Módne tendencie a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy

Na vytvorenie pary NKPP nad povrchom kvapaliny stačí zohriať na teplotu rovnú NTPRP nie celú hmotu kvapaliny, ale iba jej povrchovú vrstvu.

V prítomnosti IS bude takáto zmes schopná vznietenia. V praxi sa najčastejšie používajú pojmy bod vzplanutia a bod vznietenia.

Pod Bod vzplanutia rozumej najnižšiu teplotu kvapaliny, pri ktorej v podmienkach špeciálnych skúšok vzniká nad jej povrchom koncentrácia pár kvapaliny, schopných vznietenia z IZ, ale rýchlosť ich vzniku je nedostatočná pre následné spaľovanie. Teda ako pri bode vzplanutia, tak aj pri spodnej teplotnej hranici vznietenia nad povrchom kvapaliny vzniká spodná koncentračná hranica vznietenia, v druhom prípade však HKPRP vzniká nasýtenými parami. Preto je bod vzplanutia vždy o niečo vyšší ako NTPRP. Hoci pri bode vzplanutia dochádza ku krátkodobému vznieteniu pár vo vzduchu, ktorý nie je schopný premeniť sa na stabilné horenie kvapaliny, za určitých podmienok môže byť zdrojom požiaru vzplanutie pár kvapaliny.

Bod vzplanutia sa berie ako základ pre klasifikáciu kvapalín na horľavé (horľavé kvapaliny) a horľavé kvapaliny (FL). Medzi horľavé kvapaliny patria kvapaliny s bodom vzplanutia v uzavretom tégliku 61 0 C alebo v otvorenom tégliku 65 0 C a menej, GZH - s bodom vzplanutia v uzavretom tégliku nad 61 0 C alebo v otvorenom tégliku o 65 0 C.

I. kategória - zvlášť nebezpečné horľavé kvapaliny, patria sem horľavé kvapaliny s bodom vzplanutia -18 0 C a nižším v uzavretom tégliku alebo od -13 0 C a nižším v otvorenom tégliku;

II kategória - trvalo nebezpečné horľavé kvapaliny, patria sem horľavé kvapaliny s bodom vzplanutia nad -18 0 C do 23 0 C v uzavretom tégliku alebo od -13 do 27 0 C v otvorenom tégliku;

Kategória III - horľavé kvapaliny, nebezpečné pri zvýšenej teplote vzduchu, patria sem horľavé kvapaliny s bodom vzplanutia 23 až 61 0 C v uzavretom tégliku alebo od 27 do 66 0 C v otvorenom tégliku.

V závislosti od bodu vzplanutia sú zavedené bezpečné spôsoby skladovania, prepravy a používania kvapalín na rôzne účely. Teplota vzplanutia kvapalín patriacich do rovnakej triedy sa prirodzene mení so zmenami fyzikálnych vlastností členov homologického radu (tabuľka 4.1).

Tabuľka 4.1.

Fyzikálne vlastnosti alkoholov

Bod vzplanutia sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou, teplotou varu a hustotou. Tieto vzory v homologickej sérii naznačujú, že bod vzplanutia súvisí s fyzikálne vlastnosti látok a sám je fyzikálnym parametrom. Je potrebné poznamenať, že model zmien teploty vzplanutia v homologickej sérii nemožno rozšíriť na kvapaliny patriace do rôznych tried organických zlúčenín.

Pri miešaní horľavých kvapalín s vodou alebo tetrachlórmetánom tlak horľavých pár pri tom rovnaká teplota klesá, čo vedie k zvýšeniu bodu vzplanutia. Možno riediť palivom kvapalina do takej miery, že výsledná zmes nebude mať bod vzplanutia (pozri tabuľku 4.2).

Hasiaca prax ukazuje, že horenie kvapalín, ktoré sú vysoko rozpustné vo vode, sa zastaví, keď koncentrácia horľavej kvapaliny dosiahne 10-25%.

Tabuľka 4.2.

Pre binárne zmesi horľavých kvapalín, ktoré sú navzájom vysoko rozpustné, je bod vzplanutia medzi bodmi vzplanutia čistých kvapalín a približuje sa bodu vzplanutia jednej z nich v závislosti od zloženia zmesi.

S zvýšenie teploty rýchlosti odparovania kvapaliny sa zvýši a pri určitej teplote dosiahne takú hodnotu, že po zapálení zmes po odstránení zdroja vznietenia ďalej horí. Táto teplota kvapaliny sa nazýva Bod vzplanutia. Pre horľavé kvapaliny sa líši o 1-5 0 С od bodu vzplanutia a pre GZh - o 30-35 0 С. Pri teplote vznietenia kvapalín sa vytvára konštantný (stacionárny) proces spaľovania.

Existuje korelácia medzi bodom vzplanutia v uzavretom tégliku a dolnou hranicou teploty vznietenia, ktorá je opísaná vzorcom:

T slnko - T n.p. \u003d 0,125 T slnko + 2. (4,4)

Tento vzťah platí pre T sun< 433 К (160 0 С).

