การประเมินความเสี่ยงการสลายตัวทางความร้อนของแคลเซียมไฮโปคลอไรท์โดยดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริมิเตอร์Risk Assessment of Thermal Decomposition of Calcium Hypochlorite by Differential Scanning Calorimetry

Abstract

แคลเซียมไฮโปคลอไรท์เป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรง เมื่อได้รับความร้อนสามารถเกิดเพลิงไหม้และระเบิดได้ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการประเมินการสลายตัวทางความร้อนของแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ เกรดการค้า ความเข้มข้นร้อยละ 65 โดยน้ำหนัก โดยดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริมิเตอร์ เปลี่ยนแปลงอัตราการให้ความร้อน 4, 6 และ 8 เคลวินต่อนาที ผลการทดลองพบว่า อุณหภูมิเริ่มต้นการสลายตัวและจุดเดือดของแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ มีอุณหภูมิใกล้เคียงกันมาก การสลายตัวเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนมีค่าสูงสุดเท่ากับ 355.4 จูลต่อกรัม พลังงานกระตุ้นมีค่าเท่ากับ 88.7 กิโลจูลต่อโมล อันตรายทางความร้อนประเมินจาก อุณหภูมิการสลายตัวภายใต้สภาวะแอเดียแบติกที่เพิ่มสูงขึ้น และเวลาที่อัตราเร็วของปฏิกิริยาภายใต้สภาวะแอเดียแบติกเพิ่มสูงขึ้นมากที่สุด พบว่ามีค่าเท่ากับ 220.0 เคลวิน และ 27.2 วินาที ตามลำดับ ความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมี พบว่าแคลเซียมไฮโปคลอไรท์เป็นสารเคมีที่มีความเสถียรทางความร้อนปานกลาง และอาจเกิดปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงเมื่อสัมผัสกับสารอินทรีย์

Calcium hypochlorite is a strong oxidizer that can cause fire and explosion when heated. This study examined thermal decomposition of commercial grade containing 65% calcium hypochlorite by using differential scanning calorimetry technique at heating rates 4, 6 and 8 K/min. It was found that the onset temperature and the boiling temperature of the calcium hypochlorite were almost the same. The maximum exothermic enthalpy decomposition value was 355.4 J/g and the activation energy was 88.7 kJ/mol. The thermal hazard was evaluated by using the adiabatic decomposition temperature and the time to maximum rate appeared to be 220.0 K and 27.2 second, respectively. It was found that the instability rate of the calcium hypochlorite was stable at the medium level. The violent chemical reaction can occur when the calcium hypochlorite contact with organic substances.