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ISSN 1009-0029  CN 12-1311/TU
消防科学与技术

消防科学与技术 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (2): 183-186.

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微量Cu2+对过氧化氢异丙苯热稳定性的影响

王飞，秦志益，刘惠平   

  1. （上海应用技术大学 城市建设与安全工程学院，上海 201418）
  • 收稿日期:2019-09-24 出版日期:2020-02-15 发布日期:2020-02-15
  • 通讯作者: 刘惠平（1974-），男，上海应用技术大学城市建设与安全工程学院副教授，博士。
  • 作者简介:王 飞（1994-），男，江苏泰州人，上海应用技术大学城市建设与安全工程学院硕士研究生，主要从事化学物质及化工工艺安全研究，上海市奉贤区海泉路100号，201418。

Effect of trace Cu2+ on thermal stability of cumene hydrogen peroxide

WANG Fei, QIN Zhi-yi, LIU Hui-ping   

  1. (School of Urban Construction and Safety Engineering, Shanghai University of Applied Sciences, Shanghai 201418,China)
  • Received:2019-09-24 Online:2020-02-15 Published:2020-02-15

摘要： 为研究微量铜离子（Cu2+）对过氧化氢异丙苯（CHP）热分解的影响，采用绝热加速量热仪（ARC）对CHP及含两种不同浓度Cu2+的CHP进行了绝热分解测试，研究了不同浓度Cu2+对CHP起始的分解温度（To）、最高分解温度（Tf）、绝热温升（△Tad）、最大温升速率（mm）等热力学参数及分解活化能（Ea）的影响，并利用热惰性因子（Φ）对实验数据进行了修正。结果表明：微量Cu2+的加入对CHP分解的热力学参数有影响，而且浓度不同影响不同。如CHP的校正起始分解温度（To,s）和Ea分别为111.28 ℃和170.93 kJ/mol，而加入（1.85×10-3）%或（3.70×10-3）% Cu2+后，相应的参数分别为104.26 ℃、164.73 kJ/mol和98.87 ℃、145.63 kJ/mol。表明微量Cu2+的存在能降低CHP的起始分解温度To,s和活化能Ea，且浓度越高，降低越明显，从而增加了CHP的热分解风险。

关键词: 铜离子, 过氧化氢异丙苯, 热稳定性, 绝热加速量热仪, 热惰性因子

Abstract: In order to study the effect of trace copper ions (Cu2+) on the thermal decomposition of cumene hydroperoxide (CHP), adiabatic accelerated calorimetry (ARC) was used to test the adiabatic decomposition of CHP and CHP containing two different concentrations of Cu2+. The effects of different concentrations of Cu2+ on the thermodynamic parameters and decomposition activation energy (Ea) of CHP initial decomposition temperature (To), maximum decomposition temperature (Tf), adiabatic temperature rise (△Tad), maximum temperature rise rate (mm), and the experimental data was corrected using the thermal inertia factor (Φ). The results show that the addition of trace Cu2+ has an effect on the thermodynamic parameters of CHP decomposition, and the effects of different concentrations are different. For example, the corrected initial decomposition temperature (To, s) and Ea of CHP are 111.28 ℃ and 170.93 kJ·mol-1, after adding (1.85×10-3)% or (3.70×10-3)% Cu2+. The corresponding parameters are 104.26 ℃, 164.73 kJ·mol-1 and 98.87 ℃, and 145.63 kJ·mol-1. It is indicated that the presence of trace Cu2+ can reduce the initial decomposition temperature To,s and activation energy Ea of CHP, and the higher the concentration, the more obvious the decrease, thus increasing the thermal decomposition risk of CHP.

Key words: copper ion, cumene hydroperoxide, thermal stability, adiabatic accelerated calorimeter, thermal inertia factor