Značná závislosť teplôt vzplanutia a vznietenia od experimentálnych podmienok spôsobuje určité ťažkosti pri vytváraní výpočtovej metódy na odhad ich hodnôt. Jednou z najbežnejších z nich je semiempirická metóda navrhnutá V. I. Blinovom:

, (4.5)

kde T slnko - bod vzplanutia, (vznietenie), K;

p slnko - parciálny tlak nasýtená para kvapaliny pri bode vzplanutia (vznietenie), Pa;

D 0 - difúzny koeficient kvapalnej pary, m 2 / s;

n je počet molekúl kyslíka potrebných na úplnú oxidáciu jednej molekuly paliva;

Bod vzplanutia- je to teplota, pri ktorej za štandardných podmienok zohriaty ropný produkt uvoľňuje také množstvo pary, že tvorí s okolitým vzduchom horľavú zmes, ktorá sa rozhorí, keď sa k nemu privedie plameň.

Tento ukazovateľ úzko súvisí s bodom varu, t.j. s odparovaním. Čím je ropný produkt ľahší, tým lepšie sa odparuje, tým nižší je jeho bod vzplanutia. Napríklad benzínové frakcie majú negatívny bod vzplanutia (do -40 °C), petrolejové frakcie majú bod vzplanutia v rozmedzí 28-60 °C, frakcie motorovej nafty - 50-80 °C, ťažšie ropné frakcie - 130-325 °C. Body vzplanutia rôznych olejov môžu byť pozitívne alebo negatívne.

Prítomnosť vlhkosti v ropných produktoch vedie k zníženiu bodu vzplanutia. Preto pri jeho definovaní v laboratórne podmienky olej musí byť bez vody. Existujú dve štandardné metódy na určenie bodu vzplanutia: v otvorenom (GOST 4333-87) a uzavretom (GOST 6356-75) tégliku. Rozdiel v určení bodu vzplanutia medzi nimi je 20-30°C. Pri určovaní záblesku v otvorenom tégliku vyletí časť vzniknutých pár do ovzdušia a ich potrebné množstvo, potrebné na záblesk, sa nahromadí neskôr ako v uzavretom tégliku.

Preto bod vzplanutia toho istého ropného produktu, stanovený v otvorenom tégliku, bude vyšší ako v uzavretom tégliku. Bod vzplanutia v otvorenom tégliku sa spravidla stanovuje pre vysokovriace olejové frakcie (oleje, vykurovacie oleje). Za bod vzplanutia sa považuje teplota, pri ktorej sa na povrchu ropného produktu objaví prvý modrý plameň a okamžite zhasne. Teplota vzplanutia sa používa na posúdenie výbušných vlastností ropného produktu, t.j. o možnosti vzniku výbušných zmesí jeho pár so vzduchom. Existujú dolné a horné limity výbušnosti.

Ak je koncentrácia olejových pár v zmesi so vzduchom pod dolnou hranicou, k výbuchu nedôjde, pretože existujúci prebytočný vzduch absorbuje teplo uvoľnené v mieste výbuchu a zabráni tak vznieteniu ostatných častí paliva.

Keď nedochádza ku koncentrácii olejových pár v zmesi so vzduchom nad hornou hranicou výbuchu v dôsledku nedostatku kyslíka v zmesi.

Teplota vznietenia. Pri určovaní bodu vzplanutia sa pozoruje jav, keď ropný produkt vzplanie a okamžite zhasne. Ak sa ropný produkt zahreje ešte vyššie (o 30-50°C) a zdroj ohňa sa opäť dostane na povrch ropného produktu, tak ten nielen vzplanie, ale aj ticho horí. Minimálna teplota, pri ktorej sa ropný produkt rozhorí a začne horieť, sa nazýva zápalná teplota.

Teplota automatického zapaľovania. Ak sa ropný produkt zahreje na vysokú teplotu bez kontaktu so vzduchom a potom je takýto kontakt zabezpečený, potom sa ropný produkt môže samovoľne vznietiť.

Minimálna teplota zodpovedajúca tomuto javu sa nazýva teplota samovznietenia. Záleží to na chemické zloženie. Väčšina vysoké teploty Aromatické uhľovodíky a na ne bohaté ropné produkty majú samovznietenie, nasledujú naftény a parafíny.

Čím je ropný produkt ľahší, tým vyššia je jeho teplota samovznietenia. Takže pre benzín je to v rozmedzí 400-450 ° C, pre plynové oleje - 320-360 ° C.

Samovznietenie ropných produktov je často príčinou požiarov v továrňach. Akékoľvek odtlakovanie prírubových spojov v stĺpoch, výmenníkoch tepla, potrubiach atď. môže spôsobiť požiar.

