微量热法研究硝酸体系中N,N-二甲基羟胺的热稳定性  

Thermal Stability of N,N-Dimethylhydroxylamine in Nitric Acid Solution by Microcalorimetry

作　　者：曹智[1] 卞晓艳[1] 晏太红[1] 李传博[1] 李辉波[1] 何喜红[1] 郑卫芳[1] 

机构地区：[1]中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京102413

出　　处：《核化学与放射化学》2016年第6期347-352,共6页Journal of Nuclear and Radiochemistry

摘　　要：采用微量热仪研究了硝酸溶液中N，N-二甲基羟胺（DMHAN）的热稳定性，考察了溶液中硝酸浓度、DMHAN浓度和甲基肼（MMH）、空气和氮气气氛、金属元素等对DMHAN热稳定性的影响，并比较了相同条件下DMHAN和羟胺（HAN）的热稳定性。研究结果表明，HNO。浓度在1．5～3．0mol／L和DMHAN浓度在0．05～0．8mol／L时，DMHAN／HNO3体系起始反应温度（f。）随硝酸浓度的降低或随DMHAN浓度的升高而增加。当HNO3／DMHAN摩尔浓度比值分别为2．5～10和12．5～20时，DMHAN／HNO3体系反应热分别约为865．5kJ／mol和683．4kJ／mol，说明不同的HNO3／DMHAN摩尔浓度比值，引发DMHAN／HNO3体系内的各个反应权重不同从而导致体系放热不同。MMH作为支持还原剂，使DMHAN发生分解反应的时间明显滞后；空气、氮气气氛以及后处理流程中的铁和裂片元素锆、钌对DMHAN／HNO3体系分解反应无明显影响，不锈钢容器对DMHAN／HNO3分解反应有催化作用。Abstract： The thermal stability of N, N-dimethylhydroxylamine（DMHAN） in the nitric acid solution was studied using micro calorimeter. The main influence factors including the nitric acid concentration, the concentration of DMHAN, MMH, atmosphere（air and nitro- gen） and metals were studied and compared the thermal stability of DMHAN with HAN under the same conditions. The results show that the initial reaction temperature （t0） of DMHAN/HNO3 （HNO3：1.5-3.0mol/L, DMHAN： 0. 05-0.8mol/L） is improved as the acidity reduces or the concentration of DMHAN increases. The reaction heat of DMHAN/HNO3 is 865.5 kJ/mol and 683.4 kJ/mol respectively when the mole concentration ratios of HNO3 to DMHAN are 2.5-10 and 12.5-20. This indicates the different ratio of HNO3 to DMHAN makes the scale of reactions different in the DMHAN/HNO3, so it makes the different reaction heat. Holding reductant MMH make the induction period of the autocata-lytic reaction become longer. The air, nitrogen atmosphere, Fe and the fission products （Zr, Ru） do not affect the decomposition of DMHAN, but the stainless steel make the DMHAN/ HNO3 show higher reactivity.

关 键 词：二甲基羟胺 热稳定性 微量热法 

分 类 号：O642.1[理学—物理化学]