基于加速量热仪的3,4-二硝基吡唑绝热分解分析

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明:DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段;主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10~(18)min~(-1)、6.9×10~(28) min~(-1),并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

过氧化二异丙苯热爆炸危险性研究

 为了预防和减少过氧化二异丙苯（DCP）生产过程发生火灾爆炸事故,利用绝热加速量热仪,对DCP、DCP/20%碳酸钠和DCP/20%苯酚的热危险性进行了实验研究,得到其初始放热温度、最大温升速率、最大温升速率时间等热危险性参数和绝热放热曲线;对3种物质的测试结果进行了绝热校正。利用绝热相容性评价的判据初始放热温度和平均加速度的理论模型,计算DCP/20%碳酸钠和DCP/20%苯酚的相容性。结果表明,DCP、DCP/20%碳酸钠和DCP/20%苯酚的初始放热温度分别为97.47、106.40和115.59℃,最大温升速率分别为65.15、2.15和3.44℃·min^-1,平均加速度分别为0.2977、0.0077和0.0127。在实际的工业生产中,所选取的碳酸钠和苯酚催化剂与DCP的相容性都较好,但比较二者发现,选用碳酸钠作为催化剂更为安全。     

刘伟1 刘中星2 王建龙1* 曹端林1 陈丽珍1

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明：DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段,主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10₁₈min_-1、6.9×10₂₈ min_-1,并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

黑土对Cu~(2+)的吸附作用及其影响因素

采用批量平衡法研究了东北地区典型黑土对重金属Cu~(2+)的吸附热力学特征,以及离子强度、温度和DOM对黑土吸附Cu~(2+)的影响.结果表明:Freundlich模型能够较好地描述一般条件及其不同影响因素下黑土对Cu~(2+)的热力学吸附过程(R0.985,P0.01).离子强度的增加抑制了Cu~(2+)在黑土上的吸附,不同离子强度作用下黑土对Cu~(2+)的吸附能力顺序为:0.001 mol/L0.01 mol/L0.1 mol/L.温度的增加促进了Cu~(2+)在黑土上的吸附,不同温度作用下黑土对Cu~(2+)的吸附能力顺序为:35℃25℃15℃.浓度范围在0~400 mg/L的DOM能够抑制黑土对Cu~(2+)的吸附,且抑制作用随着DOM浓度的增加而增大.Cu~(2+)在黑土上的吸附量随着p H值的增加而增加,DOM的抑制作用随着p H值的增加而增大.     

膨化硝酸铵绝热分解的加速量热法研究

该文利用加速量热仪研究了膨化硝酸铵的热稳定性，得到了膨化硝酸铵的温度、压力和温升速率随时间的变化曲线以及温升速率、分解压力随温度的变化等曲线。分析了其绝热分解的过程，计算了表观活化能、指前因子和反应热等参数。测试和分析结果表明，膨化硝酸铵是一种热稳定性良好的工业炸药氧化剂。     

垃圾填埋场中水泥土屏障对Cu2+的阻滞性能

通过室内模型试验,研究了不同水泥掺量的水泥土防渗屏障和上海老港填埋场的膨润土砂水泥(塑性混凝土)防渗屏障对Cu~(2+)的阻滞效果,并应用数值模拟的方法对Cu~(2+)在防渗屏障中的有效扩散系数进行求解.研究结果表明,随着水泥掺量和屏障厚度的增加,水泥土屏障对金属离子的阻滞效果会逐步提升;Cu~(2+)在水泥土中的有效扩散系数(1×10~(-7)~2.5×10~(-7) cm~2·s~(-1))是在土中的有效扩散系数(9.53×10~(-6)~1.14×10~(-5) cm~2·s~(-1))的1/35~1/100;上海老港填埋场中的塑性混凝土防渗屏障对Cu~(2+)有较好的阻滞效果.     