Izolačný materiál poliaty olejom sa musí odstrániť, pretože jeho katalytický účinok môže spôsobiť samovznietenie ropného produktu pri oveľa vyššej nízke teploty Oh.

bod tuhnutia. Pri preprave ropných produktov potrubím a ich použití v nízkoteplotnej oblasti v letectve má veľký význam ich mobilita a dobrá čerpateľnosť za týchto podmienok. Teplota, pri ktorej olej za štandardných testovacích podmienok stráca svoju pohyblivosť, sa nazýva bod tuhnutia.

Strata mobility ropného produktu môže nastať v dôsledku dvoch faktorov: buď zvýšením viskozity ropného produktu, alebo v dôsledku tvorby kryštálov parafínu a zahustenia celej hmoty ropného produktu.

BLESK A BOD VZNIKNUTIA. Horľavé látky, najmä kvapalné, sa nachádzajú v závislosti od podmienok, v ktorých sa nachádzajú, tri samostatné typy horenia: záblesk, vznietenie a vznietenie; výbuch možno považovať za špeciálny prípad záblesku. Záblesk je rýchle, ale relatívne pokojné a krátkodobé horenie zmesi pár horľavej látky s kyslíkom alebo vzduchom, vyplývajúce z lokálneho zvýšenia teploty, ktorá môže byť. spôsobené elektrickou iskrou alebo dotykom horúcej zmesi tela ( pevné telo, kvapalina, plameň). Fenomén záblesku je ako výbuch, ale na rozdiel od druhého sa vyskytuje bez silného zvuku a nemá deštruktívny účinok. Záblesk sa od vznietenia odlišuje krátkym trvaním. Vznietenie, ktoré vzniká, podobne ako ohnisko, z lokálneho zvýšenia teploty, môže potom trvať, kým sa nevyčerpá celá zásoba horľavej látky a dôjde k vyparovaniu v dôsledku tepla uvoľneného pri spaľovaní. Zapálenie sa zasa líši od zapálenia, pretože toto nevyžaduje dodatočné lokálne zvýšenie teploty.

Všetky druhy horenia sú spojené so šírením tepla z oblasti, kde došlo k horeniu, do priľahlých oblastí horľavej zmesi. Počas záblesku je uvoľnenie tepla v každej sekcii dostatočné na zapálenie susednej sekcie už pripravenej horľavej zmesi, ale nie dostatočné na jej doplnenie odparením nových množstiev paliva; preto po vyčerpaní zásoby horľavých výparov plameň zhasne a záblesk tam skončí, kým sa horľavé výpary opäť nenahromadia a nedostanú miestne prehriatie. Pri zapálení sa parotvorná látka privedie na takú teplotu, aby teplo zo spaľovania nahromadených pár stačilo na obnovenie zásoby horľavej zmesi. Zapálenie, ktoré začalo, po dosiahnutí povrchu horľavej látky, sa zastaví, kým horľavá látka úplne nezhorí; ale po zastavení sa zapaľovanie už neobnoví bez lokálneho prehriatia zvonka. Nakoniec pri vznietení má horľavá látka teplotu dostatočnú nielen na odparovanie, ale aj na vzplanutie kontinuálne vytvorenej horľavej zmesi, bez dodatočného lokálneho ohrevu. V tomto druhom prípade horenie, ak by bolo zastavené, napríklad prerušením voľného prístupu kyslíka, nastáva spontánne po odstránení brániacej príčiny: spontánne vzplanutie prejde ďalej do vznietenia.

Možnosť horenia jedného alebo druhého druhu závisí predovšetkým od chemického zloženia horľavej zmesi, tj chemickej povahy horľavých pár, obsahu kyslíka v zmesi, od obsahu cudzích indiferentných nečistôt, ako sú: dusík, vodná para , oxidu uhličitého a na obsahu nečistôt, aktívne pôsobiacich proti reakcii spaľovania, napr. negatívne katalyzátory, tlmiče a pod. A keďže všetky typy spaľovacieho procesu začínajú zábleskom, uvažovanie o záblesku v závislosti od chemické zloženie zmesi má všeobecný význam pre všetky prípady. Vopred je zrejmé, že za daných podmienok tlaku a teploty zmes horľavých pár alebo plynu s kyslíkom (alebo vzduchom) nemôže vzplanúť v žiadnom pomere a že veľmi malý alebo naopak príliš vysoký obsah paliva v zmesi vylučuje vzplanutie. Okrem toho rôzne horľavé pary vyžadujú na svoje spaľovanie rôzne množstvá kyslíka, a preto „limity vzplanutia“ zmesí kyslíka a horľavých pár vždy závisia od typu horľavých pár. Spôsob výpočtu týchto limitov pre chemicky jednotlivé látky naznačil Thornton. Ak označíme N počet atómov kyslíka potrebných na úplné spálenie molekúl M horľavej látky v plynnej alebo parnej forme, potom podľa Thorntona možno vyjadriť limity zmesí, ktoré si zachovávajú schopnosť vzplanutia:

