3 Исходные данные для расчетов

О-ксилол, 1,2-диметилбензол, C8H10

Физико-химические свойства: бесцветная жидкость. Мол. масса 106,17; плотность 875,9 кг/м³ при 25°С; т. кип. 144,4°С; lg p = 6,28893-1575,114/(223,579+t) при температуре –3,8 до 144,4°С; плотность пара по воздуху 3,66; коэф. диф. пара в воздухе 0,057 см²/с при 0°С; теплота образов.

-24,4кДж/моль; теплота cгоpания – 4376 кДж/моль; в воде не растворяется.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. вспышки.: 31°С (з.т.), 46°С (о.т.); т. самовоспламенения 460°С; концентрационные пределы распространения пламени 1,0–6,7% об.; температурные пределы распр. пл.: нижний 27°С, верхний 65°С (расч.); т. гор. 1557 К; минимальная энергия зажигания 1,97 мДж при 36°С; максимальное давление взрыва 764 кПа; нормальная скорость распространения пламени 0,47 м/с при 83°С.

Средства тушения: воздушно-механическая пена, порошки.

Структурная формула о-ксилола:

4 Расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов

4.1 Расчет температуры вспышки индивидуальных жидких веществ в закрытом тигле (з.Т.)

а) Температура вспышки t_всп веществ, имеющих нижеперечисленные структурные группы (табл. 3.1), рассчитывается по формуле, °С:

t_всп = a_о + а₁ t_кип + _j* l _j (1)

где а₀ — размерный коэффициент, равный минус 73,14°С;

а₁ — безразмерный коэффициент, равный 0,659;

t_кип — температура кипения исследуемой жидкости, °С;

l_j — число структурных групп j-го вида в молекуле;

a_j — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.1 Приложения 1.

Средняя квадратичная погрешность расчета по формуле (1) составляет

9 - 13 °С.

Решение.

Первый способ.

По табл.1 Приложения 1 находим:

; ;

; ;

; ;

t_кип =144,4°С

Подставляя эти величины в формулу (1), получаем:

t_всп = -73,14 + 0,659 144,4 + 6 (-0,28) + 2 (-2,03) + 10 (1,105) = 27,33°С

Δ= |31 – 27,3| = 3,7°С

Второй способ.

По табл.1 Приложения 1 находим:

a _с=с = 1,72 l _с=с = 3

t_всп = -73,14 + 0,659 144,4 + 1,72 3+ 10 (1,105)+5(-2,03) = 27,18°С

Δ= |31 – 27,18| = 3,8°С.

б) Для органических соединений, состоящих из атомов С, Н, О, N, а также галоидорганических и элементоорганических соединений, содержащих атомы S, Si, P, Cl, температура вспышки рассчитывается по формуле

t_всп = C₀ + С₁  t_кип + С₂ |Н_сг|, (2)

где Н_сг — мольная теплота сгорания вещества, кДж/моль;

C₀, С₁, С₂ - эмпирические константы, величины которых приведены в табл.2 Приложения 1.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле составляет 9 -13 С.

Решение. Используя данные табл.2 Приложения 1, получаем:

Н_сг = -4376кДж/моль

t_кип = 145°С

C₀ = -45,5;

С₁ =0,83;

С₂ =-0,0082;

t_всп = -45,5 + 0,83 145 - 0,0082 |-4376| = 38,9 С

Экспериментальное значение t_всп о- ксилола 31С.

Δ = |31 – 38,9| = 7,9С.

в) Более точную температуру вспышки классов веществ рассчитывают по формуле

t_всп = а + b  t_кип, (3)

где а и b — эмпирические коэффициенты, значения которых приведены табл.3 Приложения 1.

Средняя квадратическая погрешность при расчете по формуле (3) составляет 3 - 5 °С.

t_кип = 144,4°С,

а= -67,83°С,

b = 0,665°С.

Решение. Используя данные табл.3 Приложения 1, получаем:

t_всп = - 67,83 + 0,665 144,4 = 28,2 °С

Экспериментальное значение t_всп о- ксилола 31С

Δ = |31-28,2| = 2,8С.

Наиболее приближенное значение t_всп к справочному значению t_всп, вычисляется по формуле данной в пункте «в».