有很大的差异，一般介于162-252之间。
炭黑多环芳烃具有光学活性，可以被用来制备各种各样的光学材料，如光学涂料、染料、染料类药物等。
它们还可以用于制备聚合物、润滑油、润滑剂、添加剂、阻燃剂、护肤剂、抗氧化剂、抗菌剂、香料等。
此外，炭黑多环芳烃还可用于制备燃料、润滑油、汽油、柴油和润滑剂，以及工业切削液等。
炭黑多环芳烃的另一个重要用途是用作抗氧化剂。
它们可以有效地阻止氧化反应，防止有机物的氧化降解，从而延长产品的寿命。
它们也可以被用作抗菌剂，用于阻止细菌的生长。
炭黑多环芳烃是一种重要的有机化学物质，它们在生产和工业上有重要的应用。
它们可以用于制备光学材料、聚合物、
润滑油、润滑剂、添加剂、阻燃剂、护肤剂、抗氧化剂、抗菌剂、香料等，还可以用于制备燃料、润滑油、汽油、柴油和润滑剂，以及工业切削液等。
此外，它们还可以用作抗氧化剂和抗菌剂，防止有机物的氧化降解，延长产品的寿命，从而发挥重要作用。
炭黑的安全环保标准炭黑作为一种重要的工业原料，广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等领域。
其生产和使用过程中的安全环保标准是确保产品性能符合应用要求及环境保护的重要保障。
以下是中国及其他国家针对炭黑在安全和环保方面的一些关键性标准和要求：中国国家标准1. 安全生产标准：炭黑生产设施需遵循《石油化工企业设计防火标准》（GB50160）等系列安全生产标准，确保工厂的设计、建设和运营符合防火防爆要求。
符合《工业企业设计卫生标准》（如GBZ1），以保证工人的职业健康和安全。
2. 环保排放标准：根据2023年的信息，炭黑行业烟气排放应达到《环境空气质量标准》（GB3095-2023）的要求，对二氧化硫（SO2）和其他污染物有严格的排放限值，比如规定了SO2的排放量不得超过一定浓度。
应当遵守固体废物污染防治法律法规，并按照《危险废物处理处置技术规范》进行危废处理，确保炭黑生产过程中产生的废弃物得到妥善处理。
3. 能源消耗限额：生产装置需要满足《炭黑单位产品能源消耗限额》的标准规定，限制单位产量的能耗，鼓励节能降耗。
4. 产品质量与检测：炭黑产品的质量指标应符合国家标准，如GB/T 6435-1995或更新版本，涵盖了炭黑的物理化学性质、颗粒大小分布、多环芳烃含量等具体参数。
对于特殊用途的色素炭黑，例如GB/T 7044-2022，可能涉及更为详细的技术要求和测试方法。
国际标准与要求美国标准：按照美国国家职业安全与卫生研究院的相关文件，如果炭黑中含有多环芳烃且其含量超过0.1%，则需测定空气中的多环芳烃含量，并采取措施减少工人接触。
MSDS（Material Safety Data Sheet）：炭黑的安全技术说明书提供了详细的化学品安全信息，包括危害成分、应急措施、储存运输条件以及个人防护设备的要求等。
总之，在全球范围内，炭黑的安全环保标准不仅关注其作为产品本身的性能指标，更注重从生产源头到废弃处理全生命周期的环境影响控制，同时强化了对工作场所安全的监管力度，确保产业可持续发展。
完整word版)国六柴油标准
国六柴油技术要求和试验方法
氧化安定性（以总不溶物计）的限制值为不大于
5mg/100ml，硫含量不大于2.5mg/kg，酸度（以KOH计）不
大于10mg/100ml，10%蒸余物残碳（质量分数）不大于0.3%，灰分（质量分数）不大于0.01%，铜片腐蚀（50℃，3h）级别
不大于1级，水含量（体积分数）不大于痕迹，多环芳烃含量（质量分数）不大于1%，总污染物含量不大于460mg/kg。
润滑性方面，校正磨痕直径(60℃)不大于7um。
在馏程方面，50%回收温度/℃不高于300，90%回收温度/℃不高于355，95%回收温度/℃不高于365，密度（20℃），
kg/m为810～845.