Ak zmes neobsahuje čistý kyslík, ale vzduch, je potrebné vziať do úvahy, že 1 objem kyslíka je obsiahnutý v 5 (presnejšie 4,85) objemoch vzduchu. Takže napríklad spaľovanie metánu môže byť vyjadrené rovnicou:

takže v tomto prípade M = 1 a N = 4. Zloženie hornej hranice pre zmes metánu s kyslíkom je teda dané:

odtiaľto sa dá ľahko vypočítať, že horná hranica vzplanutia pre zmes metánu so vzduchom je určená pomerom 1:5, teda pri obsahu 1/6 metánu v zmesi alebo 16,7 % (experimentom je 14,8). %). Pre dolnú hranicu máme obdobne zloženie zmesi CH 4 (1 objem) + 6 O (3 objemy), čo zodpovedá obsahu metánu v zmesi so vzduchom 1/16, alebo 6,25 % (experimentom 5,6). %). Podobne pre pentán, C6H12, dostaneme M \u003d 1 a N \u003d 16, z ktorých 1/21 alebo 4,75% pentánu zmiešaného so vzduchom sa vypočíta pre hornú hranicu (experiment dáva 4,5%), pre nižšiu 1/76 alebo 1,35 % (skúsenosť dáva 1,35 %). Keďže hodnoty M a N v Thorntonových vzorcoch sú úmerné parciálnym tlakom pár horľavej látky a kyslíka, je zrejmé, že vzplanutie je možné len v rámci určitých limitov parciálneho tlaku pár a jeho limity sa menia s teplotou. . Je tiež zrejmé, že vzplanutie je možné, keď tlak nasýtených pár dosiahne známu hodnotu. Na základe znalosti tejto hodnoty a závislosti tlaku pary na teplote je možné vypočítať teplotu, pri ktorej je možný záblesk. Štúdie E. Macka, C. E. Burda a G. N. Borgema ukázali, že u väčšiny látok sa pri spodnej hranici záblesku pozoruje celkom dobrá zhoda medzi vypočítanou teplotou a priamo pozorovanou teplotou.

Parné zmesi tiež v niektorých prípadoch podliehajú špecifikovanej metóde stanovenia teploty, pri ktorej je možný vzplanutie. Ak ide o zmes nafténov C n H 2 n, potom vo všetkých homológoch je pomer obsahu C k H rovnaký, takže priemerná molekulová hmotnosť zmesi umožňuje určiť počet skupín CH 2 a následne množstvo ich O potrebného na spaľovanie. Okrem toho je tu bod vzplanutia takmer lineárnou funkciou molekulovej hmotnosti a súvisiacej teploty varu. Pre zmes metánových uhľovodíkov C n H 2 n+2 (napríklad benzín) sa číslo N vypočíta aj z priemernej molekulovej hmotnosti. Po odčítaní 2 od nej (pre dva atómy vodíka na konci reťazca) a delení zvyšku 14 (súčet atómových hmotností skupiny CH 2) dostaneme počet týchto skupín, ktorý zodpovedá priemeru. molekulová hmotnosť zmesi. Ak sa toto číslo vynásobí 3 a pridá sa 1, pre dva predtým zanedbané atómy vodíka sa získa N. Takže pre benzín je priemerná molekulová hmotnosť 107, a preto:

So zvyšovaním tlaku zmesi sa zvyšuje čiastočná elasticita horľavých pár, a preto sa zvyšuje aj bod vzplanutia. Zvýšenie tlaku o 1 mm zvyšuje bod vzplanutia mexických ropných rezov o 0,033°, ako ukázal Loman, ktorý študoval záblesk v r. rôzne výšky(podľa Goldeho, ktorý pracoval s inými materiálmi, je táto zmena 0,036°). Špeciálne pre petrolej existuje korekčná tabuľka, ktorá umožňuje uviesť zistený bod vzplanutia pri akomkoľvek barometrickom tlaku do normálu. Okrem toho atmosferický tlak, bod vzplanutia mení aj vlhkosť vzduchu, keďže čiastočná elasticita vodnej pary znižuje tlak horľavej zložky zmesi.