酸性含乙腈的硫酸铜水溶液中金属铜溶解动力学的研究

本文以-200目的金属铜粉为原料,在密闭条件下试验研究了酸性含乙腈的硫酸铜水溶液中金属铜溶解动力学。试验表明:乙腈浓度、Cu~(2+)浓度对亚铜离子生成速度影响较大。在浸出剂成分为Cu~(2+)0.5M,H_2SO_4 0.204M,CH_3CN 5M,金属铜粉加入量为原始溶液中Cu~(2+)的120％;温度40—60℃和浸出时间为一小时的条件下,金属铜溶解反应迅速,亚铜生成速度在三分钟时可达最大值。其阿累尼乌斯方程为logK=-489.978/T-0.28190。在40—60℃下表观活化能E=2.242千卡·摩尔~(-1)。溶解过程受扩散控制。     

底排药剂热分析试验研究

为了研究底排药剂的分解放热规律,利用差动热分析仪(DSC)在不同的升温速率条件下对药剂热分解性能进行了测试,并利用Kissinger法对试验结果进行了分析处理,得到了药剂热分解的活化能和频率因子等参数.底排药剂在2.5℃·min-1、5.0℃·min-1、10℃·min-1和15℃·min-1升温速率条件下,其热分解的峰顶温度分别为633.7℃、640.1℃、643.3℃和650.5℃,活化能和频率因子分别为7.51×105 J·mol-1和5.58×1042·s-1.     

陶粒的FeCl3负载改性及对重金属的吸附行为

为提高多孔陶粒在高重金属离子含量环境中的吸附容量和稳定性,采用焙烧法对多孔陶粒负载改性,研究了陶粒在FeCl_3溶液中的浸渍次数、FeCl_3溶液浓度及焙烧温度对陶粒表面形貌和重金属离子去除率的影响,确定了负载制备改性陶粒的最优工艺参数:FeCl_3溶液浸渍3次、FeCl_3溶液浓度为1.5mol/L、焙烧温度为650℃.在高重金属离子含量条件下,改性前后陶粒对Cu~(2+)的吸附量由0.188mg/g增加至0.897mg/g,Cu~(2+)浸出率由3.52%降低至0.96%;改性陶粒对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的去除率分别为15.0%、22.4%、50.1%,较未改性时分别提高了6.7倍、7.9倍和8.7倍.     

席夫碱类荧光探针CH_3CN/H_2O体系检测Cu~(2+)离子

以1-氨基-2-萘酚和2,4-二羟基苯甲醛为原料合成了席夫碱(2′,4′-二羟基苯亚甲基亚氨基)-2-萘酚(L),采用FT-IR,1 HNMR和ESI-MS对其结构进行了表征.在V(CH3CN)∶V(HEPES)=1∶1(pH=7.2)缓冲溶液中,研究了L对多种金属离子(Cu~(2+),Hg~(2+),Ag+,Pb~(2+),Cd~(2+),Zn~(2+),Ni ~(2+),Co~(2+),Fe~(2+),Al ~(3+),Mn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),K+,Na+)的荧光响应性能.结果表明:L能够通过荧光猝灭响应选择性识别Cu~(2+),且几乎不受其他金属离子的干扰.在Cu~(2+)浓度为0~2.5×10~(-5)mol/L范围内,溶液荧光强度与Cu~(2+)浓度呈现良好的线性关系,据此计算L与Cu~(2+)的结合常数为3.33×10~4 L/mol,对Cu~(2+)的检出限为4.92×10-7 mol/L.L在实际水体中与Cu~(2+)在0~2.5×10~(-5) mol/L浓度下依然表现出较好的线性关系.     