其他方面的要求包括：凝点/℃不高于-10，冷滤点/℃不高于-5，闪点（闭口）/℃不低于-20，十六烷值不小于46，十六
烷指数不小于43，脂肪酸甲酯含量（体积分数）不大于1.8～7.0%。
试验方法包括SH/T 0175、SH/T 0689、GB/T 258、GB/T 、GB/T 508、GB/T 5096、GB/T 260、SH/T 0765、SH/T 0806、GB/T 、GB/T 265、GB/T 510、SH/T 0248、GB/T 261、GB/T 386、SH/T 0694、GB/T 6536、GB/T 1884和GB/T 1885.。
食品安全学复习题1：什么是食品安全学？答:食品安全学是一门综合应用食品化学、食品分析检验、微生物学、毒理学和流行病学等学科的方法，研究食品中可能存在的有毒有害物质及其作用机理，采取相应的措施对有害因素进行控制，从而提高食品质量，保证消费者健康的学科。
2:按污染物的性质，食品污染分为哪几类？答：按食品中污染物的性质,可将食品污染分为生物性污染、化学性污染和物理性污染3类。
（1）生物性污染：由微生物及其有毒代谢产物、病毒、寄生虫及其虫卵、媒介昆虫等生物对食品的污染。
其中,以微生物的污染最为常见.(2) 化学性污染：从农田到餐桌的过程中所有可能的化学性污染物。
例如,放射性降解产物烷基环丁酮. (3）物理性污染：指食品生产加工过程中的杂质如玻璃片、木渣、石块、金属片或放射性核素超过规定的含量而对食品的污染。
3：食品安全与食品卫生的联系与区别。
答：一、联系。
两者研究对象相同,均是研究食品中的有毒有害物质。
二、区别。
首先,涉及范围有一定差异。
食品安全包括食品的种植、养殖、加工、包装、储藏、运输、销售、消费等各个环节的安全。
简而言之就是从农田到餐桌。
食品卫生通常不包括种植、养殖环节的安全.其次，侧重点不同。
食品安全是结果安全和过程安全的完整统一.食品卫生虽然也含结果安全与过程安全两项内容,但是更侧重于过程安全。
一、什么是食品的腐败变质？导致食品腐败变质的原因及其影响因素是什么？如何防止食品腐败变质?答:1、食品的腐败变质是指在以微生物为主的各种因素作用下，食品的组成成分与感官性状发生的各种变化,这些变化往往是食品成分降解并伴随着产生令人不愉快的色、香、味、形等感官性状的改变，从而使食品营养价值与食用价值降低或者丧失。
2、原因：（1）微生物的作用：这是引起食品腐败变质的主要原因。
微生物包括细菌、酵母和霉菌，一般情况下细菌比酵母和霉菌占优势，他们在生长发育过程中可以产生有选择分解食品特定成分的酶，从而使食品成分分解，发生有一定特点的腐败变质。
生物炭对多环芳烃的吸附行为研究生物炭对多环芳烃的吸附行为研究摘要：采集生物质材料制备生物炭，对其性质进行表征，测定了其对菲、芘的吸附，考察了其性质与吸附行为的关系。
3种生物炭的吸附能力遵循草炭>松针炭>玉米芯炭的顺序，相较于极性作用，表面积和孔在吸附中占主导作用。
小粒径玉米芯炭的吸附能力和非线性程度大于大粒径，深度粉碎暴露出来一些内部原不可及的孔，增加了点位的异质性，提高了其吸附能力。
生物炭对菲的吸附能力大于芘，是由于较小的菲分子更易到达吸附点位的缘故。
关键词：生物炭；多环芳烃；吸附中图分类号： X131 文献标识码：A 概述多环芳烃（Polycyclic aromatic hydr- ocarbons，PAHs）通常是指含有两环或两环以上以线状、角状或簇状排列的稠环化合物，是一类致癌、致畸、致突变的有毒有机污染物，广泛分布于天然环境中。
具有高亲脂性，易在生物相中富集，并通过食物链进入人体，对人类健康和生态环境具有很大的潜在危害。
