[发明专利]硝基含能化合物制备过程硝化反应热效应的测量方法

摘要

本发明公开了一种硝基含能化合物制备过程硝化反应热效应的测量方法，该方法先通过量热实验测量含能材料制备过程中的总热效应Δ_rH_m以及在相同条件下硝化反应当量生成水与浓酸反应的热效应Δ_rH_m,2，两者的差值即为测量得到的含能材料制备过程中硝化反应热效应Δ_rH_m,1；接着采用不同的量子化学方法计算含能材料制备过程中硝化反应热效应Δ_rH′_m,1，选择Δ_rH_m,1与Δ_rH′_m,1相对误差最小的量子化学方法作为相应含能材料制备过程硝化反应热效应的计算方法，然后根据优选的方法计算目标温度T下含能材料制备过程硝化反应热效应Δ_rH_m,1(T)。本发明为硝基含能化合物制备过程硝化反应热效应的测量提供一种有效的方法，为相关含能材料研究与生产过程中换热器的设计及合适工艺参数的选择提供依据。

主权项

一种硝基含能化合物制备过程硝化反应热效应的测量方法，其特征在于由下述步骤组成：(1)测量硝基含能化合物制备过程中硝化反应热效应①采用量热仪测量实验温度下硝基含能化合物制备过程中的总热效应Δ_rH_m；②向浓酸中加入水，测量水与浓酸反应的热效应Δ_rH_m,2，反应温度、时间以及浓酸用量与步骤①相同，水的加入量与步骤①硝基含能化合物制备过程中硝化反应生成水的量相同，所述的浓酸为浓硝酸或浓硝酸与浓硫酸的混合酸；③计算上述反应温度下硝基含能化合物制备过程中硝化反应热效应Δ_rH_m,1，计算公式如下：Δ_rH_m,1＝Δ_rH_m‐Δ_rH_m,2；(2)遴选量子化学计算方法①采用不同量子化学计算方法计算上述反应温度下硝化反应各物种的热力学函数H_m(B)，再通过如下公式计算硝基含能化合物制备过程中硝化反应热效应Δ_rH′_m,1：Δ_rH′_m,1＝∑ν_BH_m(B)②选择Δ_rH_m,1与Δ_rH′_m,1相对误差最小的量子化学计算方法作为相应硝基含能化合物制备过程硝化反应热效应的计算方法；(3)计算硝基含能化合物制备过程中硝化反应热效应根据步骤(2)确定的量子化学计算方法计算目标温度下硝基含能化合物制备过程中硝化反应热效应Δ_rH_m,1(T)。