การประเมินความเสี่ยงอันตรายทางความร้อนและความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลลอริมิเตอร์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรง มีหมู่ฟังก์ชันเปอร์ออกไซด์ที่สลายตัวได้ง่าย ในงานวิจัยนี้นำไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เกรดการค้าความเข้มข้นร้อยละ 50 โดยน้ำหนัก ประเมินความเสี่ยงอันตรายทางความร้อนและความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีโดยใช้ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลลอริมิเตอร์ พบว่าพลังงานกระตุ้นคำนวณตามสมการ Flynn/Wall/Ozawa มีค่าเท่ากับ 72.0 กิโลจูลต่อโมล ประเมินความเสี่ยงอันตรายทางความร้อนจากอุณหภูมิการสลายตัวภายใต้สภาวะแอเดียแบติกที่เพิ่มสูงขึ้น และเวลาที่อัตราเร็วของปฏิกิริยาภายใต้สภาวะแอเดียแบติกเพิ่มสูงขึ้นมากที่สุด มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ363.4 เคลวิน และ 36.0 วินาที ตามลำดับ ประเมินความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีจากความหนาแน่นของพลังงานที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างทันทีทันใด มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 40.7 กิโลวัตต์ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความไม่มีเถียรภาพและความเป็นอันตรายของปฏิกิริยาเคมี พบว่าอยู่ในระดับ 4 อธิบายได้ว่าไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ความเข้มข้นร้อยละ 50 โดยน้ำหนัก สามารถเกิดระเบิดจากการปะทุ ระเบิดจากการสลายตัว หรือระเบิดจากฏิกิริยาเคมี ที่อุณหภูมิและความดันปกติได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นการจัดเก็บการขนส่ง และใช้งานต้องกระทำอย่างระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยบุคลากรผู้ผ่านการฝึกอบรมและได้รับคุณวุฒิ หรือนักเคมีผู้มีความชำนาญด้านสารเคมี
Article Details
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
[2] P. G. Urben and A. Nobel, Bretherick’s handbook of reactive chemical hazards. 6th edition vol. 1, Oxford: Butterworth-Heinemann, 1999.
[3] P. A. Carson and C. J. Mumford, Hazards Chemicals Handbook, Oxford: Butterworth-Heinemann, 1994.
[4] S. Phengchom, M. Suksangthum, S. Ouajai, and K. Piyamongkala, “Evaluation thermal hazard of low concentration hydrogen peroxide by differential scanning calorimetry,” Engineering Journal of Siam University, vol. 18, no. 1, pp. 62–69, 2017 (in Thai).
[5] M. Eissen, A. Zogg, and K. Hungerbuhler, “The runaway scenario in the assessment of thermal safety: Simple experimental access by means of the catalytic decomposition of H2O2,” Journal of Loss Prevention in the Process Industries, vol. 16, no.4, pp. 289–296, 2003.
[6] S. P. Sivapirakasam, M. N. Mohamed, M. Surianarayanan, and V. Sridhar, “Evaluation of thermal hazards and thermo-kinetic parameters of a matchhead composition by DSC and ARC,” Thermochimica Acta, vol. 557, no. 10 pp. 13–19, 2013.
[7] K. Soontarapa, “Prediction for thermal energy hazard of thermal substances,” Engineering of Journal Research and Development, vol. 11, no. 4, pp. 43–47, 2000 (in Thai).
[8] Standard test method for Arrhenius kinetic constants for thermally unstable materials using differential scanning calorimetry and the Flynn/Wall/Ozawa method, ASTM E698-11, 2011.
[9] J. Lu, W. Chen, L. Chen, Y. Tian, and J. Yan, “Thermal risk evaluation on decomposition processes for four organic peroxides,” Thermochimica Acta, vol. 589, no. 10, pp. 11–18, 2014.
[10] N. Gibson, R. L. Rogers, and T.K. Wright, “Chemical reaction hazards: An integrated approach, hazards from pressure,” Institution of Chemical Engineers Symposium Series, vol. 102, pp. 61–84, 1987.
[11] R. D. Bach, P. Y. Ayala, and H.B. Schlegel, “A reassessment of the bond dissociation energies of peroxides. An ab initio study,” Journal of The American Chemical Society, vol. 118, pp. 12758–12765, 1996.
[12] K. Y. Chen, C. M. Lin, C. M. Shu, and C. S. Kao, “An evaluation on thermokinetic parameters for hydrogen peroxide at various concentrations by dsc,” Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 85, no. 1, pp. 87–89, 2006.
[13] F. Stoessel, Thermal safety of chemical processes: Risk assessment and process design. Basel: Wiley-VCH, 2008.
[14] W. Sweeney, J. Lee, N. Abid, and S. DeMeo, “Efficient method for the determination of the activation energy of the iodide-catalyzed decomposition of hydrogen peroxide,” Journal of Chemical Education, vol. 91 , no. 8, pp. 1216–1219, 2014.
[15] L. Bou-Diab and H. Fierz, “Autocatalytic decomposition reactions, hazards and detection,” Journal of Hazardous Materials, vol. 93, no. 1, pp. 137–146, 2002.
[16] M. Surianarayanan, R. Vijayaraghavan, G. Swaminathan, and P.G. Rao, “Microcalorimetry and its role in termal hazard quantification,” Current Science, vol. 80, no. 6, pp. 738–747, 2001.
[17] Standard practice for calculation of hazar dous potential figures of merit for thermally unstable materials, ASTM E1231-15, 2015.