【正文】 儀(APTAC) ? 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀 (APTAC: Automatic PressureTracking Adiabatic Calorimeter) 也是一種絕熱量熱儀，且它的測量原理與 ARC基本相同，但它與 ARC不同的是： ? 1）實驗藥量較大，最大藥量可達(dá) 100g以上，介于小藥量試驗與工業(yè)試驗之間； ? 2）實驗過程能夠確保體系與反應(yīng)容器內(nèi)部的壓力一致，即整個實驗過程實現(xiàn)全自動壓力跟蹤。其結(jié)果使得儀器的測量感度有所下降。 加速度量熱儀（ ARC） 現(xiàn)在該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了英國的 Thermal Hazard Technology公司，基于第一代加速度量熱儀的某些不足之處，該公司在原有的技術(shù)基礎(chǔ)之上對它進(jìn)行了改良，如將第一代加速度量熱儀的最大升溫速率從原來的 20?C/min提高到了 100?C/min，基本克服了第一代加速度量熱儀爐體溫升速率較慢的缺點（溫升速率較慢時，由于爐體的升溫跟不上被測樣品快速反應(yīng)時的升溫速率，使得反應(yīng)物系與環(huán)境不滿足基本絕熱的條件，從而導(dǎo)致試驗結(jié)果的不準(zhǔn)確）。這種最小熱交換可以通過使反應(yīng)物樣品與環(huán)境間保持最小的溫度差來實現(xiàn)。 ? 如果用測壓專用反應(yīng)容器，還可以測定各類物理化學(xué)過程的壓力隨時間的關(guān)系。 ? 此外，還有一些特殊用途的反應(yīng)容器。 C80微量量熱儀 計算機(jī) 參比池 樣品池 電源 CS 32 控制器 反應(yīng)爐 C80微量量熱儀 它的特點是可測參量多、測試精度高、測試樣品量大。 ? 可以得到表征反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)危險性的各種參量。 ? 實驗在程序溫度控制下，測量輸入到被測物質(zhì)和參比物之間的能量差（或功率差）隨溫度的變化規(guī)律。 ? 差示掃描量熱儀不僅可以測定化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)特性和熱力學(xué)特性，同時還能提供化學(xué)物質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（ Tg）、相轉(zhuǎn)變和反應(yīng)焓、熔點和沸點、結(jié)晶和 %結(jié)晶度、氧化穩(wěn)定性、純度、比熱和熱穩(wěn)定性等信息。深受廣大研究者的青睞。另外，許多反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)具有毒性和腐蝕性，大藥量實驗會對環(huán)境及人類的健康帶來一定的影響，同時，由于實驗成本高，也難以實現(xiàn)。如果這些熱和大量的氣體在瞬時內(nèi)釋放出來，就有可能發(fā)生重大安全事故。 ? 包裝材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)的大小以及厚度直接影響到反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)與包裝材料組成的體系向環(huán)境的散熱，即在某一溫度下，體系是否會產(chǎn)生熱積累？其熱積累的速度如何？這不僅與體系內(nèi)的反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)發(fā)熱特性有關(guān)，還與其包裝材料的特性直接相關(guān)，同時還與該物質(zhì)所處的環(huán)境有關(guān)。 ? 評價熱危險性的指標(biāo)主要有反應(yīng)開始溫度、自加速分解溫度、不歸還溫度、反應(yīng)速率以及發(fā)熱量等。 ? 第 3章熱自燃理論模型，熱自燃溫度、不歸還溫度、著火延遲期等的解析解和數(shù)值解。 ? 在第 4章中我們介紹了反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)危險性的理論預(yù)測方法，同時也指出了理論預(yù)測的局限性。 熱危險性實驗評價 ? 但是，要注意的是作為化學(xué)物質(zhì)熱危險性的評價指標(biāo)的反應(yīng)發(fā)熱開始溫度和發(fā)熱量雖是化學(xué)物質(zhì)的自身特性，但其值的大小，特別是反應(yīng)發(fā)熱開始溫度的確定不僅與該化學(xué)物質(zhì)的自身性質(zhì)有關(guān)，還與測定儀器的特性以及確定方法有關(guān)。 ? 另外，由于包裝尺寸的大小直接影響到體系的比表面積的大小，即散熱的比表面積，所以它也直接影響反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的熱危險性。也就是說在實驗過程中往往會發(fā)生著火和爆炸事故。 ? 必須用小尺寸、小藥量實驗來代替全尺寸大藥量試驗。 小尺寸模擬實驗?zāi)M 常用熱分析儀的特性和用途 ? 反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的小藥量實驗?zāi)M，其樣品量一般在 ~10 g之間，實驗過程安全、易于控制也是小尺寸實驗的特點。 ? 廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)、涂料工業(yè)、醫(yī)藥和食品工業(yè)、生物有機(jī)體、無機(jī)金屬材料工業(yè)、安全工程等研究領(lǐng)域。實驗時一般采用等速升溫程序，升溫速率一般控制在 1?10?C/min之間。如，我們可以得到表征化學(xué)反應(yīng)發(fā)生難易程度的反應(yīng)開始溫度 Tonset； ? 