Химического соединения



Образование пламени связано с газообразным состоянием веществ, поэтому горение жидких и твердых веществ предполагает их переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности. При горении почти всех твердых материалов образование веществ, способных улетучиваться с поверхности материала, и попадание в область пламени происходит путем химического разложения (пиролиза). Большинство пожаров связано с горением твердых материалов, хотя начальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, широко используемых в современном промышленном производстве.

Образование пламени связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности, в товремя как при горении почти всех твердых веществ образование продуктов, способных улетучиваться с поверхности материалам попадать в область пламени, происходит путем химического разложения или пиролиза.

Процессы глубокого охлаждения воздуха относятся к числу наиболее взрывоопасных. Причины взрывов, носящих большей частью разрушительный характер,— опасные примеси в перерабатываемом воздухе: ацетилен, окислы азота, смазочные масла и продукты их термического и химического разложения и др. .Опасность взрывов усугубляется тем, что крупные воздухоразделитедь-ные установки размещают, как правило, на территории лредщшя-тий, где особенно велика загрязненность воздуха.

По модели высвобождения энергии сжатого газа можно оценивать взрывные процессы химического разложения твердых нестабильных соединений со значительно меньшей объемной плотностью энерговыделения, чем плотность энергии, характерной для типичных конденсированных ВВ. Например, описанный в гл. 2 взрыв 2 кг диазосоединений может характеризоваться энергией 0,25 м3 сжатого до 0,7 МПа газа при открытом люке, через который был возможен сброс газообразных продуктов разложения. При этом следует отметить дЪе граничные скорости реакции разложения диазосоединения (и соответственно скорости газовыделения и нарастания давления в аппарате). Первая скорость несколько превышала скорость нарастания давления при взрывах газовых сред в закрытых сосудах; в противном случае газообразные продукты разложения диазосоединения могли быть эвакуированы через люк диаметром 0,4 м (который на момент взрыва был открыт), и отрыва крышки аппарата в этом случае не произошло бы. Вторая граничная скорость взрывного разложения (газовыделения) диазосоединения значительно меньше скорости энерговыделения типичных

Многообразие горючих веществ, с которыми мы сталкиваемся, очень велико. Оно включает в себя простейшие газообразные углеводороды и твердые вещества с большой относительной молекулярной массой и сложной химической структурой. Некоторые из горючих веществ имеют естественное происхождение, например целлюлоза, тогда как другие являются искусственными, например полиэтилен и полиуретан (табл. 1.1 и 1.2). Все эти вещества, реагируя с кислородом воздуха, образуя продукты горения и высвобождая тепло, горят при определенных условиях. Так, поток или струя газообразного углеводорода может загореться в воздухе с образованием пламени, являющимся видимой частью области, внутри которой протекает процесс окисления. Образование пламбни связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности*, однако при горении почти всех твердых веществ образование продуктов с достаточно низкой относительной молекулярной массой способных улетучиваться с поверхности материала и попадать в область пламени, происходит путем химического разложения или пиролиза. Поскольку для пиролиза требуется значительно больше энергии, чем для простого испарения, температура горящих твердых материалов, как правило, высока и обычно составляет 400°С. Исключением из этого правила являются те твердые вещества, которые при нагреве сублимируют, т. е. непосредственно переходят из твердой фазы в газообразную без химических превращений. Примером такого вещества является гек-саметилентетрамин, или метенамин, который в виде шариков используется в качестве источника зажигания при испытаниях материалов на воспламеняемость [12]. Согласно оценкам [424], он сублимирует при температуре 285-295°С.

