مطالعه سه گانه سینتیکی واکنش تجزیه شدن حرارتی ماده منفجره اکفل به روش آنالیز حرارتی دیفرانسیلی غیر همدما

حمید رضا پوراعتدال، سجاد دمیری، حمید سیناپور، ابولحسن ملک زاده

Abstract

یک از ویژگی های ترکیبات آلی جامد و بخصوص مواد منفجره آلی، رفتار حرارتی و سینتیک تجزیه حرارتی آنها می باشد. نتیجه مطالعه سینتیک واکنش های حالت جامد از جمله واکنش تجزیه شدن حرارتی، دست یابی به انرژی فعالسازی، ثابت آرنیوس و مدل واکنش حالت جامد می باشد. این اطلاعات به سه گانه سینتیکی معروف می باشند. در کار حاضر، روش آنالیز حرارتی دیفرانسیلی (dta) غیر همدما، جهت بررسی سه گانه سینتیکی تجزیه حرارتی ماده منفجره اکفل استفاده شد. ماده منفجره اکفول شامل 5% واکس و 95% hmx می باشد. ترموگرام اکفول در نرخ های حرارت دهی 2، 4، 6 و 8 درجه سانتیگراد بر دقیقه در اتمسفر آرگون به دست آمد. روش های مستقل از مدل هم تبدیلkissinger-akahira-sunose (kas) و ozawa-flynn-wall (ofw) نیز برای یافتن انرژی فعالسازی مورد استفاده قرار گرفتند. مقدار میانگین انرژی فعالسازی در محدوده 9/0-1/0 = α توسط روش هایkas و ofw به ترتیب برابر با kj/mol 22/25 ± 17/214 و kj/mol 64/4 ± 45/233 به دست آمد. سه گانه سینتیکی شامل انرژی فعالسازی ea))، فاکتور فرکانس (a) و مدل واکنش (توابع f(α) و g(α)) با استفاده از روش های وابسته به مدل نیز به دست آمدند. نتایج، یک واکنش تخریب گرمایی با مکانیسمی از نوع مدل a3 با توابع انتگرالی [-ln(1-a)]1/3 و دیفرانسیلی 3(1-a)[-ln(1-a)]2/3 ، انرژی فعالسازی kj/mol 241-226 و loga برابر با 1/s 8/15- 5/13 برثانیه در نرخ های حرارت دهی مختلف را نشان داد.