生物炭作为一类新型环境功能材料，因其在土壤改良、温室气体减排等方面巨大的应用潜力，受到广泛关注。
它由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层构成，比表面积较大，表面能较高，具有较强的吸附能力，以其为吸附剂置于受PAHs污染水体或土壤，可起到富集锁定污染物的作用。
因此，本文采集了3种生物质材料松针、草、玉米芯制备生物炭，对其进行表征，研究其对PAHs的吸附行为，以期了解其性质与吸附能力的关系，为筛选有效吸附PAHs的生物炭吸附材料提供理论依据。
1 材料与方法 1.1生物炭制备采集松针（山东省济南市千佛山），草（山东省科学院草坪），玉米芯（山东省肥城市）等生物质材料，去离子水清洗，风干，置于100 mL带盖坩埚中，压实，置于箱式气氛炉中。
气氛炉抽真空至-0.1 MPa，以10-15℃/min速率从室温升至300度，保持4小时，之后充入N2待气压恢复至常压后，将样品取出，研磨过筛，取粒径在30-80目的松针炭、草炭、玉米芯炭及200-400目的玉米芯炭用于吸附实验。
碳黑管理制度一、碳黑的定义和用途碳黑是一种碳含量较高的颗粒状物质，具有高比表面积和吸附性能，因此被广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等行业。
碳黑的主要作用是增强材料的耐磨性、导电性和耐暴露性，同时还可以改善材料的加工性能和力学性能。
由于碳黑的应用范围广泛，在生产和使用过程中会产生大量的固体废弃物和有害气体，对环境造成严重污染。
二、碳黑管理的重要性碳黑的生产和使用对环境和人体健康都会造成危害，因此对碳黑的管理显得尤为重要。
首先，碳黑管理有助于减少碳黑对环境的污染。
规范生产过程和严格的排放标准能有效降低碳黑对大气、土壤和水体的污染。
其次，碳黑管理有助于保护劳工健康。
生产企业应做好职业卫生防护措施，确保劳工在接触碳黑时不受到伤害。
最后，碳黑管理有助于提高企业形象和竞争力。
做好碳黑管理，能够获得政府和社会的认可，从而赢得顾客的信任和支持。
三、碳黑管理制度的内容和实施为了规范和管理碳黑的生产和使用过程，企业应当建立一套完整的碳黑管理制度，具体内容包括：生产管理、使用管理、废弃物管理和应急预案等。
首先，生产管理方面，企业应建立规范的生产工艺流程和设备运行规范，确保生产过程中的废气、废水和固体废弃物得到合理处理。
其次，使用管理方面，对于各类使用碳黑的行业，企业应要求使用者在生产过程中严格控制碳黑的用量，降低对环境的影响。
另外，废弃物管理方面，企业应建立完善的废弃物管理制度，采取有效的回收、处理和处置方法，最大限度地减少对环境的危害。
最后，应急预案方面，企业应建立碳黑管理的应急预案，包括事故处理措施、应急演练等，确保一旦发生事故能及时有效地进行处理，减少人员伤害和环境损害。
碳黑管理制度的内容和实施，需要企业全面加强管理、加大投入、加强监管、加大宣传力度，减少员工与污染物直接接触，降低环保风险，保证碳黑管理制度得到落实。
四、碳黑管理制度的风险和挑战在碳黑管理制度的实施过程中，企业可能会面临一些风险和挑战。
首先，碳黑管理的成本较高。
炭黑多环芳烃测试标准
炭黑中的多环芳烃（PAHs）测试标准主要是为了确保炭黑产品的环保安全性能，防止和减少环境污染，保护人体健康。
多环芳烃是一类具有两个或两个以上苯环的有机化合物，它们可能存在于炭黑中，而炭黑是轮胎工业的重要原料之一。
针对炭黑中多环芳烃的测试，中国实施了GB/T 3780. 28-2020《炭黑第28部分：多环芳烃含量的测定》标准。
这个标准为炭黑中多环芳烃含量的测定提供了方法，包括样品的预处理、提取、净化、测定等步骤，以及测定过程中使用的仪器和设备要求等。
