封閉體系中等溫和等循環(huán)分解過程中羥胺水溶液的熱行為
H.E.L 反應(yīng)機(jī)理研究 Simular 反應(yīng)量熱儀
在化工合成中,，反應(yīng)機(jī)理研究是理解化學(xué)反應(yīng)過程,、優(yōu)化工藝條件、提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。通過反應(yīng)機(jī)理的研究可以：
預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果：通過了解反應(yīng)機(jī)理,，可以預(yù)測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的種類和比例，從而指導(dǎo)合成目標(biāo)產(chǎn)物的工藝設(shè)計(jì),。
優(yōu)化工藝條件：反應(yīng)機(jī)理揭示了反應(yīng)速率和選擇性與溫度,、壓力、催化劑,、溶劑等條件的關(guān)系,，有助于優(yōu)化工藝條件，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,。
控制副反應(yīng)：明確反應(yīng)機(jī)理有助于識(shí)別和控制副反應(yīng),，減少副產(chǎn)物的生成，提高目標(biāo)產(chǎn)物的純度,。
開發(fā)新工藝：深入理解反應(yīng)機(jī)理可以啟發(fā)開發(fā)新的合成路線和工藝技術(shù),，推動(dòng)化工合成領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。
因此在化工工藝的開發(fā)過程中,，研究者非常重視反應(yīng)機(jī)理的研究,。
案例：封閉體系中等溫和等循環(huán)分解過程中羥胺水溶液的熱行為
Papadaki, M. I., Pontiki, E., Liu, L., Rogers, W. J., & Mannan, M. S. (2009). Thermal behavior of aqueous solutions of hydroxylamine during isothermal and isoperibolic decomposition in a closed system. Journal of Chemical & Engineering Data, 54(9), 2616–2621.
背景: 羥胺HA在半導(dǎo)體和制藥工業(yè)中作為脫膜劑和金屬表面處理劑廣泛使用，還作為還原劑參與眾多有機(jī)和無機(jī)反應(yīng),，也可作為脂肪酸的抗氧化劑等,。HA在加熱至343 K以上或暴露于明火時(shí)可能爆炸，常溫下在潮濕和二氧化碳存在時(shí)會(huì)迅速分解,，加熱時(shí)會(huì)劇烈分解產(chǎn)生有毒煙霧,，如氮氧化物等,。HA曾獨(dú)立引發(fā)多起悲劇性事故，造成眾多人員傷亡,。這些事故促使人們對(duì)其熱分解行為進(jìn)行研究,，但其行為機(jī)制仍未完全理解。
研究方法：實(shí)驗(yàn)裝置：使用H.E.L Simular 等溫量熱儀,，在等溫模式和等周模式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。玻璃反應(yīng)器用于等溫測(cè)量,，金屬反應(yīng)器用于等周測(cè)量,。
結(jié)果：壓力和溫度變化：在玻璃反應(yīng)器中，373.15 K和393.15 K下未觀察到HA分解,，壓力無明顯上升,。但在403.15 K下，壓力從約7.8×103秒開始上升,，最終接近玻璃反應(yīng)器的最大操作壓力,。
反應(yīng)進(jìn)程：在金屬反應(yīng)器中，397.15 K下反應(yīng)在8.5×103秒后開始,，壓力上升至0.4 MPa后趨于穩(wěn)定,。在409.15 K下，反應(yīng)完全進(jìn)行,，HA完全分解,。
反應(yīng)特性：實(shí)驗(yàn)表明HA分解涉及吸熱反應(yīng)步驟，可能接近非常緩慢的平衡狀態(tài),。反應(yīng)器排氣會(huì)驅(qū)動(dòng)非?？焖俚姆艧岵襟E。
結(jié)論：反應(yīng)機(jī)制：HA的熱分解涉及條件依賴的吸熱和放熱反應(yīng)步驟,，與先前的計(jì)算化學(xué)研究結(jié)果一致,，表明NH2-基團(tuán)可能觸發(fā)反應(yīng)失控。
后續(xù)研究方向：正在進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),，目標(biāo)是完全識(shí)別分解過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物和穩(wěn)定自由基,，以及測(cè)量等溫分解過程中的反應(yīng)熱。
量熱實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)實(shí)H.E.L Simular反應(yīng)量熱儀：玻璃反應(yīng)釜：自制的耐壓玻璃夾套反應(yīng)器,，液體保持容量為120±2 cm3,，總?cè)莘e為250±2 cm3。反應(yīng)器溫度通過小鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量（精度優(yōu)于0.5 K）,，浴溫度由SIMULAR單元通過在反應(yīng)器夾套中循環(huán)的熱油控制,，保持在所需溫度。 金屬反應(yīng)釜：一個(gè)總?cè)萘繛?0±1 cm3的高壓金屬反應(yīng)器,，用于等周測(cè)量,，浸沒在油浴中,。
實(shí)驗(yàn)條件：在373.15至425.15 K的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過UV,、高效液相色譜（HPLC）和離子色譜（IC）等方法對(duì)樣品進(jìn)行分析,。
樣品處理：使用Fluka提供的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5的HA水溶液，未進(jìn)一步純化,，使用Milli-q水進(jìn)行所有稀釋,。
關(guān)于HEL：
H.E.L——Hazard Evaluation Laboratories 成立于1987年，總部設(shè)在倫敦,，在中國(guó),、美國(guó)、德國(guó),、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(píng)估的專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),，對(duì)研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)承接工藝過程研發(fā)項(xiàng)目；同時(shí)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(jì)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(shí)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(píng)估設(shè)備的國(guó)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(jiǎn)稱：綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨,，以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理、樣品制備及分析,、實(shí)驗(yàn)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(cè)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(diǎn)滲透壓儀,、液相/超高壓液相色譜儀、在線SPE液相色譜儀/法國(guó)F-DGSi氮?dú)?，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(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)/MassWorks準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)測(cè)定及分子式識(shí)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(bào)告系統(tǒng)（QRS)/英國(guó)赫伊爾生物反應(yīng)器，電池絕熱量熱,、催化劑合成,。
2025-YJ03-8/41
關(guān)于綠綿科技
北京綠綿科技有限公司(簡(jiǎn)稱：綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨，以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理,、樣品制備及分析,、實(shí)驗(yàn)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(cè)的效率和水平。主要代理產(chǎn)品聯(lián)系電話：010-82676061/2/3/4/5/6/7/8
E-mail：info@lumtech.com.cn,。
