反應性體系篩選儀是一種集自動化控制、實時監測與數據分析于一體的先進實驗設備,主要用于快速篩選和優化化學反應體系,在新材料研發、藥物合成、環境保護等領域發揮著重要作用。該設備通過精確控制反應條件(如溫度、壓力、pH值、攪拌速度等),并實時監測反應過程中的關鍵參數(如反應速率、轉化率、產物分布、物質濃度變化、酸堿度及氣體產生與消耗情況等),為科研人員提供大量有價值的數據。其核心部件包括反應模塊、控制系統和分析系統:反應模塊通常由多個獨立反應器組成,可模擬不同反應環境;控制系統確保實驗的準確性和重復性;分析系統則通過傳感器和檢測器實時監測反應過程,并將數據傳輸至計算機進行處理和分析。
反應性體系篩選儀的使用步驟:
一、實驗前準備
1、風險評估
查閱樣品MSDS,確認是否含高能基團(如過氧化物、疊氮、硝基);
初步判斷是否適合本設備測試(避免超溫/超壓風險)。
2、樣品制備
稱取適量樣品(通常1–500 mg,視儀器靈敏度而定);
使用專用樣品坩堝(鋁、不銹鋼、哈氏合金等),確保兼容性;
對易揮發/有毒樣品,在手套箱或通風櫥中密封封裝。
3、設備檢查
確認爐體清潔、無殘留;
檢查密封圈、傳感器、氣體管路是否完好;
開啟冷卻系統(水冷或液氮)及保護氣(N?/Ar)。
二、儀器設置與裝樣
1、參數設定(通過控制軟件)
溫度程序:如等溫(25°C~200°C)、動態升溫(2–10°C/min);
氣氛控制:惰性(N?)、氧化(Air/O?)、還原(H?)或密閉;
壓力上限(若支持):設定安全泄壓閾值;
數據采集頻率:高放熱反應需高采樣率(如1 Hz以上)。
2、安裝樣品
將樣品坩堝放入樣品池/高壓釜;
安裝參比坩堝(空坩堝或惰性物質如α-Al?O?);
旋緊密封蓋,確保無泄漏(高壓系統需扭矩扳手按標準力矩緊固)。
三、運行測試
1、啟動程序
啟動軟件,開始測試;
系統自動記錄:溫度、熱流/熱功率、壓力、氣體釋放(如聯用MS/FTIR)等。
2、實時監控
觀察是否有異常放熱、壓力驟升、顏色變化;
若觸發安全報警(如超溫、超壓),立即終止實驗。
四、測試結束與數據處理
1、自然冷卻
測試完成后,讓系統自然降溫至安全溫度(通常<50°C)再開蓋;
高壓系統需先緩慢泄壓,再開啟。
2、取出樣品
戴防護手套取出坩堝;
觀察殘余物狀態(碳化、熔融、氣體殘留等),拍照記錄。
3、數據分析
軟件自動生成曲線:
熱流vs溫度/時間(DSC/TAM)
溫度/壓力vs時間(ARC)
提取關鍵參數:
起始放熱溫度(T?)
最大放熱速率(dT/dt)???
絕熱溫升(ΔT?d)
分解熱(ΔH,J/g)
4、安全處置
按危廢規范處理反應殘余物;
徹d清潔樣品倉,防止交叉污染。