氰銨化鉛的動(dòng)力學(xué)研究

山西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)25(1):52~53,2002Journal of Shanxi University(Nat. Sci. Ed. y文章編號:0253-2395(2002)01-0052-0氰銨化鉛的動(dòng)力學(xué)研究張智敏,靳群英2,張曄,任建國山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院山西太原03006;2.山西南風(fēng)集團設計院,山西運城040001)摘要:通過(guò)對氰銨化鉛(PbCN2)進(jìn)行DTA分析,觀(guān)察其DTA曲線(xiàn),得知該物質(zhì)在加熱過(guò)程中的變化行為,從而對其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究。根據在熱分析過(guò)程中升溫速奉的改變相應極化峰值的不同,以1g(gTm2)對作圖得一直線(xiàn),通過(guò)直線(xiàn)斜率求出反應的活化能E。觀(guān)察DTA曲線(xiàn)的對稱(chēng)性,找出其形狀指教,再根據其形狀指教,計算反應級教,從而推斷其動(dòng)力學(xué)方程。關(guān)詞:氣銨化鉛;DTA分析;反應級數;活化能中圖分類(lèi)號:0613文獻標識碼:A氯銨化鉛是一種新型的黃色顏料,由于其問(wèn)世不久故人們對其的性能、熱力學(xué)特性動(dòng)力學(xué)行為等方面妍究尚少迄今未見(jiàn)報導。本文將通過(guò)差熱分析、即DTA分析對其進(jìn)行初步的分析∫解,同時(shí)對不同溫度下DTA圖形的變化與識別,確定其反應級數和活化能,以此推出其形成過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)方程,從而對其生成過(guò)程的復雜變化有較深入的了解1實(shí)驗部分1.1試劑自制的氰銨化鉛(產(chǎn)品純度97.2%含水量0.8%,水可溶分1.1%)1.2分析測試熱分析儀采用DT-40熱分析儀(日本島津)表1氰鈹化鉛在不同升溫速度下極化峰值的變化情況實(shí)驗條件:樣品重量均為9.8mg,參比物均為aAlO3升溫速度中℃/min)極化峰值益度Tv)走紙速度5mm/min,量程1000μ,在靜態(tài)空氣下進(jìn)行實(shí)驗。2結果討論在恒定上述實(shí)驗條件下,改變升溫速度(中),DTAT圖形的極化峰值溫度(TM)隨之發(fā)生變化21,其具體變化情況見(jiàn)表1從表中可見(jiàn),隨著(zhù)升溫速度(中)的改變,極化峰值的溫度(T)在發(fā)生變化,且隨若升溫速度的提高,極化3峰值的位置向低溫方向移動(dòng)。具體變化見(jiàn)圖1人人A1求活化能(E)值根據奇森格的公式d(ln中/Tx2)d(1/Tk)ER,以log(中/T)對1/TM作圖,求得斜率為-E/2,303R,從而可求出活化能E值中國煤化工CNMHG收稿日期:2001-09-26作者簡(jiǎn)介:張智敏(1954-),男,山西萬(wàn)榮人,山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授張智敏等:氰銨化鉛的動(dòng)力學(xué)研究根據表1中數據,以log(/Tw)對1/Ik作圖,求出斜率其圖形見(jiàn)圖24.413.513.613.713.813.9(×10-)圖2log(中/TM2)對1/Tw作圖圖3DTA圖形的對稱(chēng)性根據作圖,求出斜率為1.23,從而計算出反應的活化能E。-1.23=-E/2.303R將R=1.987代入式中,E=1.23×2.987=5,63,得知氰銨化鉛的反應活化能為5.63Cak-mol-)2.2求反應級數在ψ=10C/min的條件下,由于其升溫速度較平緩因而DTA圖形較圓滑(見(jiàn)圖3)根據圖形的對稱(chēng)性,找出其形狀指數(H)然后通過(guò)形狀指數H,與反應級數n之間的關(guān)系H=0.63n3,便可求出反應級數n米在圖3中,經(jīng)極化峰轉折點(diǎn)作兩邊曲線(xiàn)的斜率,其斜率之比即為形狀指數H=a/b=2.4,有了H值,便可求出反應級數n1.26H=1.26×√2,4=1.26×1.55=1.953≈2,可見(jiàn)該反應的反應級數是2,屬于二級反應結論:通過(guò)上述分析得知氰銨化鉛的活化能E=5.653(Ca·k·mol),反應級數n=2,動(dòng)力學(xué)方程為=k參考文獻日本公開(kāi)特許公報(A),昭57-61663∏神戶(hù)博太郎.熱分析LM,劉振海譯,北京:化學(xué)工業(yè)出版計,1985.1196. KAMBE H KOCHI M. KATO Tet,al. Thermal Analysis Comparative Studirs on Materials M. TOKYO: Kodansha Scientfic.1974WENDLANDT WW. Thernoanalyucal Techniqurs(Handbook of Commercial Seientific Instruments. Vol 2)[M]. New York: Marcelkker.1971.Study on the Dynamics of Lead CyanamideZHANG Zhi-min, JIN Qun-ying, ZHANG Ye, REN Jian-guo(Department of Chemistry, Shan ri['nntersity, Taryuan 03000f ChinaAbstract: In this paper the dynamics of lead cyanamide was studied with diffrence thermal analysis. Based on the D)T A curvesand the shape of peak. the dynamic equation, activation energy, reaction order were determined and the dependence of ratio ofKey words: lead cyanamide i diffrence thermal analysis reaction order;acti中國煤化工CNMHG