过氧化环己酮的热稳定性研究

采用绝热加速量热仪(ARC)研究了纯的过氧化环己酮（CYHPO)及其分别与乙二醇、异辛酸、正丁醇、水四种稳定剂混合后的绝热分解过程,得到了绝热分解过程的特性曲线及参数,并计算了反应的活化能。对测试数据进行校正和分析后的结果表明：纯的CYHPO分解温度低,分解速度快,具有很大的热危险性,但是加入某些高沸点溶剂后,CYHPO的热稳定性得到提高,分解过程中的热危险性显著降低。     

某有机过氧化物的潜在热危险性分析

分析过氧化物的热分解动力学及不同规模下的热危险性,利用同步热分析仪(TG-DSC)测得温升速率分别为3、5、7和9℃/min下的热流率-温度曲线,使用Friedman等转化率法计算出过氧化物分解反应的表观活化能、指前因子,推算出该物质的自加速分解温度t sat及不同规模下的安全指数。结果表明:活化能和指前因子随着转化率的变化而变化,活化能范围为25.2~104.81 kJ/mol,指前因子范围为3.3~59.79 s-1。在25 kg标准包装下,过氧化物的自加速分解温度为104.6℃,安全指数为0.661;在实验规模、中试规模和生产规模下的安全指数分别为0.995、-0.267、-3.211。     

花生壳生物炭对水中重金属Cr6+、Cu2+的吸附研究

生物碳因其来源广泛、低廉及良好的表面理化性能,作为吸附材料在处理水中有机及重金属污染方面具有较大的潜力。研究利用花生壳制得生物炭,用于处理含~(6+)和Cu~(2+)的模拟废水。探讨了接触时间、p H值、生物炭投加量及温度等对吸附效果的影响。结果表明,生物碳吸附~(6+)和Cu~(2+)时间在120 min达到平衡。在酸性条件下(p H=2~5),生物炭投加量为4g/L,温度为30℃时生物炭对~(6+)的吸附效果较好;在偏碱性条件下(p H≥5),生物炭投加量为10 g/L,温度为40℃时生物炭对Cu~(2+)有较好的吸附效果。通过Langmuir和Frenudlich吸附等温方程拟合,表明生物炭对~(6+)和Cu~(2+)的吸附过程更符合Frendlich模型,吸附过程可以用假二级动力学模型描述,说明吸附主要是表面化学吸附。     

干旱区绿洲土壤对磺胺甲恶唑的吸附特性及影响因素

采用批量吸附法研究了磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤上的吸附动力学、热力学及pH、腐殖酸浓度、Na~+强度、Cu~(2+)质量浓度等因素对吸附的影响.结果表明:磺胺甲恶唑在绿洲土壤上的吸附动力学符合准二级动力学模型;初始质量浓度为10、20 mg/L时,磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤中的最大吸附量分别为9.810×10~(-5)、1.992×10~(-4). Freundlich方程能较好地拟合吸附等温数据,吸附反应为放热反应,吸附过程主要为物理反应.pH、Na~+强度及共存Cu~(2+)影响吸附过程.当溶液初始pH大于磺胺甲恶唑电离平衡常数的负对数为5.7时,土壤对磺胺甲恶唑的吸附量由2.336×10~(-4)下降至1.905×10~(-4);腐殖酸浓度的增加不利于土壤对磺胺甲恶唑的吸附;磺胺甲恶唑在土壤中的吸附量随着溶液中Na~+质量浓度的增加而降低,随Cu~(2+)质量浓度的增高而增大.     

Li2Mg2.95M0.05TiO6(M=Mg,Zn,Co,Ca)型 微波介质陶瓷介电性能研究

采用一步法制备了Li_2Mg_(2.95)M_(0.05)Ti O_6(M为Mg,Zn,Co,Ca)型微波介质陶瓷,讨论了掺杂离子种类对陶瓷烧结行为、组成、微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:所得陶瓷样品的主晶相为Li_2Mg_3Ti O_6,掺加Mg~(2+)的样品有少量Mg_2Ti O_4杂质相;掺加Ca~(2+)的样品可形成介电常数(ε_r)高达170,温度系数(τ_f)达+800×10~(-6)/℃且能够与主晶相共存形成稳定复合体系的Ca Ti O_3;掺Ca~(2+)的样品在1 370℃保温6 h,可得到介电常数(ε_r)为16.7,品质因数(Q×f)为83 900 GHz,谐振温度系数(τ_f)接近于0×10~(-6)/℃的最佳介电性能的样品.     