Flash odparujúca sa kvapalina. Flash hotová zmes plyny alebo výpary je najjednoduchší prípad. Zložitejší je jav záblesku, kedy záblesková zmes vzniká nepretržite vyparovaním bezprostredne sa nachádzajúcej kvapaliny. Záblesk plynnej zmesi závisí aj od mnohých experimentálnych podmienok: zväčšenie šírky výbušnej byrety, prenos výbušnej iskry zhora nadol, zvýšenie kapacity nádoby, predĺženie iskriska atď. – to všetko rozširuje limity možného záblesku. Navyše niektoré, zatiaľ nedostatočne prebádané nečistoty, môžu tieto limity výrazne zmeniť. Otázku záblesku hmly z atomizovanej horľavej kvapaliny skúmali Gider a Wolf. Dolná hranica záblesku sa tu ukázala ako rovnaká ako pri zmesi s príslušnou parou; ale rýchlosť šírenia výbuchu v hmle je menšia a spotreba kyslíka je väčšia ako v prípade pár. Stav povrchu kvapaliny, jej objem, vzdialenosť od zapaľovacieho plameňa, rýchlosť výmeny vonkajšieho vzduchu a vznikajúcich pár, rýchlosť vyparovania a následne aj výkon zdroja tepla ohrievajúceho kvapalinu, tepelná vodivosť stien nádoby, tepelná vodivosť a viskozita samotnej kvapaliny, straty tepla nádobou sálaním atď.atď - to všetko môže výrazne zmeniť pozorovaný bod vzplanutia a okrem faktorov napr. uvedené v diskusii o záblesku zmesi plynov. Preto možno o záblesku hovoriť ako o konštante len podmienečne, experiment vykonávať len za presne definovaných podmienok. Pre chemicky jednotlivé látky Ormandy a Crevin stanovili proporcionalitu bodov vzplanutia a varu (v absolútnych stupňoch):

kde koeficient k pre spodnú hranicu vzplanutia je 0,736 a pre hornú hranicu 0,800; T° b.p. by mala byť určená počiatočným údajom teplomera. Vzorec Ormandy a Crevinu sa do určitej miery rozširuje aj na veľmi úzke frakcie rôznych druhov zmesí. Pre tie horľavé kvapaliny, s ktorými sa musí v praxi vo väčšine prípadov zaobchádzať, t. j. pre zložité zmesi, však ešte neboli nájdené jednoduché vzťahy určujúce bod vzplanutia. Dokonca ani binárne zmesi nedodržiavajú pravidlo premiešavania, pokiaľ ide o vzplanutie, a slabo blikajúca zložka výrazne znižuje vzplanutie druhej, ktorá je vysoko horľavá, zatiaľ čo táto druhá mierne zvyšuje vzplanutie prvej. Takže napríklad zmes rovnakých množstiev frakcií (benzín a petrolejové zložky) so špecifickou hmotnosťou 0,774 so vzplanutím pri 6,5 ° a špecifickou hmotnosťou 0,861 so vzplanutím pri 130 ° nemá bod vzplanutia pri 68,2 °, ako by sa dalo očakávať z pravidla miešania, a pri 12 °. Pri 68,2° sa mihne zmes obsahujúca len asi 5 % ľahšej zložky, takže táto malá prímes zníži bod vzplanutia ťažšej zložky o 61,8°. Výsledok testovania takýchto zmesí v otvorenom tégliku, kde sa pary prchavej zložky nemôžu hromadiť, však nie je natoľko skreslený nečistotami, najmä ak je rozdiel v zábleskoch oboch zložiek výrazný. V niektorých prípadoch môžu takéto zmesi poskytnúť dvojitý záblesk pri rôznych teplotách.

Zapaľovanie. Teplota vzplanutia prekračuje bod vzplanutia tým výraznejšie, čím je samotný bod vzplanutia vyšší. Ako ukázali Kunkler a M. V. Borodulin, pri zahrievaní ropných produktov od blesku po zapálenie stráca testovaná látka asi 3 % svojej hmotnosti a táto strata sa týka ľahších rezov. Prítomnosť malých množstiev (nie viac ako 3 %) ľahkých destilátov, ktoré výrazne skresľujú bod vzplanutia látky, preto neruší presné meranie teploty vznietenia. Naopak, prítomnosť viac ako 10 % benzínu v oleji spôsobuje, že bod vznietenia nie je určený.

K samovznieteniu alebo samovznieteniu zmesi horľavých pár dochádza vtedy, keď sa uvoľňovanie tepla oxidačného systému vyrovnáva so stratou tepla, a preto aj nepatrné zrýchlenie reakcie vedie k prudkému procesu. Je zrejmé, že hranica teplotnej rovnováhy sa mení pri rovnakom zložení zmesi, v závislosti od jej hmotnosti, tepelnej vodivosti a tepelnej schopnosti plášťa obsahujúceho horľavú zmes, na teplote životné prostredie, prítomnosť katalyzátorov v zmesi a množstvo ďalších podmienok, takže teplota samovznietenia má určitú hodnotu len za presne definovaných podmienok. Závislosť teploty samovznietenia od prítomnosti alebo neprítomnosti katalyzujúcej platiny dokazujú napríklad údaje E. Constanta a Schlönfera (tab. 1).

Závislosť teploty samovznietenia od prítomnosti kyslíka alebo vzduchu v zmesi ukazujú údaje tých istých výskumníkov (tabuľka 2).

Štúdia S. Gvozdeva o samovznietení rôznych látok v kremenných a železných rúrach v atmosfére kyslíka a vzduchu poskytla výsledky, ktoré sú porovnané v tabuľke. 3.

