
- •Лекция по дисциплине "химия процессов горения" для специальности 280705.65 – пожарная безопасность
- •Тема 2.: Пожарная опасность неорганических веществ
- •Цели занятия
- •Расчет учебного времени
- •III. Литература, рекомендованная преподавателю основная
- •Тема 2.1.Физико-химические и пожароопасные
- •Классификация неорганических соединений
- •Пожарная опасность металлов
- •Образуют водород
- •Алюминий
- •Физико-химические и пожароопасные свойства элементов главных подгрупп и их соединений
- •I группа (подгруппа iа) Щелочные металлы
- •VII группа (подгруппа VII а) Галогены (солероды)
- •VI группа (подгруппа VI а) Кислород и халькогены (рождающие медь)
- •V группа (подгруппа V а) Подгруппа азота
- •IV группа (подгруппа IV а) Подгруппа углерода
- •III группа (подгруппа III а) Подгруппа алюминия
- •II группа (подгруппа II а) Щелочноземельные металлы
- •VIII группа (подгруппа VIII а) Инертные газы
- •Водород
II группа (подгруппа II а) Щелочноземельные металлы
Элемент |
Название |
Кем открыт |
Год открытия |
Be |
Бериллий ("берилл" – изумруд) |
Велер |
1798 |
Mg |
Магний (греч. город Магнезия) |
Дэви |
1808 |
Ca |
Кальций ("известь") |
Дэви |
1808 |
Sr |
Стронций (р-н Шотландии) |
Крауфорд |
1790 |
Ba |
Барий ("тяжесть") |
Шееле |
1774 |
Ra |
Радий ("излучение") |
Кюри |
1898 |
В ряду Be – Mg – Ca – Sr – Ba – Ra
a) все элементы – твердые вещества;
б) бериллий – амфотерный элемент, остальные – типичные металлы; радий – радиоактивный элемент.
в) к щелочноземельным относят только кальций, стронций и барий, т.к. оксиды этих элементов ("земли") при растворении в воде дают щелочи.
г) увеличивается восстановительная способность элементов (металлические свойства).
Бериллий
Чистый бериллий – очень тверд (может резать стекло), но хрупок. За счет образования пленки ВеО отличается устойчивостью к коррозии.
Добавление бериллия к сплавам повышает их твердость, прочность и жаростойкость. В самолете более 5000 деталей изготовлены из сплавов с добавкой бериллия.
"Бериллиевые бронзы" гораздо тверже обычных бронз и не искрят при ударе и трении, что позволяет использовать инструменты из этого материала при работе в опасных в пожарном отношении зонах. Особенность этого сплава состоит и в том. Что при старении прочность его возрастает.
Магний
Магний – активный металл – широко распространен в природе (6 место по содержанию в земной коре).
1. На воздухе при поджигании горит ярким пламенем, что позволяло раньше использовать это процесс как вспышку при фотографировании. В реакции выделяется много тепла: 4 г горящего магния могут нагреть стакан воды до кипения.
Измельченный магний в настоящее время используют в ракетницах и различных пиротехнических составах.
2. Известен горючий сплав магния "электрон", состоящий из магния, алюминия и цинка.
3. В организме человека при нервном перенапряжении, раздражении магний интенсивно расходуется. Недостаток магния приводит к переутомлению.
Кальций
1. Наиболее известными соединениями кальция являются известняк, мел, мрамор СаСО3, гипс СаSO4 2Н2О, жженый гипс или алебастр СаSO4 0,5 Н2О, флюорит CaF2, фторапатит
Са3(РО4)2 CaF2. Эти соединения не горючи и некоторые из них используются в составе огнетушащих порошков.
2. Однако ряд соединений кальция, являясь негорючими веществами, представляют опасность при взаимодействии с водой (оксид, карбид, силицид, фосфид кальция). Во всех этих реакция выделяется большое количество тепла, что может привести к воспламенению либо выделяющихся горючих веществ (ацетилена, силана, фосфина), либо других горючих веществ, находящихся в зоне реакции.
2Са + О2 2СаО
СаС2 + 2 Н2О С2Н2 + Са(ОН)2
Са2Si + 4 H2O SiH4 +2 Са(ОН)2
Са3Р2 + 6 Н2О 2Н3Р +3 Са(ОН)2
СаО + Н2О Са(ОН)2
Последняя реакция представляет собой превращение негашеной извести в гашеную известь и протекает со значительным тепловым эффектом. Негашеная известь широко используется в строительстве.
3. Сам кальций горит в кислороде и воздухе. В пламени ионы кальция окрашены в кирпичный цвет.
Стронций
До середины 40-х годов прошлого века стронций считался металлом фейерверков и потех. Его соли окрашивают пламя в розовый цвет.
В настоящее время изотопы стронция, например, Sr-90 используют в медицинских целях как источник -излучения.
Барий
Соли бария окрашивают пламя в зеленый цвет.
Сам барий – активный металл, горит в кислороде и на воздухе.
2. Сульфат бария BaSO4 применяют при изготовлении дорогих сортов бумаги для ее утяжеления.