气候特点对氧化性固体测试的影响

摘要：通过考察溴酸钾和纤维素重量比为3：7的参考物质混合物燃烧时间的影响因素，测试结果表明，广东省高温高湿的气候环境对燃烧时间产生明显的影响。建议加强对实验室环境温度和湿度的控制，试验前保证溴酸钾和纤维素进行充分干燥，避免因气候的变化而影响测试结果，进而影响待测物质氧化性的分类。

关键词：氧化性固体；纤维素；溴酸钾；燃烧时间

氧化性固体是指处于高氧化态，具有强氧化性，易于分解并放出氧和热量的固体，多为碱金属、碱土金属的盐组成的化合物[1]。目前，国内外普遍采用联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》[2]和联合国《关于危险货物运输的建议书规章范本》[3]的规定进行试验和判定。本文通过考察广东省高温高湿的气候环境对燃烧时间的影响，并判断其影响程度大小，为氧化性固体测试试验的准确性、稳定性筛选最佳测试条件。

1材料和方法

1.1材料

CFFTechnocel75纤维素：长度50~250微米，平均直径25微米；溴酸钾：分析纯；镍铬丝：镍/铬合金，长度(30±1)cm，直径(0.60±0.05)mm，金属线耗电功率(150±7)W；锥形模具：内直径70mm的60度玻璃三角漏斗；导热平板：长150mm、宽150mm、厚6mm，热导率(温度为0℃时)0.23W/(m•K)。

1.2实验设计

取参考物质溴酸钾和纤维素的混合物(30.0±0.1)g，按质量比各为3：7充分混合。使用圆锥型漏斗将混合物做成底部直径70mm的截头圆锥体，覆盖在低导热平板上的环形点火金属线上。整个试验体系放在一个通风区内，并在大气压力、环境温度下进行试验。点火金属线接上电源并在试验期间内保持通电。记录从电源接通到主反应(火焰、灼热或无焰燃烧)结束的燃烧时间，进行5次试验，记录并计算平均燃烧时间。

2结果与分析

2.1温度、湿度对参考物质混合物燃烧时间的影响

广东省地处低纬度地区，亚热带沿海，北回归线从中南部穿过，属亚热带气候，以温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短为特征。全年平均气温为20~22℃，2020年广东省平均气温更是达到了22.8℃[4]。以溴酸钾与纤维素重量比为3：7的参考物质混合物进行试验。从表1的数据可以得出，环境湿度差不多的条件下，不同的环境温度对参考物质混合物的燃烧时间影响不大；但环境湿度的增加对燃烧时间产生明显的影响,随着湿度增大，燃烧时间也逐渐增加。

2.2溴酸钾和纤维素的干燥程度对燃烧时间的影响

联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》(第7版)中规定了试验前对溴酸钾和纤维素的处理要求：①参考物质溴酸钾在65℃下干燥至恒定重量（至少12h），然后放在干燥器内直至冷却后待用；②将纤维素在烘箱中105℃干燥至恒定重量(至少4h)，然后放在干燥器中冷却后待用。由表2和表3可知，未经过干燥的纤维素和溴酸钾的燃烧时间最长，经过4h干燥后的纤维素和溴酸钾其燃烧时间明显下降，但此时纤维素和溴酸钾中的水分应还未完全烘干，测量到的燃烧时间较长。当干燥时间达到12h时，燃烧时间与联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》(第7版)中给出的参考物质混合物示例结果基本一致，并与干燥24h的燃烧时间趋于平衡，这证明干燥12h这个时间节点可以满足实验要求。因此，想要得到准确的测量结果，应尽量保持环境湿度和干燥情况一致，控制好纤维素和溴酸钾的干燥程度。特别在广州处于高温高湿的气候环境下，更要控制好实验室测试环境，以减少对纤维素和溴酸钾燃烧时间的影响，提高测试的准确性。

3结论

实验室主要通过纤维素和溴酸钾重量比为3：7的参考物质混合物的燃烧时间来判定试样是否为氧化性固体，但这种方法具有局限性，其中与实验前纤维素和溴酸钾的干燥程度有一定影响。本文从考虑广东省气候环境出发，考察了环境湿度、温度对参考物质混合物燃烧时间的影响。环境湿度越大，纤维素和溴酸钾的干燥程度越差，导致燃烧时间增加。所以日常应控制好氧化性固体实验室的环境温湿度情况，并在实验前对纤维素和溴酸钾进行充分干燥，以达到提高氧化性测试的准确性，增强对氧化性固体的识别。

参考文献

[1]孙维生.氧化性物质的危害及其防治[J].职业卫生与应急救援,2007,25(6):297-298.

[2]联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》(第7版)[M].

[3]联合国《关于危险货物运输的建议书规章范本》(第21版)[M].

[4]张柳红,陈玉玮,伍红雨,等.2020年广东省气候概况[J].广东气象,2021,43(4):1-5.

作者：李树娟 钟焕荣 于亮 黄伟 赵军 范伟检 单位：广州合成材料研究院有限公司