易燃液體一般在石化企業(yè)的倉庫中集中存儲，主要包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、醇、醚、醛等多類物質(zhì)，具有毒害、易燃、易爆炸等危險特性，且儲量巨大，一旦發(fā)生泄漏和火災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失巨大。燃燒熱是確定火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)的重要參數(shù)，對物質(zhì)的質(zhì)量燃燒速率、熱釋放速率等有重要影響。因此，易燃液體的燃燒熱受眾多研究人員的關(guān)注。
目前，燃燒熱測量的常用方法為氧彈熱量熱法，可用于固體、液體燃料、可燃垃圾、食品、飼料等物質(zhì)在氧氣中燃燒熱值的測定。一般采用膠囊裝取液體樣品，但不同材質(zhì)的膠囊適用于不同液體，應(yīng)用范圍窄，且實(shí)驗(yàn)過程中可能存在膠囊燃燒不完全等現(xiàn)象。研究人員提出了試樣載體的改進(jìn)方法，用中速定量濾紙代替膠囊作為載體測量煤油的燃燒熱，實(shí)驗(yàn)成功率較高，但該方法仍存在適用范圍窄等問題。近年來，研究者采用膠膜法測量液體的燃燒熱，液體不與膠膜直接接觸，同時防止液體揮發(fā)，應(yīng)用范圍較廣。然而，對燃燒熱值范圍未知的易燃液體，因具有揮發(fā)性高、燃燒熱值大等特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)過程中難以確定試樣量，存在爆炸風(fēng)險，實(shí)驗(yàn)危險性較高。有人提出用耗氧法估算聚合物的燃燒熱，但限制條件較多，適用范圍窄。
筆者提出從燃燒熱的測量原理出發(fā)，利用基團(tuán)貢獻(xiàn)法估算物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和摩爾定壓熱容，在恒容條件下，計算物質(zhì)燃燒反應(yīng)過程的摩爾反應(yīng)熱，獲得燃燒熱的計算方法。采用氧彈量熱儀的膠膜法測定了 8 種典型易燃液體的燃燒熱，將燃燒熱的實(shí)驗(yàn)值與計算結(jié)果對比，驗(yàn)證數(shù)值方法的有效性，分析易燃液體中有機(jī)物燃燒熱的變化規(guī)律。
可以看出，有機(jī)物的燃燒熱隨分子碳原子數(shù)的增加而增大，與物質(zhì)種類無關(guān)。正丁醇和叔丁醇、甲基正丁基醚和甲基叔丁基醚、正己烷和環(huán)己烷的燃燒熱值均較為接近，且直鏈結(jié)構(gòu)物質(zhì)燃燒熱值較大。可以認(rèn)為碳原子數(shù)相同的同類有機(jī)物，燃燒熱值較為接近，且直鏈結(jié)構(gòu)的物質(zhì)燃燒熱值較高。
結(jié) 論
（1）提出了燃燒熱的理論計算方法。從燃燒熱的測量原理出發(fā)，以基團(tuán)貢獻(xiàn)法估算物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和摩爾定壓熱容；根據(jù)物質(zhì)燃燒的反應(yīng)公式，計算物質(zhì)燃燒反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓；經(jīng)過溫度和壓力換算，求得物質(zhì)燃燒的摩爾反應(yīng)熱，即物質(zhì)的燃燒熱。
（2）以 8 種典型易燃液體為對象，根據(jù)上述理論方法計算其燃燒熱值，并用氧彈量熱儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，燃燒熱的實(shí)驗(yàn)值和計算值的相對誤差均在 10%左右，相對誤差較小，其中甲基叔丁基醚燃燒熱的實(shí)驗(yàn)值與理論值偏差為0.95%，結(jié)果吻合好，驗(yàn)證了數(shù)值方法的可行性。
（3）有機(jī)物的燃燒熱隨分子碳原子數(shù)的增加而增大，與物質(zhì)種類無關(guān)。碳原子數(shù)相同的同類物質(zhì)之間燃燒熱值較為接近，且直鏈結(jié)構(gòu)的物質(zhì)燃燒熱值較高。
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