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热分析获取反应动力学参数方法的评价标准

1范围

本标准通过提供参考物质的动力学参数，为热分析实验室实践中所用的热分析或量热方法、设备及计算软件等提供结果准确性的评估标准。本标准可适用于放热反应和吸热反应以及符合n级模型或自催化模型反应的方法评价。

本标准提供参照的动力学参数属于参考物质的热分解反应。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T-13464物质热稳定性的热分析试验方法

GB/T29174物质恒温稳定性的热分析试验方法

GB/T17802热不稳定性物质动力学常数的热分析试验方法

SN/T3078.1化学品热稳定性的评价指南第1部分加速量热仪法

ASTME1142热物理性质术语（StandardTerminologyRelatingtoThermophysicalProperties）

ASTME1641通过热重仪器和Ozawa/Flynn/Wall方法获取分解动力学参数的标准试验方法（StandardTestMethodforDecompositionKineticsbyThermogravimetryUsingtheOzawa/Flynn/WallMethod）

ASTME2070通过差示扫描量热仪的等温测试方式获取动力学参数的试验方法（TestMethodforKineticParametersbyDifferentialScanningCalorimetryUsingIsothermalMethods）

ASTME2041通过差示扫描量热仪和Borchardt/Daniels方法获取动力学参数的试验方法（TestMethodforEstimatingKineticParametersbyDifferentialScanningCalorimeterUsingtheBorchardtandDanielsMethod）

3术语和定义

参照标准GB/T-6425热分析术语和ASTME1142。

4总则

化学反应进程与时间、温度参数变化关系可通过阿伦尼乌斯方程表示：

Edadt=A

E

dadt

=A.e

式中：

a——反应转化率；

f(a)——描述不同反应类型的转化率函数；

曾曾曾曾曾曾曾曾（1）

2

E——活化能，单位为焦耳每摩尔（J·mol-1）；

R——气体常数（＝8.314J·mol-1·K-1）；

T——绝对温度，单位为开尔文（K）；

A——指数前因子，单位为每秒（s-1）。

对于许多分解反应，可用式（2）描述转化率函数。

f()=m(1)n……（2）

其中m和n是表观反应级数，式（2）可描述自催化反应过程，当m等于0时，式（2）可描述n级反应过程。动力学研究的目的即获取E、A和f()的形式及m、n参数。

注：上述参数典型数值的范围如下：

lnA：8～30(A的单位为s-1)；

E：50～250kJ·mol-1；

n：0～2；

m：0～2；

本标准涉及的物质，其反应性随着时间改变的程度较为显著，因此本标准的使用者应使用新生产、高纯度的产品作为参考物质。

本标准中所提供参考的动力学参数，可用于评估实验室为获取动力学参数所构建的基于量热手段的仪器、方法、软件等方面要素的准确性和适用性。其中量热设备包括差示扫描量热仪、自加速绝热量热仪等，可参照标准为GB/T-13464、GB/T29174、SN/T3078.1等；计算方法包括GB/T17802、ASTME1641、ASTME2041、ASTME2890或ASTME2070等标准所述的动力学参数获取方法。

本标准并不旨在解决与使用有关的所有安全问题。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康试验环境，并在使用前确定监管限制的适用性。

5风险

本标准推荐的材料在受热分解过程中可能导致反应器超压或自加速反应，操作者应谨慎使用。首次使用时，应使用尽量少量的物质进行初步定性实验，以掌握其热分解特性。同时，所述的参考物质及其分解产物可能具有爆炸性、致癌性、毒性或腐蚀性。操作者应该经过专业培训及安全培训合格。

6实施流程

实验获取的动力学参数与本标准表1中参考值的百分比表征实验结果的符合性。符合性小于100%，表示所获取的值小于参考值；符合性大于100%，表示所确