通過對曲線進(jìn)行積分，我們可以得到單位重量反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的放熱量 Q； ? 通過對曲線解析，我們還可以得到用以描述化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)特性的參量，如活化能 E，指前因子 A，反應(yīng)級數(shù)等 n。具體試驗參數(shù)如下： ? 可測溫度范圍：室溫～ 300℃ ? 升溫速度： ～ ℃/min ? 熱量測量感度： 1μ W ? 熱量測量精度 (分辨率 )： μ W ? 樣品量： ～ 10g ? 壓力測定范圍： 0～ 350大氣壓 C80微量量熱儀 ? C80的微量量熱儀的反應(yīng)容器的材料為不銹鋼，有常壓和高壓之分。如測壓專用反應(yīng)容器，它是由耐熱、耐壓的合金制成。通過解析測定得到的實驗結(jié)果，可以求得各類化學(xué)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)過程的化學(xué)動力學(xué)參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)（動力學(xué)參數(shù)：化學(xué)反應(yīng)級數(shù)、活化能及指前因子；熱力學(xué)參數(shù)：化學(xué)反應(yīng)熱、比熱等），從而求解其化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理。 ? 利用該儀器可以得到近似絕熱條件下反應(yīng)物的發(fā)熱特性和壓力特性等隨溫度的變化規(guī)律。在一定程度上提高了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。 ?金屬鈦不僅具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的導(dǎo)熱性能，而且重量輕、熱容量小，所以金屬鈦的反應(yīng)容器更受研究者所愛用，但其缺點是成本太高。 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀(APTAC) 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀(APTAC) ? 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀的可測溫度范圍是室溫 ?500?C。 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀(APTAC) ? 全自動壓力跟蹤絕熱量熱儀的反應(yīng)容器被置于一個容積為 4升的耐高壓容器中，實驗時通過測量反應(yīng)容器中的壓力變化，將測得的信號迅速傳給控制器，控制器迅速給以指令，增加高壓容器的壓力，確保反應(yīng)過程反應(yīng)容器內(nèi)部的壓力與高壓容器一致。 表征熱危險性的參數(shù) ? 在了解了反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)熱解動力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，可以對反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的熱自燃危險性進(jìn)行評價。當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物所含能量比反應(yīng)物所含能量低時，反應(yīng)就會放出熱量。 一、 反應(yīng)熱 反應(yīng)熱的試驗測定： 對 DSC, C80等測得的熱流速曲線進(jìn)行積分 一、 反應(yīng)熱 ? 要注意的是用加速度量熱儀的測定結(jié)果來計算反應(yīng)發(fā)熱量時有一定的誤差，特別是對于一些快速化學(xué)反應(yīng)其誤差較大。 ? 關(guān)于放熱反應(yīng)開始溫度的確定方法一般是以發(fā)熱曲線的切線與基線的交叉點所對應(yīng)的溫度來表示的。 ? 對于不同測試儀器而言，由于儀器的靈敏度不同，即使對同一種反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)，得到的放熱反應(yīng)開始溫度也就不同，通常所用量熱儀感度越高，測得的放熱反應(yīng)開始溫度就越低。 ? 關(guān)于反應(yīng)發(fā)熱開始溫度的確定方法雖沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但一般以發(fā)熱曲線的切線與基線的交叉點所對應(yīng)的溫度來表示。 ? 而對于不同的熱分析儀，由于其使用的目的不同，其極限感度相差很大。 ? 其規(guī)律是：試驗測定時的升溫速度越低，樣品量越大，所測得的反應(yīng)發(fā)熱開始溫度就越低，反之則相反。 ? 活化能越低，反應(yīng)越容易發(fā)生。 ? 但是需要注意的是，反應(yīng)活化能只是影響反應(yīng)速率常數(shù)的參數(shù)之一，指前因子 A的影響沒有被考慮進(jìn)去。 ? 當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)溫度低于不可逆溫度時，系統(tǒng)的溫度不會自動增加，因為此時系統(tǒng)的散熱速率大于系統(tǒng)的產(chǎn)熱速率，所有的反應(yīng)熱都可以從系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移出去； ? 當(dāng)系統(tǒng)溫度高于不可逆溫度時，系統(tǒng)的產(chǎn)熱速率大于系統(tǒng)的放熱速率，由于熱量的積累，反應(yīng)系統(tǒng)的溫度會自動升高，并最終導(dǎo)致失