Viteza de ardere a substanțelor și materialelor în oxigen (lichid și gazos) este de 10-100 de ori mai mare decât în ​​aer. Ratele de ardere a compușilor organici sunt deosebit de ridicate.

În natură, monoxidul de carbon se găsește numai în gazele de la vulcani, mine și mlaștini. În industrie, monoxidul de carbon este produs prin distilare uscată, precum și prin gazeificarea cărbunelui. În plus, se formează în timpul arderii compușilor organici în condiții de lipsă de oxigen. De exemplu, arderea completă a metanului produce dioxid de carbon

Constanța aproximativă a lui Tal, co este explicată după cum urmează. După cum sa menționat mai sus, arderea compușilor organici în aer are loc în două etape. În același timp, mă limitez

Compoziția produselor de ardere depinde de compoziția substanței care arde, de condițiile în care are loc arderea și, în principal, de caracterul complet al arderii. Produsele de ardere pot conține multe substanțe anorganice (carbon, azot, hidrogen, sulf, fosfor etc.) și oxizii acestora, precum și alcooli, cetone, aldehide și alți compuși organici. Fumul generat în timpul procesului de ardere este format din particule solide minuscule, cu dimensiuni cuprinse între 0,01 și 0,01.

La temperaturi moderate de ardere - de obicei până la 2000-2200 ° K pentru 1 at (abs) - compoziția de echilibru a produselor de reacție adiabatică a multor sisteme constând din carbon, hidrogen, oxigen și azot este determinată cu bună precizie prin relații stoechiometrice simple. Astfel de sisteme, formate în timpul arderii amestecurilor de diverși compuși organici cu oxigen, sunt cel mai comun tip de produse de ardere. În caz de exces

Efectul specific al aditivilor inhibitori este limitat. Cele mai eficiente sunt derivații de hidrocarburi saturate, în care majoritatea atomilor de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi de halogen. Derivații halogeni ai compușilor organici care se pot oxida împiedică arderea și reduc viteza normală a flăcării, aparent doar pentru amestecurile cu combustibil în exces. Adăugarea unor astfel de produse la amestecurile slabe poate crește viteza flăcării datorită creșterii conținutului caloric al amestecului.

Încheind trecerea în revistă a studiilor în teoria arderii sistemelor eterogene dedicate identificării rolului radiațiilor, notăm următoarele. Există dovezi experimentale în literatura de specialitate a existenței unui mecanism de radiație pentru aprinderea aerosolilor unor metale și compuși care conțin carbon prin radiația de la arderea aerosolilor de zirconiu și titan. Pentru o serie de compuși organici cu molecul mare, inclusiv polimeri, se poate observa formarea de reziduuri de cocs în timpul gazificării substanței sub influența radiațiilor externe. Compușii cu conținut ridicat de carbon rezultați pot deveni, în principiu, centre de aprindere într-un aerosol proaspăt. Estimările arată însă că implementarea practică a schemei de încălzire a produselor de ardere - particule din amestecul proaspăt -> - gazeificare cu formarea de cocs -> autoaprinderea volatilelor are loc cu fronturi de flacără foarte largi (diametrul canalului este de câțiva metri ), când este deja necesar să se țină seama de efectele gazodinamice . Cu toate acestea, bilanțul energetic din frontul de flăcări, la rafinarea caracteristicilor calculate, trebuie să țină cont de transferul de căldură prin radiație (conform estimărilor lui Palmer, ponderea radiației în transferul de căldură pentru sistemele de diferite scări este mai mică de 20%), în special pentru procese la scară largă.