在国际上，欧盟的REACH法规也对多环芳烃的使用做出了限制，特别是对于轮胎和填充油中的多环芳烃含量提出了明确要求。
此外，德国市场对多环芳烃的限制更为严格，德国的GS认证要求产品必须通过PAHs测试，不能通过测试的产品将无法获得GS认证标志，进而影响其在德国市场的销售。
综上所述，炭黑多环芳烃的测试标准不仅是中国国家标准，也是国际市场上特别是欧洲市场的一个重要环保要求。
企业和研究机构在进行炭黑生产和研究时，需要严格遵守这些标准，以确保产品环保安全，符合市场准入要求。
炭黑中多环芳烃含量在工艺中的控制第1章 前言炭黑原料油中较高的多环芳烃含量更有利于炭黑生产，炭黑生成机理表明炭黑生成的前驱物是多环芳烃物质，所以炭黑中残留一定量的多环芳烃是不可避免的问题。
而这些物质有致癌性，所以降低炭黑中多环芳烃含量的研究是有必要的。
表1.1 几种主要炉法炭黑的多环芳烃含量炭黑品种N472 N376 N375 N326 N330 N351 N660 N762 LCF-4 抽出物含量（ppm ） 400 2100 1400 250 290 1300 310 800 700另外，由于炭黑产品中多环芳烃很难脱附，只能在甲苯、丙酮之类的的溶剂作用下才能提取出多环芳烃，但是如果用这种方法对炭黑产品深加工以降低其多环芳烃含量，不仅增加成本，而且会增加甲苯或丙酮对炭黑产品的污染。
所以结合生产经验以及相关理论来看，通过合理调整工艺条件来控制炭黑中多环芳烃含量的方法是最为可行的方法。
《炉法炭黑生产》提到，风油比的高低、原料油的雾化好坏、高温区停留时间（即反应时间）是否恰当是影响炭黑中多环芳烃含量的主要因素。
所以，通过调整工艺条件控制炭黑中多环芳烃含量可以通过对反应时间、原料油雾化质量、反应温度（包括风油比）等工艺参数的调节来实现。
第2章 生产工艺对炭黑中多环芳烃含量的影响2.1反应时间对炭黑中多环芳烃含量的影响表2.1 8份N660试样的基本生产参数 编号原料油 燃料油 空气 炉温 ℃ 急冷水枪位置入炉压力MPa 流量kg/h 温度 ℃ 流量kg/h 温度 ℃ 流量m 3/h 温度 ℃ 11.35 1550 66 189 77 3800 181 1439.95 后 21.77 1550 56 180 73 3800 188 1394.20 31.85 1550 72 180 78 3800 178 1386.77 41.46 1550 69 189 71 3800 223 1471.14 前 51.64 1550 69 189 66 3800 214 1464.46 61.62 1550 72 180 77 3800 197 1400.88 71.66 1550 75 180 80 3800 209 1409.79 8 参数不明 表2.1中8份产品均为N660产品，后5份为正常生产条件下（QTD=4.5m ）的产品，前3份为工艺调整后（QTD=9.5m ）时的产品，比色法初步实验结果如图2.1所示。
图2.1 8份N660试样的甲苯抽出物由此可见，延长反应时间可以降低炭黑中多环芳烃含量。
下面列出产品鉴定法得到的8份N660试样甲苯抽出物透光率。
图2.2 8份N660试样甲苯抽出物透光率图由图2.2中数据可以得到：急冷水枪置于后排时N660甲苯抽出物透光率在40%左右，而急冷水枪置于前排时N660甲苯抽出物透光率主要集中在30%左右，但也存在4号样品这样甲苯抽出物透光率明显偏低的特例，这个问题在后面将会详细分析，在此不深入讨论。
反应时间对炭黑中多环芳烃含量的影响是明显的，当QTD从4.5m调整到9.5m时，N660甲苯抽出物透光率从40%左右下降到30%左右。
