- •Практическое занятие по дисциплине "химия процессов горения" для специальности 280705.65 – пожарная безопасность
- •Тема 3.: Пожароопасные свойства углеводородов
- •Цели занятия
- •Расчет учебного времени
- •Сравнительная характеристика свойств алканов и алкенов.
- •Вопрос № 2. Характеристики пожарной опасности углеводородов
- •2.1. Расчет нкпр по предельной теплоте сгорания
- •Задача 1. По предельной теплоте сгорания определить нкпр н-нонана.
- •Решение:
- •2.2. Расчет температуры вспышки
- •Существует несколько расчетных методов определения температуры вспышки, один из них – по формуле Элея:
- •2.3 Расчет температурных пределов распространения пламени
- •Величины параметров k и l для вычисления температурных пределов распространения пламени некоторых жидкостей
- •V. Литература, рекомендованная преподавателю основная
- •Тема 3.: Пожароопасные свойства углеводородов
- •Федеральные законы
- •Свод правил
Сравнительная характеристика свойств алканов и алкенов.
Физические свойства алканов и алкенов приведены в таблице.
Физические свойства алканов и алкенов
Свойства |
Алканы |
Алкены |
1. Агрегатное состояние (неразветвленное строение) |
С1-С4 – газы С5-С16 –жидкости С17 –твердые вещества |
С2-С4 – газы С5-С17 –жидкости С18 –твердые вещества |
Закономерности изменения плотности, температуры кипения, температуры плавления |
По мере удлинения цепи углеродных атомов температуры плавления и кипения углеводородов повышаются и плотность их возрастает. Разветвленные вещества имеют более низкую температуру кипения по сравнению с соответствующими нормальными углеводородами. |
|
2. Растворимость |
Не растворимы в воде, хорошо растворяются в неполярных органических растворителях (например, в бензоле). |
|
Вывод: Физические свойства алкенов сходны со свойствами предельных углеводородов.
Химические свойства.
В обычных условиях алканы химически инертны, что определяется прочностью связей углерод-углерод и углерод-водород. Они не взаимодействуют даже с концентрированными растворами кислот, щелочей, не окисляются сильными окислителями (например, перманганатом калия). Алканы не способны к реакциям присоединения в силу насыщенности всех связей углерода в их молекулах.
Реакции с участием алканов, как правило, инициируются высокой температурой, давлением, электромагнитным излучением, ускоряются катализаторами. Для парафинов характерны реакции с разрывом С-С связи (наиболее важные - крекинг, окисление) и реакции с разрывом С-Н связи (галогенирование, нитрование).
Непредельные углеводороды отличаются от предельных значительно большей реакционной способностью. Этиленовые углеводороды легко вступают в реакции присоединения. В отличие от предельных, олефиновые углеводороды легко окисляются различными окислителями. Алкены вступают также в реакции полимеризации.
Вопрос № 2. Характеристики пожарной опасности углеводородов
мин.)
2.1. Расчет нкпр по предельной теплоте сгорания
Ранее мы рассмотрели способы расчета концентрационных пределов распространения пламени (по аппроксимационной формуле и с использованием энтальпий образования). Существуют и другие способы расчета КПР.
Нижний концентрационный предел распространения пламени н определяют по
предельной теплоте сгорания. Установлено, что 1 м3 различных газовоздушных смесей на НКПР выделяет при горении постоянное среднее количество тепла 1830 кДж, называемое предельной теплотой горения.
Значения НКПР, низшей теплоты сгорания вещества Qн и предельной теплоты сгорания QПР связаны между собой следующим образом:
н
=
,
%
Если принять среднее значение QПР равным 1830 кДж/м3 , то н будет равно
н
=
,
%.
Задача 1. По предельной теплоте сгорания определить нкпр н-нонана.
Нобр(С9Н20) = 229 кДж/моль.
