5.2. Расчет температуры вспышки

5.2.1. Температуру вспышки индивидуальных веществ в закрытом тигле можно рассчитать по формуле:

_n

t_всп = а_о + а₁Т_кип +  a_jl_j , (5.2)

^j=2

где а_о – коэффициент, равный 73,14^оС;

а₁ – коэффициент, равный +0,659;

a_j – эмпирический коэффициент для различных структурных групп, входящих в молекулу горючего вещества (см.табл.5.2);

Т_кип – температура кипения исследуемого вещества, ^оС [23];

l_j – число структурных групп вида j в молекуле;

n – общее число различных структурных групп в молекуле.

Таблица 5.2

Значения эмпирических коэффициентов для расчета t_всп по формуле (5.2)

Вид структурной группы	aj, оС	Вид структурной группы	aj, оС
СС	2,03	C=О	11,66
СН	1,105	NН	5,83
СО	2,47	ОН	23,9
С=С	1,72	С….С (аром.)	0,28
СN	14,15	СBr	19,40
СCl	15,11	CF	3,33
С  N	12,13

Средняя квадратичная погрешность расчета этим методом составляет 10^оС.

5.2.2. Для органических соединений, молекулы которых состоят из атомов С, H, O, N, а также для галогенорганических и элементорганических веществ, содержащих атомы S, Si, P, Cl, температура вспышки может быть рассчитана по формуле:

t_всп = С_о + С₁Т_кип + С₂Н^о_сг , (5.3)

где С_о,С_1,С₂ – эмпирические константы, величины которых для соединений разных классов приведены в табл.5.3;

Н^о_сг – мольная теплота сгорания вещества, кДж/моль.

Таблица 5.3

Эмпирические константы для расчета t_всп по формуле (5.3)

Классы соединений	Со	С1	С2
Соединения, состоящие из атомов С,Н,О,N	- 45,5	0,83	-0,0082
Соединения, состоящие из атомов С,Н,О,N, Cl	-39,6	0,86	-0,0114
Соединения, содержащие атомы F, Br	-57,4	0?79	-0,0147
Элементорганические соединения, содержащие атомы S, Si, P, Cl	-45,5	0,83	-0,0082

5.2.3. Если известна зависимость давления насыщенных паров вещества от температуры, то температуру вспышки рассчитывают по формуле:

t_всп = (А_Б / Р_вспD_o)  273, (5.4)

где А_Б – константа, принимаемая в общем случае равной 280 кПасм²с^-1;

Р_всп – парциальное давление пара исследуемого вещества при температуре вспышки, кПа [9,23];

D_o – коэффициент диффузии пара исследуемого вещества в воздухе, см²с^-1[23];

 - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения рассчитывается по формуле:

b = m_c + m_s + 0,25 (m_H – m_x) - 0,5 m_o + 2,5 m_p, (5.5)

где m_c, m_s, m_H, m_x, m_o, m_p – число атомов соответственно углерода, серы, водорода, галогена, кислорода и фосфора в молекуле горючего вещества.

При использовании данного метода расчета температуру вспышки определяют путем последовательных приближений. Задаваясь произвольным значением t_всп, добиваются равенства величины Р_всп (t_всп + 273) с величиной А_Б/D_o.

Средние квадратичные погрешности расчета температуры вспышки по формуле (5.4) для веществ различных классов составляют 10-13 ^оС.