第1章 危险性化学物质的分类及事故事例 1
1.1 物质的分类 1
1.2 化学物质 2
1.3 危险性化学物质 2
1.4 危险性化学物质的分类方法 3
1.4.1 化学物质的危险性 3
1.4.2 国外关于危险性化学物质的分类方法 5
1.4.3 我国关于危险性化学物质的分类方法 7
1.5 危险性化学物质的分类、运输等的国际协调 9
1.5.1 联合国关于危险性化学物质分类的最新动向 10
1.5.2 国际化大趋势和中国的课题 12
1.6 反应性化学物质热自燃、热爆炸案例 14
1.6.1 硝化物的事故案例 15
1.6.2 有机过氧化物的事故案例 17
1.6.3 硝酸铵的事故案例 19
1.6.4 氧化剂与可燃剂混合物的事故案例 21
1.6.5 其他事故案例 23
1.7 热危险性研究的目的及意义 24
参考文献 25
第2章 化学反应动力学和热力学基础 28
2.1 化学反应 28
2.1.1 化合反应 28
2.1.2 分解反应 28
2.1.3 置换反应 29
2.1.4 复分解反应 29
2.1.5 聚合反应 29
2.2 化学反应动力学 29
2.2.1 简单化学反应 30
2.2.2 反应级数 32
2.2.3 具有简单反应级数的化学反应动力学特性 33
2.2.4 反应级数的确定方法 38
2.2.5 几种典型的复杂化学反应 41
2.3.1 温度对化学反应速率的影响 46
2.3 化学反应速率的影响因素 46
2.3.2 活化能对化学反应速率的影响 47
2.4 热化学 49
2.4.1 化学反应的热效应 49
2.4.2 赫斯定律 51
2.5 化学平衡 52
2.5.1 多组分体系的化学势 53
2.5.2 化学反应的平衡条件 53
2.5.3 化学反应平衡常数 55
参考文献 57
第3章 反应性化学物质热危险性评价的理论模型和数值方法 58
3.1 热危险性 58
3.2 热自燃温度和自加速分解温度 59
3.3 热危险性研究的理论模型及其应用 60
3.3.1 Semenov模型 60
3.3.2 Semenov模型下的热平衡 60
3.3.3 Semenov模型下热自燃临界条件和界限 61
3.3.4 热自燃延滞时间 64
3.3.5 Semenov模型下的临界参数计算 69
3.4 Frank-Kamenetskii理论模型及其应用 71
3.4.1 Frank-Kamenetskii模型 71
3.4.2 Frank-Kamenetskii模型下的热平衡方程 71
3.4.3 特殊坐标下的热平衡方程 74
3.4.4 热平衡方程的近似与边界条件 75
3.4.5 Frank-Kamenetskii系统的热自燃 77
3.4.6 Frank-Kamenetskii系统的热自燃的数值方法 79
3.5.2 Thomas系统爆炸判据的分析解 86
3.5 Thomas理论模型及其应用 86
3.5.1 Thomas理论模型 86
3.5.3 Thomas系统爆炸判据的数值解 87
参考文献 91
第4章 反应性化学物质热危险性的预测 93
4.1 反应性化学物质危险性评价的一般步骤 93
4.2 反应性化学物质危险性的文献调查 93
4.2.1 从资源网上调查 94
4.2.3 我国资源网的现状 95
4.2.2 文献调查 95
4.3 反应性化学物质热危险性的计算预测 96
4.3.1 概述 96
4.3.2 基于活化中心理论的危险性预测方法 98
4.3.3 基于反应热、燃烧热的危险性预测 102
4.4 热危险性预测的可靠性分析 110
4.4.1 量热仪的实测结果和计算结果的比较 110
4.4.2 DSC的实测结果和计算结果的比较分析 111
参考文献 111
第5章 反应性化学物质热危险性的实验评价方法 113
5.1 引言 113
5.2 中小尺寸实验模拟实验 114
5.2.1 常用热分析仪的特性和用途 114
5.2.2 热危险性的表征参数 122
5.3 反应发热开始温度 125
5.3.1 反应发热开始温度的确定方法 125
5.3.2 热分析仪的感度对反应发热开始温度的影响 127
5.3.3 测试条件对反应发热开始温度的影响 129
5.4 反应性化学物质的SADT 130
5.4.1 联合国推荐的SADT实测方法 130
5.4.2 SADT实测方法的缺点 135
5.4.3 反应发热开始温度与SADT的关系 136
参考文献 136
6.2.1 SADT的现实意义 138
6.2 SADT的理论及实际意义 138
6.1 引言 138
第6章 SADT的小药量实验推算方法 138
6.2.2 SADT的理论意义 139
6.3 SADT的推算方法(一)——C80法 141
6.3.1 化学动力学和热力学参数的求解 141
6.3.2 Semenov模型下SADT的推算方法 144
6.3.3 Semenov模型下SADT的推算实例 145
6.3.4 与美国式实验法实测结果的比较 146
6.3.5 Frank-Kamenetskii模型下SADT的推算方法 147
6.3.6 C80推算法存在的问题讨论 149
6.4 SADT的推算方法(二)——ARC推算法 150
6.4.1 化学反应动力学和热力学参数的求解方法 150
6.4.2 基于ARC实验结果的SADT推算方法 152
6.4.3 基于ARC实验结果的SADT推算实例 153
6.4.4 ARC推算法的问题和改进方法 156
6.5 SADT求解方法的比较 158
6.5.1 两种推算方法的比较 158
6.5.2 实测和推算方法的总结 159
参考文献 161
第7章 混合危险性 163
7.1 引言 163
7.2 杂质对硝酸铵热分解特性的影响 164
7.2.1 盐酸对硝酸铵热分解特性的影响 164
7.2.2 盐酸对硝酸铵分解促进机理分析 166
7.2.3 硫酸对硝酸铵分解特性的影响 167
7.2.4 其他杂质对硝酸铵分解特性的影响 169
7.2.5 有机油类与硝酸铵混合物热解反应机理分析 175
7.3.2 基于Frank-Kamenetskii模型的热自燃温度 177
7.3 杂质对硝酸铵热自燃危险性的影响 177
7.3.1 基于Semenov模型的热自燃温度 177
7.4 杂质对羟胺反应特性的影响 179
7.4.1 羟胺的物理化学性能和爆轰特性 179
7.4.2 铁离子及铁粉对羟胺水溶液分解特性的影响 180
7.5 酸及金属对过氧化甲乙酮分解的影响 182
7.5.1 硫酸对过氧化甲乙酮分解特性的影响 183
7.5.2 金属对过氧化甲乙酮分解特性的影响 184
参考文献 185
附录 187
附表1 预想的生成物和生成顺序 187
附表2 具有整体爆炸特性的危险物品 194
附表3 有机过氧化物 195
附表4 易燃固体 196
附表5 自燃化学物品 197
附表6 遇湿易燃物品 198
附表7 氧化剂 199