Procesul de ardere a particulelor de polimer distribuite în aer are multe în comun cu arderea aerosolilor altor substanțe organice. Sub influența fluxului de căldură de la sursa de aprindere (în timpul aprinderii) sau de pe frontul de flăcări (în timpul propagării frontului de flăcări), particulele sunt încălzite. Încălzirea este însoțită de un proces de distrugere termic-oxidativă, care are ca rezultat formarea de produse gazoase cu greutate moleculară mică. În zona flăcării, acești produși cu molecul scăzut ard până la starea finală (în condițiile cele mai favorabile arderii - la CO2 și H20). Compoziția produselor de distrugere oxidativă termică depinde de structura chimică a macromoleculelor polimerice, de condițiile de aprindere și ardere. În general, polimerii constau din părți inflamabile și neinflamabile. Partea combustibilă este formată din hidrogen, monoxid de carbon, hidrocarburi inferioare saturate și nesaturate, aldehide inferioare, cetone, alcooli și alți compuși organici. Partea neinflamabilă include vapori de apă, azot, dioxid de carbon și halogenuri de hidrogen.

Energia folosită pentru clivaj se numește energie de rupere a legăturilor. Este de 50-100 kcal-mol-1. Când este furnizată o cantitate mică de energie, legăturile slăbite sunt rupte mai întâi. În reacțiile de ardere, formarea radicalilor are loc aproape exclusiv prin piroliză. În timpul pirolizei compușilor organici pot apărea trei cazuri:

Educaţie. HAP se formează ca urmare a pirolizei sau a arderii incomplete a materiei organice care conține carbon și hidrogen. La temperaturi ridicate, piroliza compușilor organici produce fragmente moleculare și radicali care se combină pentru a forma HAP. Compoziția produsului final al sintezei pirolizei depinde de combustibil, temperatură și timpul de întrerupere în zona de ardere. Combustibilul, după arderea căruia se formează HAP, include metanul, alte hidrocarburi, lignine, peptide, lipide etc. Cu toate acestea, compușii care conțin lanțuri ramificate, legături nesaturate sau structuri ciclice favorizează în general formarea HAP. Evident, HAP-urile sunt eliberate sub formă de vapori din zona de ardere. Datorită presiunii scăzute a vaporilor, majoritatea PAH-urilor se concentrează instantaneu pe particulele de funingine sau formează ei înșiși particule minuscule. HAP care intră în atmosferă sub formă de vapori sunt adsorbite de particulele din aer. Aerosolii care conțin PAH, astfel dispersați în aer, pot fi transportați de vânt pe distanțe lungi.

Răspândirea. Monoxidul de carbon este produs prin arderea materialelor organice precum cărbune, lemn, hârtie, petrol, benzină, gaz, explozivi sau orice alt tip de material carbonat în condiții de aer sau oxigen insuficient. Când procesul de ardere are loc cu alimentare în exces de aer și flacăra nu intră în contact cu nicio suprafață, nu se produce monoxid de carbon. CO se formează atunci când o flacără intră în contact cu o suprafață a cărei temperatură este mai mică decât temperatura de aprindere a părții gazoase a flăcării. 90% din CO atmosferic este produs în mod natural, iar 10% este produs de activitățile umane. Motoarele vehiculelor reprezintă 55 până la 60% din cantitatea totală de CO de origine artificială. Gazele de eșapament ale motorului pe benzină (aprindere electrică) sunt o sursă comună de formare a CO. Evacuarea motorului diesel (aprindere prin compresie) conține aproximativ 0,1% CO atunci când motorul funcționează corect, dar un motor diesel reglat incorect, supraîncărcat sau întreținut prost poate emite cantități semnificative de CO. Postcombustibile termice sau catalitice din conductele de evacuare reduc semnificativ cantitatea de CO. Alte surse majore de CO includ turnătorii, cracarele catalitice în rafinăriile de petrol, procesele de distilare a cărbunelui și a lemnului, cuptoare de var și cuptoare de reducere în fabricile de hârtie kraft, producția de metanol sintetic și alți compuși organici din monoxid de carbon, sinterizarea furzurilor, producția de carbură, producția de formaldehidă, fabrici de negru de fum, baterii de cuptoare de cocs, fabrici de gaz și stații de tratare a deșeurilor.