另外从1、2、3号（特别是1、2号）试样的试验结果来看，延长反应时间以降低炭黑中多环芳烃含量的调控能力也是有限的，当达到某一值时，再延长反应时间并不会对炭黑中多环芳烃含量有明显的影响，不仅如此，当超过这个极限值时，其他的调控手段（如原料油入炉压力及其预热温度等）也不会有很大作用，即：当反应时间达到一定时间时，反应已经趋于饱和，所以工艺调控手段已经失效。
这也说明通过工艺条件的调整来控制炭黑中多环芳烃含量的方法仅在反应未饱和之前是有效的，而在反应饱和之后是无效的（准确来说是作用不大）。
关于反应饱和的问题在后文中将会具体分析，在此不深入讨论。
2.2原料油雾化质量对炭黑中多环芳烃含量的影响影响原料油雾化质量的主要因素在于原料油入炉压力和预热温度，关于其预热温度对炭黑中多环芳烃含量的研究前人已有涉及，在此不再讨论，仅以原料油入炉压力为代表进行讨论。
由于1、2、3号试样可能存在反应饱和的问题，这会导致某些工艺条件失去对炭黑中多环芳烃含量调控的性能，所以在此讨论入炉压力对炭黑中多环芳烃含量的影响的问题时仅限于急冷水枪置于前排时得到的试样进行分析，而在此仅以比较有代表性的4、5号试样的实验结果与生产参数作为代表进行分析。
由表2.1中的生产参数可以看出，二者风油比相同，原料油预热温度也相同，炉温也相近（相差不足7℃），差别最大的是入炉压力：生产4号试样时原料油入炉压力为1.46MPa，生产5号试样时原料油入炉压力为1.64MPa，而4号试样的甲苯抽出物透光率为16.28%，5号试样的甲苯抽出物透光率为30.34%。
图2.3 4号试样和5号物耗试样生产时的原料油入炉压力及其甲苯透光率（甲苯透光率数据经除以10处理）但是，原料油入炉压力对炭黑中多环芳烃含量的影响也是有限的，5、6、7、8号试样的甲苯抽出物透光率结果在一定程度上说明这个问题，究其根本原因是，原料油的雾化质量也有其极限，当入炉压力达到一定值时，其粒径大小及分布都趋于最佳状态，此时原料油虽未完全汽化，但接近半汽化状态。
2.3反应温度对炭黑中多环芳烃含量的影响在不考虑燃料油和原料油雾化质量的时（黑豹公司硬质炭黑生产线油料雾化质量均好，可以认为雾化质量均处于最佳状态，所以可以不考虑燃料油和原料油雾化质量的影响，这个假设在此有其合理性），反应温度主要与燃烧室温度和原料油入炉量有关。
而燃烧室温度在黑豹公司硬质炭黑生产线上基本保持在1850℃左右，在此仅考察风油比对反应温度影响时炭黑中多环芳烃含量的变化。
风油比的调控一般是通过调节原料油入炉量来实现的，风油比的减小意味着原料油入炉量的增大，所以风油比的降低也意味着反应温度的降低。
需要说明的是，随着原料油入炉量的增大，需要更换较大的喷嘴，这会降低雾化质量，但是由于原料油入炉量的增大，所以原料油入炉流速增大，在入炉压力一定的条件下，这又会提高雾化质量，综合来看，雾化质量的变化其实并不大。
黑豹公司生产N220 、N339和N330时的燃烧室炉温相同，三者的风油比和甲苯抽出物透光率结果如图2.4所示。
图2.4 N220、N339和N330的风油比和甲苯抽出物透光率注：生产N220和N339的急冷水枪位置在6、7排，生产N330的急冷水枪位置在11、12排。
图2.4中N220和N339的甲苯抽出物透光率表明风油比的降低将使炭黑中多环芳烃含量升高，但是这两组数据对比并不明显。
对比N220和N330的数据就比较明显了，虽然生产N330时急冷水枪后移，反应时间延长，炭黑中多环芳烃含量理应降低，但是实际结果表明炭黑甲苯抽出物透光率从98.02%下降到90.16%，这说明N330中多环芳烃含量比N220中多环芳烃含量高，这主要是因为随着风油比减小，原料油入炉量增大，反应温度降低，炭黑中多环芳烃含量因此升高，并且这种影响造成的多环芳烃的增加量比延长反应时间造成的多环芳烃减小量大得多，所以才会表现出N330比N220的甲苯抽出物透光率小的结果。
