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H.E.L 化工工藝動力學(xué)機(jī)理研究—Simular 自動反應(yīng)量熱儀案例：羥胺和硝酸羥胺在80-160℃的水溶液中等溫分解

前言

化工工藝機(jī)理研究是化學(xué)工程領(lǐng)域的一個重要分支,，它涉及到對化學(xué)反應(yīng)過程的深入理解，包括反應(yīng)路徑,、反應(yīng)速率,、反應(yīng)動力學(xué)以及反應(yīng)過程中涉及的中間體和產(chǎn)物。以下是化工工藝機(jī)理研究的幾個關(guān)鍵方面：l反應(yīng)路徑分析：確定反應(yīng)物如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的詳細(xì)步驟,，包括所有中間體和過渡態(tài),。l反應(yīng)動力學(xué)：研究反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、溫度,、壓力,、催化劑等條件的關(guān)系。l催化劑作用機(jī)理：分析催化劑如何改變反應(yīng)路徑,，提高反應(yīng)速率,，以及催化劑的活性位點和作用機(jī)制。l熱力學(xué)和動力學(xué)模擬：使用計算化學(xué)和分子建模技術(shù)來預(yù)測反應(yīng)過程中的能量變化和反應(yīng)路徑

案例：羥胺和硝酸羥胺在80-160℃的水溶液中等溫分解

背景:自1999年以來,，羥胺已經(jīng)涉及兩起悲劇性事故,，造成眾多人員傷亡。在這兩起事件之后,，德克薩斯A&M大學(xué)化學(xué)工程系的Mary Kay O'Connor工藝安全中心對羥胺進(jìn)行了研究,。研究通過絕熱量熱法和計算化學(xué)研究了這些化合物的分解反應(yīng)路徑，但其不穩(wěn)定行為的機(jī)制尚未完全理解,。

研究方法：使用H.E.L的SIMULAR等溫量熱儀,，采用等溫動力學(xué)研究方法，測量羥胺熱分解的熱量產(chǎn)生,。建立實際可靠的方法分析反應(yīng)過程中的液相和氣相產(chǎn)物（通過紫外光譜(UV),、高效液相色譜(HPLC)和離子色譜(IC)鑒定產(chǎn)物）。結(jié)合等溫和絕熱量熱法以及計算化學(xué)深入研究羥胺熱分解的機(jī)制,。

結(jié)論：在80-160℃的溫度范圍內(nèi),，羥胺和硝酸羥胺顯示出條件依賴的自催化分解行為，很可能是由一種與氨相關(guān)的化合物（如NH2-）引起的,。正在進(jìn)行進(jìn)一步的實驗工作,，以完全鑒定分解過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品和穩(wěn)定自由基，隨后測量等溫分解過程中的反應(yīng)熱,。

產(chǎn)品應(yīng)用量熱實驗：羥胺等溫分解測量在80-160℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,，使用H.E.L SIMULAR等溫量熱儀，自制玻璃反應(yīng)釜,，耐壓6bar. 文章強(qiáng)調(diào)了對這些危險化學(xué)品的深入研究的重要性,，以提高其處理和儲存的安全性。

來源：Isothermal decomposition of hydroxylamine and hydroxylamine nitrate in aqueous solutions in the temperature range 80–160°C. Liu, L., Papadaki, M., Pontiki, E., Stathi,P., Rogers, W. J., & Mannan, M. S. (2009). Journal of Hazardous Materials,165, 573–578. 

About H.E.L

Hazard Evaluation Laboratories 成立于1987年，總部設(shè)在倫敦,，在中國,、美國、德國,、意大利,、印度擁有分公司。全資的赫伊爾商貿(mào)（北京）有限公司于 2020年在北京設(shè)立,。H.E.L最初是一家過程工藝優(yōu)化及反應(yīng)危害評估的專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),，對研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)承接工藝過程研發(fā)項目；同時提供安全咨詢,，包括事故調(diào)查,、HAZOP研究、安全設(shè)施的設(shè)計及制度管理等,。目前,，H.E.L是全球首屈一指的過程工藝及安全專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，同時已經(jīng)發(fā)展成為一家致力于為客戶提供專業(yè)的過程工藝優(yōu)化及反應(yīng)危害評估設(shè)備的國際集團(tuán)企業(yè),。

關(guān)于綠綿科技

　　2001年成立的北京綠綿科技有限公司(簡稱：綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價值為宗旨,，以專業(yè)精神和技能為廣大實驗室分析工作者提供樣品前處理、樣品制備及分析,、實驗數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,，致力于協(xié)助客戶提高分析檢測的效率和水平。

　　主要代理產(chǎn)品：GC/MS/MS,LC/MS/MS新機(jī)租賃業(yè)務(wù)/LUMTECH循環(huán)制備液相/靜音型雙頻超聲清洗/Knauer研發(fā),，中試和生產(chǎn)脂質(zhì)納米顆粒（LNP)碰撞噴射混合器系統(tǒng)/冰點滲透壓儀,、液相/超高壓液相色譜儀、在線SPE液相色譜儀/法國F-DGSi氮氣,，超高純氫氣氣體發(fā)生器,，液氮發(fā)生器/Cytiva生命科學(xué)設(shè)備/LabOS實驗室運(yùn)營系統(tǒng)/MassWorks準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)測定及分子式識別系統(tǒng)/MsMetrix氣質(zhì)香精香料分析軟件/Sin-QuEChERS農(nóng)殘凈化柱/制藥企業(yè)質(zhì)量回顧性報告系統(tǒng)（QRS)/英國赫伊爾生物反應(yīng)器，電池絕熱量熱,、催化劑合成,。

文章來自HEL微信公眾號，編號HEL2025-YJ-08/08,。