Concentrațiile de impurități, care provin în principal din surse asociate procesului de ardere, sunt supuse unor modificări temporale extrem de mari, iar eliberarea lor este intermitentă. Eliberarile ocazionale de COV din activități umane, cum ar fi pictura sau pictura, au ca rezultat, de asemenea, variații temporale mari ale emisiilor. Alte emisii, cum ar fi eliberarea de formaldehidă în aerul interior din produsele din lemn, pot varia în funcție de fluctuațiile de temperatură și umiditate din clădire, dar emisiile lor sunt continue. Emisia de substanțe chimice organice din alte materiale poate fi mai puțin afectată de temperatură și umiditate, dar concentrația acestora în aerul din interior va fi foarte influențată de ventilația acestor încăperi.

Trebuie subliniat faptul că efectele catalitice pentru compușii organici sunt foarte mari. Astfel, viteza de ardere a percloratului de amoniu cu cel mai eficient catalizator - oxinat de cupru - la 300 atm a depășit viteza de ardere a percloratului pur de 21 de ori. Și chiar și la 1000 atm, percloratul cu oxinat de cupru a ars de 4 ori mai repede decât percloratul pur.

În tabel 25 rezumă rezultatele obținute și arată valorile lui B și V în ecuația de ardere. Rețineți că prezența amoniacului în molecula unui compus organic (salicilat de amoniu) nu afectează viteza de ardere - curbele pentru amestecurile de perclorat de amoniu cu salicilat de amoniu și acid salicilic coincid.

Arderea completă a majorității substanțelor produce dioxid de carbon, dioxid de sulf și vapori de apă. Arderea incompletă produce monoxid de carbon, alcooli, cetone, aldehide, acizi și alți compuși organici complecși. Toate acestea sunt obținute ca urmare a lipsei de oxigen din aer în zona de ardere. Aceste produse sunt inflamabile și pot forma amestecuri explozive cu aerul, crescând riscul de incendiu. În plus, produsele de ardere incompletă sunt adesea caustice și otrăvitoare, ceea ce face dificilă munca pompierilor.

Din punct de vedere al măsurilor de siguranță în laboratoarele chimice, compușii de azot merită o atenție deosebită. Mulți dintre compușii săi anorganici și organici sunt foarte toxici; mulți sunt utilizați pentru a produce explozivi. Azotul în sine nu are nici proprietăți toxice, nici iritante; este pasiv în procesul de ardere. Dar atunci când sunt inhalate concentrații mari ale acestuia, o persoană dezvoltă fenomene patologice asociate cu o lipsă de oxigen (boala caisson). În același timp, în diferite forme ale compușilor săi, azotul este implicat în procese fiziologice vitale. Tulburările în cursul normal al metabolismului azotului în organism provoacă adesea boli grave. Următorii compuși de azot sunt utilizați pe scară largă în laboratoare: acizi azotic și azotat, amoniac, clorură de nitrozil etc.

După cum se știe, toate reacțiile chimice sunt împărțite în omogene, care au loc în vrac, și eterogene, care au loc la interfață. Procesul de ardere al materialelor solide este eterogen. Prin urmare, dimensiunea și natura suprafeței fazei solide și variabilitatea acesteia joacă, de asemenea, un rol excepțional în acest proces. Pentru ca arderea să aibă loc, sunt necesare un sistem predispus la acest proces (o substanță combustibilă și un oxidant) și un impuls care provoacă o reacție chimică de ardere. Combustibilul care poate interacționa cu un oxidant include un număr semnificativ de lichide și gaze, precum și multe solide: metale în formă liberă, sulf în formă elementară și legată și majoritatea compușilor organici. Agenții oxidanți în procesele de ardere sunt oxigenul (aerul), ozonul, peroxizii, substanțele bogate în oxigen (compuși nitro, acidul azotic, perclorații, nitrații), halogenii.

Arderea este o reacție chimică intensă de oxidare care este însoțită de eliberarea de căldură și strălucire. Arderea are loc în prezența unei substanțe inflamabile, a unui oxidant și a unei surse de aprindere. Oxigenul, acidul azotic, peroxidul de sodiu, sarea Berthollet, perclorații, compușii nitro, etc. pot acționa ca agenți oxidanți în procesul de ardere. Mulți compuși organici, sulf, hidrogen sulfurat, pirite, majoritatea metalelor în formă liberă, monoxid de carbon, hidrogen și etc.