Pokiaľ ide o samovznietenie, skúsenosti potvrdili niektoré všeobecné ustanovenia a to: 1) tlak znižuje teplotu samovznietenia; 2) prítomnosť vlhkosti tiež znižuje teplotu samovznietenia; 3) vo vzduchu je teplota samovznietenia vyššia ako v kyslíku; 4) teplota samovznietenia v otvorenej trubici je vyššia ako v uzavretom priestore; 5) teplota samovznietenia cyklohexánových uhľovodíkov je nižšia ako teplota aromatických uhľovodíkov a je blízka teplote samovznietenia nasýtených uhľovodíkov; 6) pre aromatické uhľovodíky sú teploty samovznietenia vo vzduchu a kyslíku blízko seba; 7) niektoré látky (terpentín, alkoholy) spôsobujú veľmi kolísavé teploty samovznietenia počas po sebe nasledujúcich sérií testov (najmä terpentín). Špeciálny prípad samovznietenie sú vláknité materiály (bavlna, rúno, vlna, handry) napustené olejmi; ľahkosť samovznietenia v takýchto prípadoch súvisí s teplotou samovznietenia príslušných olejov. Javy tohto druhu majú taký významný praktický význam, že boli vyvinuté špeciálne metódy a nástroje na testovanie schopnosti olejov samovoľne sa vznietiť v prítomnosti bavlny.

Meranie bodov vzplanutia a vznietenia. Vzplanutie a vznietenie sú úzko spojené s molekulovou hmotnosťou a teplotou varu a nepriamo súvisia s týmito konštantami, a preto charakterizujú danú látku. Stále vlastnia väčšiu hodnotu v praxi pri posudzovaní stupňa horľavosti látky za daných podmienok použitia a následne pri stanovovaní preventívnych opatrení ide o okolnosť, ktorá je dôležitá najmä v priemysle (ropa, drevospracovanie, lieh, lak, mlynárstvo oleja) a vo všeobecnosti vo všetkých prípadoch s prchavými rozpúšťadlami.

Potreba merania teplôt vzplanutia a vznietenia viedla ku konštrukcii početných, často drahých špeciálnych zariadení a k vypracovaniu návodov na prácu s nimi a v jednotlivých odvetviach vo vzťahu k určitým triedam látok, dokonca aj navzájom súvisiacich, boli vyrobené a štandardizované rôzne zariadenia s rôznymi pokynmi. Metódy merania vzplanutia a vznietenia, ktoré nemajú žiadny racionálny základ, líšia sa od krajiny ku krajine, od jednej priemyselnej organizácie k druhej a od jednej triedy látok k druhej, poskytujú výsledky, ktoré sa navzájom zhodujú len veľmi približne. Hlavné typy zariadení na meranie bodu vzplanutia sú: a) s otvorenou nádobou, b) s uzavretou nádobou.

a) Otvorte Spotrebiče nádoby. Meranie bodu vzplanutia sa pôvodne uskutočňovalo naliatím testovanej kvapaliny na vodu obsiahnutú v pohári; tento bol potom zahriaty. Neskôr záblesk v otvorenej nádobe začal robiť hl. arr. vo vzťahu k látkam, ktoré sa ťažko vyžarujú, napríklad mazacie oleje, plynové uhoľné dechty, rôzne tmely atď. Ide o prístroje Marcusson, Brenken, Cleveland, Moore, de Graaff, Krupp, ktoré sa líšia najmä veľkosťou, tvarom a materiál téglika, konštrukcia vyhrievacích častí a spôsob vedenia ohrevu. Podrobnosti o manipulácii s týmito zariadeniami nájdete v príslušných návodoch. Treba si uvedomiť, že vyčnievanie ortuťového stĺpca teplomera mimo téglika a jeho prítomnosť v prostredí s rôznou rôzne miesta teploty vedú k potrebe výraznej korekcie, ktorá sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou vzplanutia alebo vznietenia - napríklad až 10-14 °, keď je bod vzplanutia 300 °. Skutočný bod vzplanutia sa vypočíta podľa vzorca:

kde θ je priamo pozorovaná teplota vzplanutia (alebo vznietenia), n je počet stupňov časti ortuťového stĺpca mimo testovanej kvapaliny a t“ je teplota zodpovedajúca stredu vyčnievajúcej časti ortuťového stĺpca; hoci t "mb vypočítané, ale zvyčajne sa meria priamo pomocou prídavného teplomeru. Na rýchle nájdenie tejto opravy sa používa špeciálna tabuľka. Špeciálna tabuľka slúži aj na korekcie barometrického tlaku, ktoré sú dôležité najmä pri určovaní bodu vzplanutia horľavých kvapalín (kerozínu); pre posledné uvedené sa zvyčajne používajú zariadenia s uzavretou nádobou.

b) Spotrebiče s uzavretou nádobou. Z rôznych nástrojov tohto druhu sú najznámejšie nástroje od Abela a Martensa (obidva vylepšené Penskym), Elliota (New York), Taga. V ZSSR a niektorých ďalších krajinách (Nemecko, Rakúsko) sa takmer výlučne používa Abel-Pensky prístroj na nízkovriace kvapaliny (petrolej) a Martens-Penského prístroj na vysokovriace kvapaliny (oleje). Pracovnú časť týchto zariadení tvorí prísne štandardizovaný téglik, pevne zakrytý vekom, v ktorom sa v určitých intervaloch otvára okienko na zavedenie malého plameňa do téglika. Téglik obsahuje teplomer a miešadlo. Ohrev téglika a v niektorých prípadoch naopak chladenie sa uskutočňuje za presne definovaných podmienok pomocou špeciálnych kúpeľov. Nástroje prijaté v r rozdielne krajiny na testovanie petroleja a normálne teploty záblesky počas príslušných testov sú porovnané v tabuľke. 4.