3种重金属离子对单环刺螠幼螠的急性毒性研究

采用静水试验法,在水温19.0±1.0℃的条件下,用Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)3种重金属离子对体重1.2±0.16 g的单环刺蜢幼蜢进行了单一因子急性毒性试验.结果表明,3种重金属离子毒性大小依次为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+),幼蜢在3种重金属离子溶液中呈现出不同的生物学效应.Cu~(2+)对幼蜢的24 h、48 h LC_(50)分别为1.768、1.408 mg/L;Hg~(2+)的24h、48 h LC_(50)分别为1.097、0.770 mg/L;Cd~(2+)的24 h、48 h LC_(50)分别为2.084、1.789 mg/L.Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)对幼蜢的安全浓度分别为0.141、0.077、0.179 mg/L.     

中空纤维膜反应器结合芬顿试剂脱除燃煤烟气中的Hg~0

将中空纤维膜反应器和芬顿试剂结合脱除烟气中的Hg~0。研究了不同参数以及SO_2、NO和O_2等杂质气体对Hg~0脱除的影响。结果表明:随着H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度、溶液初始pH和温度的增加,Hg~0脱除率先增加后降低,其最佳工作条件是H_2O_2浓度为6 mmol/L,Fe~(2+)浓度为9mmol/L,溶液初始pH为2.5,温度为20℃;增大液气比和通过减小气相流量增大停留时间均对Hg~0脱除有增强作用,当液气比超过0.11时,Hg~0的脱除率不再增加;当气相流量为0.6L/min时,Hg~0脱除率超过85%;SO_2、NO对Hg~0的脱除有抑制作用,O_2对Hg~0的脱除几乎没有影响;还测定出温度20℃下中空纤维膜反应器的比相界面积a=270.29 m-1和传质动力学参数kL=8.13×10~(-4)m/s,kG=0.786×10~(-6)mol/(m~2·s·Pa)。     

改性活性炭纤维对重金属离子的吸附研究

文章采用浓HNO_3和浓H_2O_2对活性炭纤维(activated carbon fibers,ACF)进行氧化改性,并采用静态吸附法,考察了不同实验条件下ACF吸附工业电镀废水中重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni ~(2+)的影响。结果表明:改性后的ACF表面含氧酸性官能团明显增加,其中采用浓HNO_3在60℃氧化2h改性效果较佳;氧化改性后样品对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni ~(2+)的吸附效果显著提高,重金属离子的去除率达到90%以上,处理效果较好。     

乌洛托品硝解制备黑索金过程中热安全的实验研究

利用绝热加速度量热仪的恒温老化模式对反应过程的硝解液进行热行为研究。通过恒温放置实验,发现分解过程主要是副产物分解,主产物RDX并未分解。当起始放置时间为22℃时,绝热温升(?Tad)为596.824℃; 25℃时,?Tad为566.213℃; 30℃时,?Tad为570.610℃。反应硝解液达到最大热分解速率用时24小时所对应的温度TD24=85.4℃。通过冷却失效情形法,可以确定其危险分级为4级危险情形。     

N-硝基吡唑合成过程中的热安全性

为解决N-硝基吡唑安全生产问题,利用反应量热仪EaysmaxHFCal测定N-硝基吡唑合成过程中的放热速率、传热系数、比热容等热力学数据,结果表明：加料过程中平均放热速率为6.72 W,保温过程中平均放热速率为0.11 W,理论绝热温升为111.19 ℃。采用绝热加速量热仪ARC测定硝化液的热稳定性,结果表明：硝化液绝热分解分为三个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段。主要的热分解在78.8 ℃开始,整体绝热分解过程较为缓慢。计算了第二段热分解过程的活化能及指前因子,分别为118.81 kJ·mol-1、6.94×1013 s-1。反应液到达最大反应速率用时24 h所对应的的温度TD24=48.11 ℃,通过冷却失效情形法,确定其危险度等级为2级,反应过程的热危险较低。