这说明随着反应温度的上升，多环芳烃含量的降低幅度逐渐减小。
由于反应本身是吸热过程，所以在反应过程中反应温度逐渐降低，当温度降低到一定程度时，反应速度趋于缓慢（如图2.5所示），延长反应时间也不能明显提高反应效率，这就是前面提到的“反应饱和”现象，而提高反应初始温度（即前面提到的“反应温度”）有助于延缓“反应饱和”现象的发生。
图2.5 反应速度与反应时间的关系示意图2.4本章小结以上研究表明，影响炭黑中多环芳烃含量的最重要因素是反应温度。
首先，反应时间的可调性大小依赖于反应温度的高低（如果反应温度过低，反应很容易达到饱和，可调性不强），而且只有在适宜温度条件下，反应时间的微调才会达到比较好的效果（如果原定反应时间已经接近反应饱和，再对反应时间进行微调，炭黑中多环芳烃含量也不会有很大改变）；其次，在燃烧室炉温一定的条件下，原料油雾化质量的好坏直接影响反应温度的高低。
综上所述，反应温度是影响炭黑中多环芳烃含量最关键的因素。
第3章炭黑性质与多环芳烃含量的关联分析3.1炭黑特性炭黑产品的两大特征参数是其比表面积和聚集体结构。
炭黑比表面积可通过低温氮吸附法、液相吸附法等方法进行表征，炭黑聚集体的结构性可通过TEM 法、测定最大填充率等方法进行表征。
图3.1中即是各种橡胶用炭黑产品的比表面积和聚集体结构参数的图谱。
图3.1 橡胶用炭黑的品种图谱从图3.1中可以看出，硬质炭黑（N100-N300）相对于软质炭黑（N500-N900）来说，邻苯二甲酸二甲酯（DBP）值随比表面积的下降而下降的幅度明显较小。
这一方面说明炭黑的粒径在很大程度上影响其聚集体结构性质，另一方面也可能有更深层次的原因，这将在后文中进行说明。
3.2炭黑试样多环芳烃含量及其分析3.2.1 N220和N330中多环芳烃含量对比分析图3.2 N220和N330中各种多环芳烃含量及其总量（检出限为0.2ppm，下同）如图3.2中所示，N220和N330中多环芳烃含量均较低，其中N220中可检出的多环芳烃总量仅为2.4ppm，且均为萘，值得注意的是，萘是16种多环芳烃中物质的量最小的物质，因此极可能是因为反应体系中萘分子在参与反应前而被已经生成的炭黑粒子吸附进入其内部结构，这种现象抑制了这部分萘分子进一步聚合生成大分子再脱氢生成炭黑粒子。
而N330相对于N220多环芳烃含量明显升高，前面已经分析过，其主要原因是反应温度相对N220生产时有所降低。
图3.3 萘、菲、荧蒽、芘、苊烯结构式另外，由图3.2可以看出，随反应温度降低，残留于炭黑产品中的多环芳烃包括多环芳烃的种类和每种多环芳烃的含量两方面的增加。
N330中新出现的芘、荧蒽、菲和和苊烯，这四种多环芳烃物质均为三环、四环。
而上述16种多环芳烃物质中尚有其余五种三环、四环多环芳烃，下面给出其化学结构式，并略作分析。
以上五种多环芳烃可分为两类：第一类为苊和芴；第二类为蒽、苣和苯并（a）蒽。
第一类两种多环芳烃化学性质比较活泼，在炭黑生成反应过程中一般作为中间物存在，其中苊容易脱氢生成苊烯，进而进行反应，或者最终以苊烯的形式残留于炭黑中，芴中亚甲基上的氢原子相当活泼，可进一步增长成大分子。
第二类三种多环芳烃物质化学结构中都存在共轭双烯结构，在反应体系中容易发生Diels-Alder反应，这种反应类型应该也是PAHs生成和长大的重要方式之一。
图3.5Diels-Alder反应[15]3.2.2 两份N660试样多环芳烃含量分析图3.6 2006年和2010年N660中多环芳烃含量及其总量首先，结合图3.2和图3.6中数据可以发现：萘是四份试样中均被检出的多环芳烃。
