
- •2 Загорання
- •2.1. Основні поняття хімічної кінетики
- •2.2. Теплова теорія Самозапалювання
- •2.3. Границя самозаймання
- •2.4. Період індукції
- •2.5. Температура самозаймання газів і рідин
- •2.6. Температура самозаймання твердих тіл
- •2.7. Математична теорія теплового вибуху
- •Тепловий вибух в неадіабатичних умовах
2.6. Температура самозаймання твердих тіл
Для більшості твердих тіл температура самозаймання Т нижче, ніж у рідин і газів. Для твердих тіл, здатних при нагріванні плавитися і випаровуватися (фосфор, сірка,стеарин, каніфоль і т.д.) Т залежить від тих же факторів, що і для рідин і газів.
Деякі тверді речовини при нагріванні не плавляться, а розкладаються з виділенням газоподібних продуктів (торф, дерево, вугілля, сіно, солома, бавовна, целюлоза). Для таких палив величина Т тим нижче, чим більше виділяється летючих продуктів при їх нагріванні. Ця залежність наведена в табл. 2.8. Величина Т для твердих тіл залежить також від ступеня їх подрібнення. Чим більше подрібнене тверда речовина, тим нижче її температура самозаймання. Це показано в табл. 2.9 для сірчаного колчедану. Багато металів, які в компактному стані не горять, здатні самозапалюватись, і горіти в порошкоподібному вигляді.
У табл. 2.10 наведені значення Т порошків деяких металів на відкритому повітрі.
Таблиця 2.8
Залежність температури самозаймання твердих вуглеводнів від їх складу та кількості летючих фракцій
Паливо |
Склад, % |
Летючі фракції, % |
Т*, 0С |
|||
С |
Н |
О |
N |
|||
Деревина |
50.8 |
6.2 |
42.0 |
1.0 |
86.0 |
250ч350 |
Торф |
58.9 |
6.0 |
33.1 |
2.0 |
70.0 |
225ч280 |
Буре вугілля |
71.7 |
5.4 |
21.6 |
1.3 |
46.7 |
250ч450 |
Кам'яне вугілля |
81.1 |
5.7 |
11.4 |
1.8 |
45.5 |
400ч500 |
Деревне вугілля |
91.0 |
2.0 |
7.0 |
- |
11.0 |
350 |
Кокс |
97.4 |
0.7 |
0.5 |
1.4 |
4.0 |
700 |
Таблиця 2.9
Залежність температури самозаймання від діаметру частинок сірчаного колчедану
D, мм |
0.15ч0.20 |
0.1ч0.15 |
0.08ч0.1 |
0.06ч0.08 |
Т*, 0С |
406 |
401 |
400 |
340 |
Таблиця 2.10
Температура самозаймання деяких порошків
Металл |
Zn |
Fe |
Mg |
Ca |
Al |
Si |
Т*, 0С |
450 |
500 |
550 |
600 |
800 |
900 |
Особливий інтерес представляють закономірності займання для вибухових речовин, піротехнічних складів і твердих ракетних палив. В даний час в ряді лабораторій і дослідницьких центрів як в Україні, так і за кордоном, проводяться масштабні експериментально-теоретичні дослідження процесів займання і горіння даних перспективних високоенергетичних матеріалів.