Thermal Decomposition of azo-bis-isobutyronitrile in the solid phase

Abstract

The thermal decomposition of solid azo-bis-isobutyronitrile (AIBN) has been studied below its melting point by means of differential scanning calorimetry. The two-step nature of the decomposition is explained by different mechanisms of formation of active growth nuclei. The apparent activation energy of the formation of the active growth nuclei for the decomposition initiation is nearly three times higher than the activation energy of the decomposition of AIBN in solution. The initiation process of the decomposition depends on the history of the AIBN and on the nature of the mixture.

Résumé

On a étudié la décomposition thermique de l'azo-bis-isobutyronitrile solide (AIBN) au-dessous de son point de fusion, par analyse calorimétrique différentielle (DSC). Les deux étapes de la réaction de décomposition s'expliquent par le mécanisme différent de la formation des centres actifs de croissance. En comparant l'énergie d'activation de la décomposition de l'AIBN dans un solvant à l'énergie d'activation apparente de la formation des centres actifs de croissance dans le premier stade de la réaction de décomposition, on trouve que cette dernière est presque trois fois plus élevée. Le processus d'initiation de la réaction de décomposition dépend de l'histoire antérieure de l'AIBN et de la nature des additions.

Zusammenfassung

Die thermische Zersetzung von festem Azo-bis-Isobutyronitril (AIBN) wurde unterhalb seines Schmelzpunktes mittels Differential-Abtastkalorimetrie studiert. Die Zweistufigkeit der Zersetzungsreaktion wird durch die verschiedenen Mechanismen der Entstehung aktiver Wachstumskerne erklärt. Im Vergleich zur Aktivierungsenergie der AIBN-Zersetzung in Lösungsmitteln ist die scheinbare Aktivierungsenergie der Bildung aktiver Wachstumskerne der anfänglichen Zersetzungsreaktion beinahe dreifach. Der Auslösungsvorgang der Zersetzungsreaktion hängt von der Vorgeschichte des AIBN und der Art der Mischung ab.

Резюме

С помощью дифференци ального сканнирующе го калориметра изучен т ермораспад твердого азо-бис-изоб утиронитрила (АИБН) ни же его температуры плавлен ия. Двухступенчатый хар актер реакции распад а объяснен различным механизмо м активного роста ядрообразован ия. По сравнению с энер гией активации распада АИ БН в растворителе, кажущаяся энергия ак тивации активного ро ста ядрообразования реа кции начального распада примерно в тр и раза выше. Начальный процесс реакции распада зави сит от приготовления АИБН и от характера примеси.