分解反应自催化性质快速鉴别的实验方法
2014-09-21陈利平陈网桦张彩星高海素路贵斌周奕杉
物理化学学报 2014年7期
关键词:实验
杨 庭 陈利平 陈网桦 张彩星 高海素 路贵斌 周奕杉
(南京理工大学化工学院安全工程系,南京210094)
1 引言
国内外针对自催化分解反应开展了很多研究,认为许多物质(尤其是含能材料)的分解均具有一定的自催化特性.1-3但在很多研究中,人们往往将具有自催化分解特性的物质按照n级分解动力学分析,这很可能导致危险性评估出现偏差,因为符合自催化分解特性的物质诱导期长,但一旦引发后反应速率迅速升高,与n级分解的物质相比,更难以察觉,也更加危险.因此在进行分解动力学分析时,首先需要判定物质分解的类型,然后才能选用相应的动力学模型进行计算,得到比较准确的评估结果.
判定物质分解是否具有自催化特性的方法很多,其中最常用的方法是通过差示扫描量热仪(DSC)等温实验(简称“等温法”)进行表征,如图1所示:4,5若物质放热速率随时间逐渐下降,并且其比放热量与动态DSC相当,说明其分解遵循n级规律;若物质在等温实验中出现钟形放热速率曲线,则说明这种物质的分解具有自催化特性.目前,等温法已成为国内外验证自催化分解特性比较通用的方法.6-8但该方法存在等温温度的选择问题:5若温度选择过高,有可能只得到部分检测信号,得出物质分解不符合自催化特性的结论;温度过低,诱导期会比较长,实验量较大.
此外,文献9,10介绍了通过一级反应动力学的表观活化能判断自催化分解反应的方法,尽管该方法……
登录APP查看全文
