热分析技术研究失控反应
摘要
在经济快速发展进程，对化学品的生产及使用逐渐走向多样化、大量化、复杂化，化学品的性质也趋于复杂及高危害性。失控反应最终可能导致火灾、爆炸甚至外泄等安全议题，造成巨大的生命财产损失，因此也日益受到关注。国家十三五规划中也表明应提供安全生产的工作环境，建立良好之物质管理体系，有效推动灾害防范；充分知悉工作场所危害物质的特性及危害，并依各项安全规定工作，维持生产安全。本文与国际知名热分析厂家美国TA仪器合作，浅谈在国际上及个人研究经验对热分析技术研究失控反应的案例介绍及心得。
3.3.2 恒温自催化反应分析
自催化反应系指化学反应所生成之产物为该反应之催化剂。典型的自催化反应是反应开始进行得很慢（称诱导期），随着起催化作用的产物积累反应速度迅速加快，随后当反应物浓度渐减时，反应速率开始降低，整体反应热谱图呈对称的平缓曲线。
藉由 TAM III 所提供精确的恒温环境进行试验，针对自催化物质 (以 CHP 为例) 特性，观察在典型的自催化反应中，生成的产物造成反应加速及提前分解放热的情况，并用以评估若进料分散器或搅拌器失效导致反应槽内搅拌不均，其产物大量累积并接触自催化物质造成自催化反应的发生。
图 8 为 CHP 主要反应分解途径，本研究针对较常见的产物 (AMS, Phenol, Acetone) 进行混合，重量比例分别为 10：1，并于 90 oC 恒温环境测试。由CHP 与三种产物混合后的热谱图 (图9)，明显观察到当添加产物后，TMR以及峰高均有显著的变化。尤其是添加 AMS 后，TMR 由 56.3 hr缩短为 0.43 hr；而峰高则由 0.014 W/g 上升至 0.038 W/g。整体而言，与产物混合后其放热行为已经产生变化，造成自催化反应放热峰大幅提前且更加尖锐，说明危害程度显著地增大。
在经济快速发展进程，对化学品的生产及使用逐渐走向多样化、大量化、复杂化，化学品的性质也趋于复杂及高危害性。失控反应最终可能导致火灾、爆炸甚至外泄等安全议题，造成巨大的生命财产损失，因此也日益受到关注。国家十三五规划中也表明应提供安全生产的工作环境，建立良好之物质管理体系，有效推动灾害防范；充分知悉工作场所危害物质的特性及危害，并依各项安全规定工作，维持生产安全。本文与国际知名热分析厂家美国TA仪器合作，浅谈在国际上及个人研究经验对热分析技术研究失控反应的案例介绍及心得。
3.3.2 恒温自催化反应分析
自催化反应系指化学反应所生成之产物为该反应之催化剂。典型的自催化反应是反应开始进行得很慢（称诱导期），随着起催化作用的产物积累反应速度迅速加快，随后当反应物浓度渐减时，反应速率开始降低，整体反应热谱图呈对称的平缓曲线。
藉由 TAM III 所提供精确的恒温环境进行试验，针对自催化物质 (以 CHP 为例) 特性，观察在典型的自催化反应中，生成的产物造成反应加速及提前分解放热的情况，并用以评估若进料分散器或搅拌器失效导致反应槽内搅拌不均，其产物大量累积并接触自催化物质造成自催化反应的发生。
图 8 为 CHP 主要反应分解途径，本研究针对较常见的产物 (AMS, Phenol, Acetone) 进行混合，重量比例分别为 10：1，并于 90 oC 恒温环境测试。由CHP 与三种产物混合后的热谱图 (图9)，明显观察到当添加产物后，TMR以及峰高均有显著的变化。尤其是添加 AMS 后，TMR 由 56.3 hr缩短为 0.43 hr；而峰高则由 0.014 W/g 上升至 0.038 W/g。整体而言，与产物混合后其放热行为已经产生变化，造成自催化反应放热峰大幅提前且更加尖锐，说明危害程度显著地增大。
