- •1 Процесс горения
- •Диффузионное и кинетическое горение
- •1.2. Диффузионное пламя
- •Расход воздуха на горение
- •1.4. Продукты сгорания. Дым
- •1.5. Теплота сгорания
- •1.6. Температура горения
- •1.7. Оценка пожарной опасности веществ и материалов
- •Температура самовоспламенения;
- •Температура самовоспламенения;
- •2 Самовоспламенение и возгорание
- •2.1. Кинетика химических реакций
- •Температура самовоспламенения;
- •2.2. Превращение горючих веществ при нагревании
- •2.3. Теория окисления горючих веществ
- •2.4. Теория Самовоспламенения
- •2.5. Температура самовоспламенения
- •2.6. Процесс возгорания и воспламенения
- •3 Склонность веществ к самовозгоранию
- •3.1. Температура самонагревания
- •3.2. Тепловое самовозгорание
- •3.3. Микробиологическое самовозгорание
- •3.4. Химическое самовозгорание
- •4 Горение смесей газов и паров с воздухом
- •4.1. Теория горения газовых смесей. Давление при взрыве
- •4.2. Концентрационные пределы воспламенения
- •4.3. Методы определения концентрационных пределов
- •5 Горение жидкостей
- •5.1. Испарение жидкостей. Насыщенный пар
- •5.2. Температурные пределы воспламенения. Температура вспышки
- •5.3. Процесс горения жидкостей. Скорость выгорания
- •5.4. Прогрев жидкостей при горении. Вскипание. Выброс
- •6 Горение пылевоздушных смесей
- •6.1. Свойства, определяющие пожароопасность пылей
- •6.2. Теория горения аэровзвесей
- •6.3. Пределы воспламенения аэровзвесей
- •7 Горение твердых веществ
- •7.1 Состав и свойства твердых горючих веществ
- •7.2. Горение древесины
- •7.3. Горение металлов
- •8 Теория химического строения а. М. Бутлерова и классификация органических веществ
- •8.1. Теория химического строения а. М. Бутлерова. Изомерия
- •8.2. Классификация органических веществ
- •9 Свойства и пожарная опасность углеводородов
- •9.1 Предельные углеводороды
- •9.2 Непредельные углеводороды
- •9.3. Ароматические углеводороды
- •9.4 Нефть и нефтепродукты
- •10 Свойства и пожарная опасность органических соединений, содержащих кислород и азот
- •10.1 Спирты и простые эфиры
- •10.2 Альдегиды и кетоны
- •10.3. Карбоновые кислоты
- •10.4 Сложные эфиры карбоновых кислот
- •10.5 Нитросоединения
- •10.6 Сложные эфиры азотной кислоты
- •10.7 Аминосоединения
- •11 Свойства и пожарная опасность элементоорганических соединений
- •11.1 Кремнийорганические соединения
- •11.2 Металлорганические соединения
- •11.3 Фосфорорганические соединения
- •12 Свойства и пожарная опасность полимеров
- •12.1 Синтетические полимеры
- •12.2 Пластические массы
- •12.3 Синтетические волокна
- •12.4 Натуральный и синтетический каучук
- •13 Свойства и пожарная опасность веществ, применяемых в сельском хозяйстве
- •13.1 Классификация веществ, применяемых в сельском хозяйстве
- •13.2 Пестициды
- •13.3 Удобрения
Температура самовоспламенения;
область воспламенения в воздухе;
максимальное давление взрыва;
категория взрывоопасной смеси;
минимальная энергия зажигания;
минимальное взрывоопасное содержание кислорода;
нормальная скорость горения;
критический (гасящий) диаметр;
характер взаимодействия горящего вещества с водопенными средствами тушения.
Для оценки пожарной опасности жидкостей определяют показатели:
Температура самовоспламенения;
группа горючести;
3) температура вспышки;
4) температура воспламенения;
5) температурные пределы воспламенения паров в воздухе;
скорость выгорания;
характер взаимодействия горящего вещества с огнетушащими средствами тушения.