Majoritatea explozivilor din acest grup sunt compuși organici care conțin oxigen, capabili de combustie intramoleculară parțială sau completă.

Freonii, spre deosebire de produsele spumă de apă și diluanții inerți, sunt inhibitori de ardere, adică substanțe care pot interfera activ cu procesele chimice, inhibându-le. Freonii inhibă arderea substanțelor organice (produse petroliere, solvenți etc.) cel mai eficient și inhibă arderea hidrogenului, amoniacului și a altor substanțe mult mai puțin eficient. Freonii sunt inacceptabili pentru stingerea metalelor, a multor compuși organometalici, a unor hidruri metalice și, de asemenea, atunci când agentul de oxidare într-un incendiu nu este oxigenul, ci alte substanțe (de exemplu, halogeni, oxizi de azot).

Compoziția produselor de ardere depinde de compoziția substanței care arde, de condițiile în care are loc arderea și, în principal, de caracterul complet al arderii. Produsele de ardere pot conține multe substanțe anorganice (carbon, azot, hidrogen, sulf, fosfor etc.) și oxizii acestora, precum și alcooli, cetone, aldehide și alți compuși organici. Fumul generat în timpul procesului de ardere este format din particule solide minuscule, cu dimensiuni cuprinse între 0,01 și 1 micron.

Pentru compușii organici nepolari, este aproape de unitate; pentru compușii slab polari, se poate lua aproximativ =1,06. Pentru incendiile cu produse petroliere cu o suprafață de ardere mai mare de 10 m2, rata de ardere (în m/s) poate fi găsită aproximativ folosind formula empirică

Partea stângă a ecuațiilor (6.2) și (6.3) exprimă entalpia absolută (energia internă) a amestecului combustibil inițial la temperatura inițială T0, iar partea dreaptă exprimă entalpia (energia internă) a amestecului de produse de ardere la temperatura de ardere Tt sau explozie Gvzr. O metodologie detaliată pentru calcularea temperaturii de ardere a compușilor organici pe baza acestor idei este descrisă în următoarele două secțiuni. În acest caz, sunt luate în considerare doar sistemele formate din carbon, hidrogen, oxigen, azot și argon, deoarece calculul termodinamic exact al sistemelor care conțin alte elemente fără utilizarea unui computer este extrem de complex și dincolo de scopul acestei cărți. Metodele de calcul aproximative sunt ineficiente, deci nici nu sunt date.

Otrăvirea acută și cronică este posibilă și în timpul îmbutelierii, filtrării, purificării și transportului Hg în timpul producției de fulminat de mercur (în același timp, oxizii de azot, esterii acidului azotic, vaporii de compuși organici volatili, cianura de hidrogen pot fi eliberați în aer) în timpul extracției metalelor nobile din minereuri și aliaje, resturi, deșeuri din diferite procese electrolitice atunci când se lucrează cu fotoreactivi care conțin în timpul diferitelor procese și operațiuni chimice (de exemplu, în producerea de acid acetic sintetic în procesul de analiză a compușilor organici în determinarea azotului) la impregnarea traverselor, stâlpilor și diferitelor structuri din lemn în scopul conservării acestora atunci când se folosește 1 ca lichid de zonare (izolant) la producerea electrozilor și bateriilor electrice la curățarea, sudarea sau repararea cazanelor, care au fost conținute anterior în vopsirea părților subacvatice ale navelor maritime (Goldwater și Jeffers) la monitorizarea instalațiilor de contorizare a apei, uneori în timpul incendiilor din minele de mercur (Kulbasov Mirochnik), în timpul exploziei lămpilor cu mercur, a arderii așa-numiților șerpi faraon (rodanidă de mercur), explozia de fulminat de mercur în apropierea fabricilor de mercur în timpul diferitelor lucrări cu H, în special în procesul de fabricare a baloanelor cu mercur (redresoare mici) și în producția de termometre.

