氣候特點對氧化性固體測試的影響

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摘要：通過考察溴酸鉀和纖維素重量比為3：7的參考物質混合物燃燒時間的影響因素，測試結果表明，廣東省高溫高濕的氣候環(huán)境對燃燒時間產(chǎn)生明顯的影響。建議加強對實驗室環(huán)境溫度和濕度的控制，試驗前保證溴酸鉀和纖維素進行充分干燥，避免因氣候的變化而影響測試結果，進而影響待測物質氧化性的分類。

關鍵詞：氧化性固體；纖維素；溴酸鉀；燃燒時間

氧化性固體是指處于高氧化態(tài)，具有強氧化性，易于分解并放出氧和熱量的固體，多為堿金屬、堿土金屬的鹽組成的化合物[1]。目前，國內外普遍采用聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》[2]和聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本》[3]的規(guī)定進行試驗和判定。本文通過考察廣東省高溫高濕的氣候環(huán)境對燃燒時間的影響，并判斷其影響程度大小，為氧化性固體測試試驗的準確性、穩(wěn)定性篩選最佳測試條件。

1材料和方法

1.1材料

CFFTechnocel75纖維素：長度50~250微米，平均直徑25微米；溴酸鉀：分析純；鎳鉻絲：鎳/鉻合金，長度(30±1)cm，直徑(0.60±0.05)mm，金屬線耗電功率(150±7)W；錐形模具：內直徑70mm的60度玻璃三角漏斗；導熱平板：長150mm、寬150mm、厚6mm，熱導率(溫度為0℃時)0.23W/(m?K)。

1.2實驗設計

取參考物質溴酸鉀和纖維素的混合物(30.0±0.1)g，按質量比各為3：7充分混合。使用圓錐型漏斗將混合物做成底部直徑70mm的截頭圓錐體，覆蓋在低導熱平板上的環(huán)形點火金屬線上。整個試驗體系放在一個通風區(qū)內，并在大氣壓力、環(huán)境溫度下進行試驗。點火金屬線接上電源并在試驗期間內保持通電。記錄從電源接通到主反應(火焰、灼熱或無焰燃燒)結束的燃燒時間，進行5次試驗，記錄并計算平均燃燒時間。

2結果與分析

2.1溫度、濕度對參考物質混合物燃燒時間的影響

廣東省地處低緯度地區(qū)，亞熱帶沿海，北回歸線從中南部穿過，屬亞熱帶氣候，以溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短為特征。全年平均氣溫為20~22℃，2020年廣東省平均氣溫更是達到了22.8℃[4]。以溴酸鉀與纖維素重量比為3：7的參考物質混合物進行試驗。從表1的數(shù)據(jù)可以得出，環(huán)境濕度差不多的條件下，不同的環(huán)境溫度對參考物質混合物的燃燒時間影響不大；但環(huán)境濕度的增加對燃燒時間產(chǎn)生明顯的影響,隨著濕度增大，燃燒時間也逐漸增加。

2.2溴酸鉀和纖維素的干燥程度對燃燒時間的影響

聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》(第7版)中規(guī)定了試驗前對溴酸鉀和纖維素的處理要求：①參考物質溴酸鉀在65℃下干燥至恒定重量（至少12h），然后放在干燥器內直至冷卻后待用；②將纖維素在烘箱中105℃干燥至恒定重量(至少4h)，然后放在干燥器中冷卻后待用。由表2和表3可知，未經(jīng)過干燥的纖維素和溴酸鉀的燃燒時間最長，經(jīng)過4h干燥后的纖維素和溴酸鉀其燃燒時間明顯下降，但此時纖維素和溴酸鉀中的水分應還未完全烘干，測量到的燃燒時間較長。當干燥時間達到12h時，燃燒時間與聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》(第7版)中給出的參考物質混合物示例結果基本一致，并與干燥24h的燃燒時間趨于平衡，這證明干燥12h這個時間節(jié)點可以滿足實驗要求。因此，想要得到準確的測量結果，應盡量保持環(huán)境濕度和干燥情況一致，控制好纖維素和溴酸鉀的干燥程度。特別在廣州處于高溫高濕的氣候環(huán)境下，更要控制好實驗室測試環(huán)境，以減少對纖維素和溴酸鉀燃燒時間的影響，提高測試的準確性。

3結論

實驗室主要通過纖維素和溴酸鉀重量比為3：7的參考物質混合物的燃燒時間來判定試樣是否為氧化性固體，但這種方法具有局限性，其中與實驗前纖維素和溴酸鉀的干燥程度有一定影響。本文從考慮廣東省氣候環(huán)境出發(fā)，考察了環(huán)境濕度、溫度對參考物質混合物燃燒時間的影響。環(huán)境濕度越大，纖維素和溴酸鉀的干燥程度越差，導致燃燒時間增加。所以日常應控制好氧化性固體實驗室的環(huán)境溫濕度情況，并在實驗前對纖維素和溴酸鉀進行充分干燥，以達到提高氧化性測試的準確性，增強對氧化性固體的識別。

參考文獻

[1]孫維生.氧化性物質的危害及其防治[J].職業(yè)衛(wèi)生與應急救援,2007,25(6):297-298.

[2]聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》(第7版)[M].

[3]聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本》(第21版)[M].

[4]張柳紅,陳玉瑋,伍紅雨,等.2020年廣東省氣候概況[J].廣東氣象,2021,43(4):1-5.

作者：李樹娟 鐘煥榮 于亮 黃偉 趙軍 范偉檢 單位：廣州合成材料研究院有限公司