Hodnoty rôznych zariadení pri určovaní bodu vzplanutia sa vždy navzájom rozchádzajú a stanovenie vzplanutia v otvorenej nádobe vždy dáva vyššiu teplotu ako v uzavretom zariadení. Je to spôsobené tým, že v uzavretých zariadeniach sa pary postupne hromadia v zariadení, zatiaľ čo v otvorenej nádobe neustále difundujú do okolitej atmosféry. Veľkosť týchto nezrovnalostí možno posúdiť na základe údajov v tabuľke. 5.

Táto tabuľka tiež ukazuje, že rozdiel medzi bodom vzplanutia v uzavretých a otvorených zariadeniach sa zvyšuje so zvyšujúcim sa bodom vzplanutia a tiež, ako ukazujú posledné dva príklady, so zvyšujúcou sa heterogenitou produktu. V tomto ohľade prítomnosť veľkého rozdielu v bode vzplanutia tej istej látky pri určovaní jej vzplanutia v otvorených a uzavretých zariadeniach naznačuje buď prímes ťažkej látky, napríklad ropy, nejakej ľahkej látky (benzín, petrolej) alebo niektoré destilačné defekty (rozklad s tvorbou ľahko prchavých produktov). Porovnanie bodu vzplanutia tej istej látky v otvorených a uzavretých zariadeniach teda môže slúžiť na kontrolu správnosti použitia aj výroby mazacích olejov.

Sprevádzané jasnou krátkodobou žiarou. Neexistuje žiadne trvalo udržateľné spaľovanie. Bod vzplanutia - minimálna teplota kondenzovaných látok, pri ktorej sa nad ich povrchom tvoria pary, ktoré blikajú, keď sa objaví iskra, plameň alebo horúce teleso.

Schopnosť vznietiť sa pri relatívne nízkych teplotách majú kvapaliny klasifikované ako horľavé. Maximálna teplota vzplanutie takýchto látok v uzavretých téglikoch je + 61 ° C, v otvorenom - + 66 ° C. Niektoré látky sú schopné samovznietenia, pričom dosiahnu svoju charakteristickú teplotu vznietenia.

Stanovenie tlaku je možné pre akúkoľvek horľavú kvapalinu. Zvyšuje sa úmerne so zvyšovaním teploty látky. Hneď ako bod vzplanutia dosiahne kritickú (maximálnu) hodnotu, je možné udržiavať spaľovanie.

Nástup rovnováhy para-kvapalina však bude vyžadovať určitý čas, ktorý je úmerný rýchlosti tvorby pár. Stabilné spaľovanie je možné dosiahnuť dosiahnutím určitej (pre každú látku individuálnu) teploty vznietenia, keďže teplota horenia je vždy vyššia ako bod vzplanutia.

Priama zmena teplôt, pri ktorých sa látky vznietia, má určité ťažkosti. Preto sa za bod vzplanutia považuje teplota stien reakčných nádob, v ktorých je tento vzplanutie pozorovaný. Teplota priamo závisí od podmienok prebiehajúcej výmeny tepla vo vnútri samotnej nádoby, od jej katalytickej aktivity, od prostredia a od objemu kvapaliny v nádobe.

Zvlášť nebezpečné sú kvapaliny, ktoré môžu vzplanúť pri teplotách pod -18 ° C v uzavretých téglikoch, pod -13 ° C - v otvorených. Za trvalo nebezpečné sa považujú kvapaliny, ktorých vzplanutie je možné pri teplote + 23 ° C v uzavretých téglikoch a až + 27 ° C v otvorených. Teplotné indikátory nebezpečných kvapalín sú do + 60 °С vrátane s uzavretými téglikmi, do + 66 °С vrátane - s otvorenými.

Rozdiel v spaľovaní sa výrazne líši a pre každú látku je individuálny. Napríklad bod vzplanutia nie je vyšší ako + 70 ° С. Teplota jeho spaľovania je + 1100 °С. Teplota vznietenia - od + 100 ° С do + 119 ° С. Ale bod vzplanutia benzínu je v dôsledku jeho veľmi vysokej prchavosti + 40 ° C a niekedy aj menej. Jeho teplota vznietenia je + 300 °C. Údaje pre benzín sú trochu zovšeobecnené. Musia sa považovať za priemerné, pretože existujú rôzne druhy benzín (automobilový (leto, zimný), letecký) s výrazne odlišnými charakteristikami a podľa toho aj rôznymi teplotami vzplanutia, vznietenia a spaľovania.