В первой главе указывалось, что горение твердого горючего обычно требует химического разложения, в результате которого образуются газы горючего (летучие продукты) , которые могут поступать в пламя с поверхности и сгорать в нем. Рассмотрение этих химических процессов выходит за рамки данной книги, но здесь важно подчеркнуть сложность происходящих при этом процессов и большое разнообразие образующихся продуктов при разложении полимеров [101], [245]. Мы вернемся еще раз к этому вопросу в одиннадцатой главе. .Чтп

Понятия "температура вспышки" и "температура воспламенения" можно отнести и к твердым веществам при условии нагрева их поверхности [103], но эти понятия нельзя ввести исходя из средней температуры массы вещества. Образование горючих летучих продуктов включает процесс химического разложения твердого вещества, который носит необратимый характер. В данной ситуации нечего поставить в соответствие понятию равновесного давления паров, которое используется для подсчета температуры вспышки жидкого горючего вещества. Можно предположить, что температуру воспламенения твердого вещества определяют на основе знания температуры поверхности. Но такой подход оказался бы мало обоснованным, так как обстоятельства, сопутствующие зажиганию вещества, требуют подробного анализа теплового баланса на поверхности твердого вещества с помощью уравнения (6.18). Следовательно, решение данной задачи будет зависеть от того, остается ли тепловой поток, ответственный за повышение температуры

Изучая явления, связанные с процессами перемещения и хранения веществ, удобно воспользоваться диаграммой состояния. Для простоты будем предполагать, что рассматривается однокомпонентная система и что изменение ее состояния происходит без химического разложения. Диаграмма состояния такой системы представлена на рис. 5.1.

Кроме газо- и парообразных горючих систем, способных создавать взрывы, имеются некоторые твердые взрывчатые вещества, которые обладают свойством быстрого химического разложения, при котором энергия межмолекулярных связей выделяется в виде теплоты. Такими веществами являются тринитротолуол, нитроглицерин, аммонит, порох и др. Кислород, необходимый для горения, содержится в составе самих этих веществ, что обеспечивает взрыв без доступа к ним воздуха.

В работах [9.164, 9.165] предложена обобщенная математическая модель, позволяющая количественно описать влияние температурной и скоростной неравновесности на параметры детонации ВВ, содержащих инертные примеси. В этой модели химическая зона детонационной волны рассматривается как узкая область за фронтом ударной волны, в которой, наряду с процессами химического разложения ВВ, интенсивно идут релаксационные процессы, приводящие к выравниванию скоростей и температур продуктов взрыва и частиц примеси. При этом допускается, что за характерное время разложения ВВ, полного выравнивания указанных параметров может не произойти, так что на выходе из химической зоны продукты взрыва и частицы примеси могут иметь различные значения температуры и скорости. Завершение релаксации в этом случае происходит уже в потоке за фронтом волны. Интенсивность скоростной и температурной релаксации характеризуются параметрами F и (J, представляющими собой значения импульса и энергии, которыми успевают обменяться продукты взрыва и частица за время разложения ВВ. Параметры F и Q могут изменяться от нуля («замороженный» режим) до равновесных значений, отвечающих полному выравниванию смеси на выходе из химической зоны.

0,76 мкс. Большое время химического разложения смесей, объясняется в [9.172] тем, что «сначала реагируют отдельные компоненты (гексоген и тротил), а затем происходит смешение и дореагирование продуктов, на что уходит дополнительное время». Излом на зависимости W(/) при / ~ 1 мм, зафиксированный в работе [9.170], вызван, по мнению авторов [9.172], не химпиком, а отколом тонкого слоя в металле.
Решения уравнения (6.12) существуют только для определенного диапазона значений S, соответствующих различным степеням саморазогрева. Можно допустить, что условия за пределом этого диапазона, т. е. при S > 6СГ - соответствуют воспламенению. Наличие критической ситуации можно наглядно проиллюстрировать результатами работы [132] . Речь идет о термическом разложении диэтил периксида (рис. 6.6) , хотя в данном случае экзотермической реакции имеет место разложение нестабильного химического соединения, а не процесс окисления. Математически можно связать значения для 5СГ с рядом различных форм (табл. 6.1) [45], [144].