При оценке пожарной опасности легковоспламеняющихся жидкостей дополнительно определяются параметры, требуемые при оценке газов (п. 2—8).
Для оценки пожарной опасности всех твердых веществ и материалов определяют показатели:
Температура самовоспламенения;
группа горючести;
температура воспламенения;
характер взаимодействия горящего вещества с огнетушащими средствами.
Для твердых веществ с температурой плавления ниже 300 °С дополнительно определяют:
1) температуру вспышки;
2) температурные пределы воспламенения поров в воздухе.
При оценке пористых, волокнистых и сыпучих материалов рекомендуется дополнительно определять:
1) температуру самонагревания;
2) температуру тления при самовозгорании;
3) температурные условия теплового самовозгорания.
При оценке порошкообразных или образующих пыль веществ дополнительно определяют:
нижний предел воспламенения аэровзвеси;
максимальное давление взрыва смеси;
минимальную энергию зажигания;
минимальное взрывное содержание кислорода.
2 Самовоспламенение и возгорание
2.1. Кинетика химических реакций
Скорость химической реакции зависит от условий, в которых она протекает, от природы реагирующих веществ и их агрегатного состояния.
К условиям, влияющим на скорость химической реакции, относятся концентрация реагирующих веществ, температура и катализаторы.
Влияние концентрации. Чтобы молекулы двух веществ А и В могли вступить в реакцию, они должны столкнуться. Чем выше концентрация реагирующих веществ, тем больше молекул находится в единице объема, тем больше вероятность соударения молекул. Повышение концентрации реагирующих веществ приводит к повышению скорости химической реакции.
В наиболее простом случае, когда молекулы двух реагирующих веществ взаимодействуют друг с другом в соотношении 1:1, согласно этому закону
V= k[А] [В] (14)
где [А] и [В] — концентрации веществ А и В; k — коэффициент пропорциональности, константа скорости реакции.
В общем виде скорость реакции тА + пВ = уАВ выразится формулой
V = k [А]т[В]п (15)
Сумма показателей степеней (т + п) называется порядком реакции.
Влияние температуры. Скорость большинства химических реакций с повышением температуры увеличивается.
Согласно правилу Вант-Гоффа (1884 г.), при повышении температуры на каждые 10 °С скорость реакции увеличивается приблизительно в 2—4 раза.
Если бы необходимым условием протекания реакций было лишь соударение частиц, то нельзя было бы объяснить различие в скоростях процессов при одинаковых концентрациях реагентов; было бы непонятным действие катализатора и его специфичность.
Шведский ученый Аррениус (1889 г.) предложил уравнение, по- казывающее зависимость константы скорости реакции от температуры
k = А е-Е/RT
где А — фактор частоты; е — основание натуральных логарифмов; Е — энергия активации; R — универсальная газовая постоянная; Т — температура, К.
Причина увеличения скорости химической реакции с повышением температуры заключается в том, что при этом увеличивается число эффективных соударений. Известно, что те молекулы при столкновении вступают во взаимодействие, которые обладают избыточной энергией по сравнению со средней энергией молекулы. Такие молекулы называют активными, а энергию, необходимую для перевода молекул в это состояние, называют энергией активации.
Влияние катализаторов. Катализаторы — вещества, которые могут активизировать реакцию или изменять ее скорость, по не изменяют саму реакцию, ее направление, иначе говоря катализаторы изменяют (понижают положительный катализ или повышают отрицательный) энергию активации процесса. Видимого участия в реакции катализаторы не принимают и остаются неизменными и качественно, и количественно. Катализаторы, замедляющие процесс (т. е. повышающие его энергию активации), называются ингибиторами.
Различают два вида катализа: гомогенный и гетерогенный. При гомогенном катализе катализатор и то вещество, которое участвует в реакции, образуют гомогенную смесь.
При гетерогенном катализе агрегатное состояние катализатора отличается от состояния реагирующих веществ.
Отрицательные катализаторы — ингибиторы, замедляющие течение реакции, также имеют важное значение. Их применяют для предотвращения коррозии металлов, самовозгорания некоторых веществ, детонации топлива в двигателях внутреннего сгорания и др.