Spaľovanie je proces sprevádzaný uvoľňovaním Vysoké číslo teplo s charakteristickou emisiou svetla (žiara), ktorá je možná pri dosiahnutí určitej teploty pre každú látku a prístupe kyslíka alebo iných látok (síra, brómové pary a pod.).

Výbuchy charakterizované okamžitými chemická reakcia s uvoľňovaním obrovskej energie a prenášaním mechanickej práce. Výbuchový požiar sa môže za jednu sekundu rozšíriť na 3000 metrov. Spaľovanie zmesi pri tejto rýchlosti sa nazýva detonácia. vyplývajúce z detonácie rázové vlnyčasto spôsobujú značné škody a nehody.

teplotaohniská nazývaná minimálna teplota, pri ktorej para ropného produktu tvorí so vzduchom zmes schopnú krátkodobo vytvoriť plameň, keď sa do nej zapáli vonkajší zdroj (plameň, elektrická iskra a pod.).

Záblesk je slabý výbuch, ktorý je možný v presne stanovených koncentračných limitoch v zmesi uhľovodíkov so vzduchom.

Rozlišovať horný a nižšie koncentračný limit šírenia plameňa. Horná hranica je charakterizovaná maximálnou koncentráciou pár organickej hmoty v zmesi so vzduchom, nad ktorou je zapálenie a horenie pri zavedení vonkajšieho zdroja vznietenia nemožné pre nedostatok kyslíka. Spodná hranica je pri minimálnej koncentrácii organickej hmoty vo vzduchu, pod ktorou množstvo uvoľneného tepla v mieste lokálneho vznietenia nestačí na priebeh reakcie v celom objeme.

teplotazapálenie nazývaná minimálna teplota, pri ktorej pary testovaného produktu po privedení vonkajšieho zdroja vznietenia vytvárajú stabilný netlmený plameň. Teplota vznietenia je vždy vyššia ako bod vzplanutia, často dosť výrazne - o niekoľko desiatok stupňov.

teplotasamovznietenie Aká je minimálna teplota, pri ktorej sa môže vznietiť zmes ropných produktov so vzduchom bez vonkajšieho zdroja vznietenia? Pa6ota vznetových spaľovacích motorov je založená na tejto vlastnosti ropných produktov. Teplota samovznietenia je o niekoľko stoviek stupňov vyššia ako bod vzplanutia. Bod vzplanutia petrolejov, motorovej nafty, mazacích olejov, vykurovacích olejov a iných ťažkých ropných produktov charakterizuje spodnú medzu výbušnosti. Bod vzplanutia benzínov, ktorých tlak pár pri izbovej teplote je významný, zvyčajne charakterizuje hornú hranicu výbušnosti. V prvom prípade sa stanovenie vykonáva počas zahrievania v druhom - počas chladenia.

Ako každá podmienená charakteristika, bod vzplanutia závisí od konštrukcie zariadenia a podmienok stanovenia. Jeho hodnotu navyše ovplyvňujú vonkajšie podmienky – atmosférický tlak a vlhkosť vzduchu. Bod vzplanutia sa zvyšuje so zvyšujúcim sa atmosférickým tlakom.

Teplota vzplanutia súvisí s teplotou varu testovanej látky. Pre jednotlivé uhľovodíky je táto závislosť podľa Ormandyho a Krevina vyjadrená rovnosťou:

T vsp \u003d K T ​​​​kip, (4.23)

kde T vzplanutie - bod vzplanutia, K; K - koeficient rovný 0,736; T var - bod varu, K.

Bod vzplanutia je neaditívna veličina. Jeho experimentálna hodnota je vždy nižšia ako aritmetický priemer bodov vzplanutia zložiek obsiahnutých v zmesi, vypočítaný podľa pravidiel aditívnosti. Bod vzplanutia totiž závisí najmä od tlaku pár nízkovriacej zložky, kým vysokovriaca zložka slúži ako prenášač tepla. Ako príklad možno uviesť, že vniknutie aj 1 % benzínu do mazacieho oleja znižuje bod vzplanutia z 200 na 170 °C a 6 % benzínu ho znižuje takmer na polovicu. .

Existujú dva spôsoby stanovenia bodu vzplanutia - v zariadeniach uzavretého a otvoreného typu. Hodnoty bodu vzplanutia toho istého ropného produktu, stanovené v zariadeniach rôznych typov, sa výrazne líšia. Pre vysoko viskózne produkty tento rozdiel dosahuje 50, pre menej viskózne produkty 3-8°C. V závislosti od zloženia paliva sa výrazne menia podmienky jeho samovznietenia. Tieto podmienky sú zase spojené s motorickými vlastnosťami palív, najmä s odolnosťou proti detonácii.