Для ароматических углеводородов

   К ароматическим углеводородам относятся вещества, имеющие в своем составе бензольное кольцо. В ароматических углеводородах существуют два вида цепей:

· СН_3... СН₃;      

   Если в углеродной цепи есть ароматическое (бензольное) кольцо, то ее длина считается как число атомов углерода минус 1 (поправка -1). Бензольное кольцо обозначается буквой Ф и является как проходной, так и концевой группой.

 

Пример 3 . Рассчитать температуру самовоспламенения 1-метил-2-этил-5-изопропилбензола. Определить безопасную температуру нагрева поверхности технологического оборудования.

 

Дано: 1-метил-2-этил-5-изопропилбензол

Найти: Т_с/в, Т_без?

Решение:

1. Записываем структурную формулу и нумеруем атомы углерода вне бензольного кольца. Атомы углерода ароматического радикала не нумеруются:

2. Определяем количество концевых групп в молекуле: М_р= 5

3. Рассчитываем общее число цепей в молекуле по количеству концевых групп:

4. Перечисляем цепи одинаковой длины. Наличие в цепи ароматического радикала уменьшает длину цепи на единицу:

    С₁= 3    3-2-ф-5-6, 3-2-ф-5-4, 4-5-6 m₁ = 3                 

    С₂= 2    1-ф-5-6, 1-ф-5-4, 1-ф-2-3   m₂ = 3                 

    С₃= 1    3-2-ф, 4-5-ф, 6-5-ф             m₃= 3                 

    С₄ =0    1-ф;                                           m₄ = 1             

5. Находим общее число перечисленных цепей:

 

6. Вычисляем среднюю длину цепи молекулы:

;    = 1, 8

7. Используя табл. 8 Приложения 2 для ароматических углеводородов, определяем температуру самовоспламенения. Для углеродной цепи, равной 1.8, температура самовоспламенения будет равна 704 К.

 

8. Рассчитываем безопасную температуру нагрева поверхности технологического оборудования: Т_без£ 0, 8Т_с/в;    Т_без£ 0, 8 ^. 704=563, 2 К

Ответ: Расчётная температура самовоспламенения 1-метил-2-этил-5-изопропилбензола составляет 704 К. Безопасная температура нагрева поверхности технологического оборудования при использовании данного вещества не должна превышать 563, 2 К.

Самовозгорание

 

Практический интерес к процессам самовозгорания связан с вопросами техники безопасности и пожаро- и взрывобезопасности при переработке и хранении веществ и материалов, способных к быстрому экзотермическому превращению при относительно низких температурах окружающей среды.

Самопроизвольный разогрев веществ в результате реакции окисления часто является причиной разрушительных аварий на промышленных объектах и эта проблема давно интересует ученых и практиков.

Самовозгорание — процесс резкого увеличения скорости экзотермических процессов в веществе, приводящее к возникновению очага горения. (ГОСТ 12.1.044-89* Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.)

Процесс самовоспламенения и самовозгорания по сути один и тот же, но первый термин применяется для веществ, имеющих температуру самовоспламенения выше температуры окружающей среды, а второй – для веществ, имеющих температуру самовоспламенения ниже или равную температуре окружающей среды.

Кроме того, если вспомнить механизм возникновения горения за счет самовоспламенения, то горение возникает во всем объеме вещества сразу, а при самовозгорании процесс инициирования горения идет в какой-то точке, а затем послойно распространяется на всю массу вещества.

К самовозгоранию приводит процесс самонагревания горючего вещества, который характеризуется температурой самонагревания.

Температурой самонагревания называется самая низкая температура вещества (материала, смеси), при которой возникает его самонагревание, обусловленное происходящими в них химическими и физическими экзотермическими процессами (окисления, разложения, замещения, адсорбции и др.)

Температура самонагревания многих горючих веществ и материалов равна или ниже обычной температуры в помещениях, т. е. ниже 17 - 25°С. Так, алюминиевая пудра при соприкосновении с воздухом способна окисляться и самонагреваться до возникновения горения даже при температуре окружающего воздуха 10°С. Следовательно, температура самовоспламенения ее может быть ниже температуры воздуха складских и производственных помещений.

Из жидкостей в качестве примера может быть приведен скипидар. Распределенный тонким слоем на поверхности волокнистых веществ, он способен самовозгораться при обычной температуре помещений. Пример самовозгорающихся газов – силан SiH₄.

Вещества, имеющие температуру самонагревания ниже 50°С, условно выделили в группу пирофорных веществ. Такие вещества представляют большую пожарную опасность при их хранении и переработке.

 

Виды самовозгорания

В зависимости от причины выделения тепла в начальной фазе самонагревания веществ и материалов различают: тепловое, микробиологическое и химическое самовозгорание.

⇐ Предыдущая123

Поделиться: