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加速量热仪(accelerating rate calorimeter,ARC)是一种绝热量热仪,用于模拟绝热条件下的反应失控情形。
各种量热仪器测得的数据只能做参考,因为这些数据来源和采样都是受局限的,不能代表一切,不一定能反映整个反应动态过程的真实情形。有些反应发生爆炸的原因是非常复杂的,是导致事故发生的内在原因、多种客观因素以及它们相互间可能的各种逻辑对应关系、轨迹交合和逻辑发展的结果,并非由孤立单一的热效应因素引起,而是综合性的,与规模大小、环境因素、热交换方式、操作方式、人为因素等很多叠加因素密切相关。有些反应的爆炸危险性并非简单地来自原料、反应过程或产物,而是来源于其他方面,或由于多因素叠加、交汇而出现。例如,一起案例的反应式如下:
虽然该反应在进行公斤级放大之前做过1和2(反应底物和产物)的DSC分析,反应底物和产物的DSC数据很好,并以此数据做出了很好的安全评估。但对于这样一个危险反应,除了测试原料和产物外,还必须要对反应前混合液、反应后混合液、淬灭液、浓缩液等做全面的测试。测试项目不全面,分析结果就片面,安全评估就有误。
该反应在后处理时发生强烈爆炸,实际原因是过硫酸氢钾复合盐(oxone)与丙酮在某种条件下发生了反应,形成了未预计到的过氧化物,最后在后处理的操作中发生事故。
然而,该反应及后处理也不是每次都发生爆炸,已经进行的多批反应中仅有一次发生了爆炸。类似的案例很多,需要客观全面分析和评估反应的安全性,不能单凭量热仪器测得的某些数据来进行整个项目的安全评价。
相关链接:全自动反应量热仪
文章来源:《有机合成安全学》
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