Cu toate acestea, efectul specific al aditivilor inhibitori este limitat. Cele mai eficiente halogenuri sunt cele în care majoritatea atomilor de hidrogen sunt înlocuiți cu un halogen. Derivații halogenați ai compușilor organici care pot fi oxidați împiedică aparent arderea numai a amestecurilor combustibile. Adăugarea unor astfel de produse la amestecurile slabe poate chiar crește viteza flăcării datorită creșterii conținutului caloric al amestecului.

În urma arderii substanțelor se formează produse gazoase, lichide și solide; arderea completă produce CO2, H20, NO3 și P205, substanțe care nu ard și nu susțin arderea. Arderea incompletă a substanțelor organice produce o gamă mai diversă de produse. Pe lângă produsele de ardere completă, compoziția lor include monoxid de carbon, alcooli, cetone, aldehide, acizi și alți compuși organici complecși. Produsele de ardere incompletă sunt adesea otrăvitoare, capabile să ardă și să formeze amestecuri explozive cu aerul. Produsele arderii complete și incomplete produc fum de compoziție diferită. Fumul este format din particule solide mici suspendate într-un fel de gaz. Particulele solide sunt în principal carbon cu un diametru de 0,002 până la 1 mm. Aceste particule se depun cu ușurință sub formă de funingine sau funingine.

În urma arderii, se formează produse gazoase, lichide și solide. Cu arderea completă - CO2, HgO, BO2 și P2O5, cu arderea incompletă, se formează produse mai diverse, care, pe lângă produsele arderii complete, includ monoxid de carbon, cetone, aldehide, acizi și alți compuși organici complecși. Produsele de ardere incompletă sunt adesea toxice, capabile să ardă și să formeze amestecuri explozive cu aerul.

Sodiu Na, un metal moale alb-argintiu. La. greutate 22.997 carne. 970 kg/m3, p.t. 97,7°C bp. 883° Din ritm. electr. rezistenţă la 20°C 4,879 10" ohm cm. Căldura de ardere până la Na202 2600 kcal/kg coeficient de conductivitate termică în cal/(cm sec deg) 0,317 la 21°C, 0,205 la 100°C. Are reactivitate ridicată. Când este încălzit în aer foarte inflamabil Temperatura de ardere aproximativ 900°C Temperatura de autoaprindere 330-360°C (în aer), 97-106°C (în prezența peroxidului de sodiu) II8°C (în oxigen) conținutul minim de oxigen necesar pentru ardere, 5% rata de ardere în volum 0,7-0,9 kg/(m -min) În timpul arderii în exces de oxigen se formează peroxid de Na22, care reacționează foarte puternic cu substanțele ușor oxidabile (pulbere de aluminiu, sulf, cărbune etc.), uneori cu explozie. . Dioxidul de carbon solid explodează în contact cu un metal încălzit la 350°C.Reacția cu apa începe la -98°C cu eliberarea de hidrogen.Interacțiunea sodiului cu apa, soluții acide sau compuși organici este adesea însoțită de o explozie Sodiul (în special topit) la ardere formează amestecuri explozive cu hidrocarburi halogenate. Stingeți cu PS-1 și gaze inerte lichefiate. La stingerea în interior, argonul și azotul dau cel mai mare efect. Călire vezi și Metale. Agenti de stingere.

Proprietăți periculoase la incendiu Metal combustibil. T. autoaprindere în aer 330-360°C (în prezența peroxidului de sodiu 97-106°C), în oxigen 118°C MVSA 5% vol. rata de epuizare (1,1-1,5) I02 kg/(m3s). La arderea în exces de oxigen se formează Na2O2 care reacţionează cu substanţele uşor oxidabile (pulberi de aluminiu, sulf, cărbune etc.) foarte energic, uneori cu explozie. Carburele metalelor alcaline sunt foarte active din punct de vedere chimic într-o atmosferă de dioxid de carbon; se aprind spontan și reacționează exploziv cu apa. Dioxidul de carbon solid cu sodiu topit explodează la 350°C. Reacția cu gheața începe la -98°C cu eliberarea de hidrogen. Când cantități semnificative de sodiu și apă intră în contact, reacția este însoțită de o explozie. Reacția cu soluțiile acide se desfășoară în mod similar cu reacția cu apa. Interacțiunea sodiului cu compușii organici depinde de natura și temperatura acestora. Sodiul, în special sodiul topit, în anumite condiții (de exemplu, în timpul arderii) formează amestecuri explozive cu hidrocarburi halogenate. Azida de sodiu NaN3 explodează la o temperatură apropiată de punctul său de topire. În clor și fluor, sodiul se aprinde la temperatura camerei și reacționează cu bromul la 200°C cu explozie. Datorită activității sale chimice crescute, sodiul este stocat sub un strat de kerosen sau ulei mineral.

