ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

САМОВОЗГОРАНИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


САМОВОЗГОРАНИЕ, возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермич. р-ций. С. происходит из-за того, что тепловыделение в ходе р-ций больше тепло-отвода в окружающую среду.

Начало С. характеризуется т-рой самонагревания (Tсн), представляющей собой минимальную в условиях опыта т-ру, при к-рой обнаруживается тепловыделение.

При достижении в процессе самонагревания определенной т-ры, наз. т-рой С. (Tсвоз), возникает горение материала, проявляющееся либо тлением, либо пламенным горением. В последнем случае Tсвоз адекватна т-ре самовоспламенения (Tсв), под к-рым в пожарном деле понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагр. до нек-рой критич. т-ры. (см. Воспламенение в пожарном деле). В принципе С. и самовоспламенение по физ. сущности сходны и различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения.

В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрыв-ной разогрев; см. Воспламенение) развивается в пределах всего неск. градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасности газов и жидкостей. При С. область самонагревания может достигать неск. сотен градусов (напр., для торфа от 70 до 225 °С). Вследствие этого явление самонагревания всегда учитывается при определении склонности твердых в-в к С.

С. изучают путем термостатирования исследуемого материала при заданной т-ре и установления зависимости между т-рой, при к-рой возникает горение, размерами образца и временем его нагрева в термостате.

Процессы, происходящие при С. образцов горючего материала, изображены на рисунке. При т-рах до Tсн (напр., T1) материал нагревается без изменений (тепловыделение отсутствует). При достижении Tсн в материале происходят экзотермич. р-ции. Последние в зависимости от условий накопления теплоты (масса материала, плотность упаковки его атомов и молекул, продолжительность процесса и т. д.) могут после периода небольшого самонагревания по исчерпании способных саморазогреваться компонентов материала завершиться охлаждением образца до начальной т-ры термостата (кривая 1) либо продолжать самонагреваться вплоть до Tсвоз (кривая 2). Область между Тсн и Tсвоз потенциально пожароопасна, ниже Tсн-безопасна.

4058-29.jpg

Изменение т-ры Т во временя т в термостатированных образцах горючего материала.

Возможность С. материала, находящегося в потенциально пожароопасной области, устанавливают с помощью ур-ний:

4058-30.jpg

где Tокр-т-ра окружающей среды, °С; l-определяющий размер (обычно толщина) материала; т-время, в течение к-рого может произойти С.; A1, n1 и А2, n2-коэф., определяемые для каждого материала по опытным данным (см. табл.).

По ур-нию (1) при заданном l находят Tокр, при к-рой может возникнуть С. данного материала, по ур-нию (2)-при известной Токр величину т. При т-ре, ниже вычисленной Tокр , или при т, меньшем, чем время, рассчитанное по ур-нию (2), С. не произойдет.

В зависимости от природы первоначального процесса, вызвавшего самонагревание материала, и значений Tсн различают хим., микробиол. и тепловое С.


4058-31.jpg

К химическому С. относятся экзотермич. взаимод. в-в (напр., при попадании конц. HNО3 на бумагу, древесные опилки и др.). Наиб. типичный и распространенный пример такого процесса-С. промасленной ветоши или иных волокнистых материалов с развитой пов-стью. Особенно опасны масла, содержащие соед. с ненасыщ. хим. связями и характеризующиеся высоким йодным числом (хлопковое, подсолнечное, джутовое и т.д.).

К явлениям химического С. относится также загорание ряда в-в (напр., мелкораздробл. А1 и Fe, гидриды Si, В и нек-рых металлов, металлоорг. соед.-алюминийорганичес-кие и др.) при контакте их с воздухом в отсутствие нагрева. Способность в-в к С. в таких условиях наз. пирофорностью. Особенность пирофорных в-в заключается в том, что их Tсвоз (или Tсв) ниже комнатной т-ры: - 200°С для SiH4, — 80 °С для А1(С2Н5)3. Для предупреждения химического С. порядок совместного хранения горючих в-в и материалов строго регламентирован.

Склонностью к микробиологическому С. обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие пи-тат. средой для микроорганизмов, жизнедеятельность к-рых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки и др.). По этой причине большое число пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйств. продуктов (напр., силос, увлажненное сено) в элеваторах. Для микробиологического и химического С. характерно то, что Tсн не превышает-обычных значений Токр и м.б. отрицательной. Материалы, имеющие Tсн выше комнатной т-ры, способны к тепловому С.

Вообще склонностью ко всем видам С. обладают мн. твердые материалы с развитой пов-стью (напр., волокнистые), а также нек-рые жидкие и плавящиеся в-ва, содержащие в своем составе непредельные соед., нанесенные на развитую (в т.ч. негорючую) пов-сть. Расчет критич. условий для хим., микробиол. и теплового С. осуществляется по ур-ниям (1) и (2). Методы эксперим. определения Тсн и Tсвоз и условий С. изложены в спец. стандарте.


===
Исп. литература для статьи «САМОВОЗГОРАНИЕ»:
Таубкин С. М., Баратов А. Н., Никитина Н. С., Справочник по жароопасности твердых веществ и материалов, М., 1961; Пожарная опасность строительных материалов, под ред. А.Н. Баратова, М., 1988; Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник, под ред. А.Н. Баратова, А.Я. Королъченко, кн. 1-2, М., 1990. А.Н. Баратов.

Страница «САМОВОЗГОРАНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков