不同杂质对高温高浓度硝酸铵溶液热安定性的影响

发布时间：2020-09-02 09:46

　　 高温过饱和硝酸铵溶液在工业炸药生产过程中得到广泛应用,根据行业规定,工业生产使用的溶液温度在120℃左右,浓度不得高于93%。硝酸铵是一种较稳定的物质,加入水这种惰性介质后理论上其稳定性应该更高。但硝酸铵溶液仍是一种具有弱爆炸性的氧化剂,与柴油、木粉等可燃剂经过简单混合就可以成为爆炸物品。溶液中混入不同类物质后的物理化学性质与热力学性质还不十分清楚,对其进行研究有助于指导工业生产中硝酸铵溶液的安全使用。本研究使用C80微量热仪对硝酸铵溶液进行热分析,通过理论分析与热力学参数计算对硝酸铵溶液与各类型杂质对硝酸铵溶液热安定性的影响。通过实验,得出以下结论：(1)硝酸铵是一种自反应性化学物质,在常温常压下不需外界供氧就能进行分子内的氧化还原反应,即硝酸铵具有在无外界能量(热能,机械能等)作用下因自身热分解而发生火灾或者爆炸事故的可能性。(2)少量的水降低硝酸铵自反应起始温度(Tonset),促进硝酸铵的热分解。实验范围内,随着水分的增加,混合体系发生反应的难度降低,反应速率加快,试验样品表观活化能(Ea)随着水含量增加逐渐降低,放热量(△H)逐渐增加。认为少量的水对于硝酸铵热分解具有一定促进作用。(3)氯化物影响硝酸铵吸热晶变过程,将Ⅱ→Ⅰ晶变吸热峰大幅提前。且氯化物可催化硝酸铵溶液的热分解,催化作用随氯化物浓度与温度的升高而升高。(4)硝酸盐对硝酸铵吸热晶变过程影响较小。对于硝酸铵热分解有一定促进作用,一般在含量低时促进左右较明显,但含量升高会抑制硝酸铵热分解。且硝酸铝的催化作用尤其明显。(5)有机物对硝酸铵热分解有催化作用。混合体系中含有机酸时,自反应起始温度都会不同程度的降低。本实验范围内,乙酸含量与Tonset成线性关系,含硬脂酸样品的自起始反应温度先下降,随硬脂酸含量达到3%以上而稍有回升。
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ560.1

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本文编号：2810444