典型添加剂对硝酸铵热分解特性的影响(4)
而I. Klimova, T. Kaljuvee等人在硝酸铵系统中Ca和Mg的碳酸盐，并且添加CuSO4、H3BO3或MnO2，对这些添加剂存在和不存在情况下的热力学行为进行分析，发现碳酸盐的存在不影响系统平衡浓度[25]。对一定AN（2mol），CuSO4、H3BO3或MnO2在低浓度（0.01-0.05mol）下对吉布斯自由能变的温度依赖性没有影响，而添加剂量为0.5mol时，反应起始温度甚至能偏移300-400K[26]。
我国对煤矿用工业炸药，一般都是在其中加入消焰剂，以降低爆炸的火焰温度，进而避免引爆煤矿中的瓦斯气体，提高其安全性。同时，对农用硝铵进行改性研究，使改性硝铵无法被用于炸药制造[27]。
国内研究人员对硝酸铵抗爆性方面的研究，则主要是通过加入抗爆剂改性，从而实现抗爆，并且着重于硝酸铵抗爆的方法设计[28]，但对不同抗爆剂的抗爆机理未作出明确、一致的回答。研究表明磷酸二铵、硫酸铵，以及钝感剂RFM-1、RFM-2、RFM-3，对硝酸铵都有消除其爆炸性的能力，其中钝感剂仅需5%就能消除铵木油炸药的爆炸特性，显著降低其热分解率[29]。
1.2.4 添加剂的基本性质
对硝酸铵的爆轰性能进行研究一般会从其热稳定性入手，因为较高的热稳定性意着较高的起始分解温度，在一定程度上能抑制其爆轰。但爆轰性能跟热稳定性之间并不一定成稳定的正比关系，因为爆轰是一个极短时间内的复杂反应过程，需要考虑的因素繁多且难控制[30]，而热分解是一个相对平缓规律性较强的过程，需要考虑的因素相对容易控制，因此很难通过一个相对可控的过程完全把握一个影响因素难控制的过程。不过对硝酸铵热分解过程的研究能对其爆轰性能提供一定参考。
氯化钠和氯化钾常被用作抑爆剂，并且在较高的含量下(≥25%)对硝酸铵有较好的抑爆效果[31]。但这主要是因为较高的稳定性添加剂能对硝酸铵爆轰起物理钝化作用。在没有酸存在下，氯化钠和氯化钾能提高硝酸热稳定性。但随温度升高，硝酸铵热分解过程产生酸，进而可能出现产生的H+跟氯化钠、氯化钾中的Cl--综合作用对硝酸铵热分解起到活化效应[5]。并且，热分解过程与爆轰过程差异较大，因此有必要在较低添加剂含量情况下，研究氯化钠和氯化钾对硝酸铵热稳定性的影响。
因此，本实验采用的添加剂为氯化钠和氯化钾，并且研究其质量含量较少情况下(15%)对硝酸铵热分解特性的影响。
氯化钠常温下为白色晶体，是食盐的主要成分，易溶于水和甘油，熔点为801℃，氯化钠晶体有正吹冰面体和正八面体两种晶型。氯化钾与氯化钠性质相近，熔点770℃，其晶体本身有多种形态，主要是NaCl-type和CsCl-type两种形态，在高压下前者会向后者转化，通常NaCl-type最为稳定[32]。
Na和K作为分子半径较小的碱金属元素，其离子有很强正电性，与Cl-结合形成的NaCl和KCl相对稳定，一般不与空气中任何组分反应，对热不敏感，因此常被用作矿内消焰剂。而且在熔点温度以下受热没有明显热效应[33]，这就排除了升温过程中添加剂自身热效应对整个过程热效应的影响。
1.2.5 动力学分析方法
热分析动力学分析方法有很多，比如Freeman-Reich-levi法、Freeman-Carroll法、Kissinger法、Ozawa法等。Freeman-Reich-levi法根据Arrhenius公式变形、取对数，再经作图拟合数据可以得到活化能，没有反应机理函数的假设，但dα/dT由Δα/ΔT近似代替，导致无法避免的误差[34]。而Freeman-Carroll法对反应机理函数的假设使之在数学上很精确，但也局限了其应用范围[35]。因此实验采用Kissinger法和Ozawa法对实验结果进行分析，求解活化能和指前因子等动力学参数。它们有各自的优点也存在各自的问题，下面对两种方法进行简单介绍。