В ряде коррозионных процессов продукты коррозии образуются на поверхности металлов, поэтому характер коррозии и ее скорость в значительной мере определяются свойствами возникающих пленок. При образовании сплошной, плотной и прочно сцепляющейся с металлом пленки скорость коррозии замедляется и процесс может вообще прекратиться. Одним из основных условий формирования такой, так называемой пассивирующей пленки, является превышение объема образующегося химического соединения над объемом металла, из которого оно возникло. Образование стойких, беспористых, компактных пленок, предохраняющих металл от развития коррозионного процесса, позволяет, например, хранить некоторые концентрированные кислоты в стальных емкостях.

Автор. Правильно. Древесина в основном состоит из клетчатки химического соединения углерода С, кислорода О2 и водорода Н2. При высокой температуре и наличии окислителя клетчатка разлагается, а образующиеся продукты окисляются кислородом.

В зависимости от распределения ядерного горючего и замедлителя в активной зоне реакторы делят на две большие группы: гомогенные и гетерогенные. Реактор, в котором горючее и замедлитель образуют однородную смесь в виде раствора, сплава, химического соединения или суспензии, называют гомогенным. Если ядерное горючее расположено в виде блоков, окруженных замедлителем, то такой реактор называют гетерогенным.

Время нахождения того или иного химического элемента в организме зависит от того, насколько интенсивно он участвует в обменных процессах. Например, такие элементы, как радий, стронций, практически остаются в организме в течение всей жизни, а тритий, цезий, полоний довольно быстро выводятся из организма. Безусловно, что время выведения изотопа из организма зависит от степени растворимости того химического соединения, в котором изотоп поступил в организм. Время, в течение которого количество данного химического элемента в организме уменьшается вдвое за счет физиологического обмена, называется периодом биологического полувыведения Тй. Для радиоактивного изотопа время нахождения в организме зависит также и от периода полураспада. Поэтому для радиоактивных изотопов вводится понятие эффективного периода полувыведения.

Предельно допустимая концентрация химического соединения во внешней среде—• такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни—прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб—не возникает соматических или психических заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы, приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (И. В. Саноцкий, 1971).

ние стадии технологической разработки к моменту исследования (лабораторная установка, опытная партия, промышленное производство -проектируемое, действующее, отечественное или зарубежное); 4) объем (существующий и планируемый) производства и/или использования; 5) характеристику водного объекта-приемника (расход воды, вероятность поступления в воду исследуемого химического соединения и других загрязняющих веществ из других источников); 6) возможность поступления исследуемого вещества в другие объекты окружающей среды - атмосферный воздух, почву (ориентировочный валовой сброс).

Схема Красовского. Данная схема предусматривает этапное установление гигиенических ПДК химических веществ в воде водных объектов в зависимости от класса опасности и степени изученности химического соединения или вещества (табл. 2.5).

Независимо от класса опасности исследуемого химического соединения и степени его изученности обязательно должны быть проведены исследования общего медико-экологического плана: исследования на стабиль-

В последние годы для контроля суммарного воздействия химических веществ предложено использовать тесты экспозиции31 и биологические ПДК (БПДК), основанные на концентрации исходного химического соединения или его метаболитов в биологических средах (кровь, моча, волосы, ногти). По сути, тест экспозиции является одной из разновидностей биологических маркеров, ориентированных на производственные воздействия. Допустимое значение теста экспозиции представляет собой БПДК.

На четвертом этапе рассчитываются значения ПДУВ и БОК для химических веществ конкретных почвенно-климатических условий. Для этого проводятся лабораторные исследования на натурных образцах почвы с целью нахождения функциональной зависимости скорости деструкции и миграции загрязняющего почву химического вещества от содержания в ней гумуса, рН, температуры, влажности и других почвенно-климатических факторов. После этого вычисляют показатель Р (остаточное количество экзогенного химического соединения при конкретных условиях), необходимый при расчете ПДУВ (кг/га) и БОК (мг/кг):



Читайте далее:
Химических исследований
Характеристик окружающей
Характера повреждения
Характеризуется величиной
Характеризующие состояние
Характерные особенности
Характера производственных
Характерная особенность
Характером технологического
Характеру выполняемых
Химических опасностей
Химическая структура
Химических процессов
Химических растворов
Химических воздействий





© 2002 - 2008