Poluarea atmosferică poate rezulta din aproape orice operațiune efectuată în timpul construcției, întreținerii sau reparației navelor și ambarcațiunilor. Poluanții atmosferici controlați în multe țări includ oxizi de sulf, oxizi de azot, monoxizi de carbon, particule (fum, funingine, praf etc.), plumb și compuși organici volatili. În activitățile de construcții navale și reparații navale, poluanții includ surse de ardere, cum ar fi cazane și instalații de prelucrare a metalelor, generatoare și cuptoare. Microparticulele pot fi vizibile ca fum din procesul de ardere și, de asemenea, ca praf din operațiunile de prelucrare a lemnului, sablare, șlefuire, șlefuire și lustruire.

Este interesant de observat că, în intervalul de presiune de 250-500 atm, bicromat de cupru (II) dihidrat este mai eficient decât unii dintre compușii organici discutați mai sus, ceea ce se datorează probabil solubilității mai bune a sărurilor anorganice în apă, care are un efect semnificativ asupra procesului de ardere în acest interval de presiune. Partea organică a moleculei are, de asemenea, un efect foarte semnificativ asupra activității catalitice a compușilor care conțin cupru. Deci, de la masă. 20 și fig. 88 se poate observa că, în funcție de partea organică a moleculei, coeficientul K poate varia de la 1,2 la 3,0 la 50 atm și de la 10 la 21 la 300 atm, totuși, odată cu creșterea presiunii, această diferență devine mai mică. Mai mult, diferența de eficiență catalitică a, de exemplu, compuși organici care conțin cupru nu este asociată cu cantitatea absolută de metal din molecula compusă. Astfel, 5% în greutate salicilat de cupru conține 0,96 g de metal, iar oxinatul de cupru conține 0,83 g, cu toate acestea, ultimul compus este mult mai eficient ca catalizator. O imagine similară este observată pentru sărurile care conțin sodiu, de exemplu, la 50°C la K - 1,3 pentru benzoatul de sodiu, K = 1,8 pentru salicilatul de sodiu și K = 0,7 pentru fuchsin.

În ceea ce privește scăderea paradoxală a vitezei de ardere a percloratului de amoniu în prezența anumitor compuși organici (vezi Tabelul 20), mai ales în regiunea de joasă presiune, aceasta se datorează probabil faptului că, întrucât ionul unui metal dat (pentru de exemplu, bismut, mercur, magneziu15 sau cadmiu) nu are un efect catalitic asupra procesului; influența predominantă este partea organică a moleculei și, în special, proprietățile sale reducătoare. În plus, nu pot fi excluse participarea ionului metalic la reacția de schimb de tipul descris mai devreme și întârzierea arderii datorită legării acidului percloric, ai cărui produși de descompunere sunt un agent oxidant pentru elementele combustibile ale perclorat. afară.

Pe baza rezultatelor tabelului, putem concluziona că toți compușii organici pe care i-am studiat inhibă arderea metanului, dar nu în aceeași măsură. În funcție de natura chimică, unii aditivi au aceeași eficiență ca și clorura de sodiu (de exemplu, policlorura de vinil), alții sunt mai puțin eficienți (o-fenilendiamină, benzoat de litiu, oxid de siliciu), iar alții sunt mai eficienți (benzoat de sodiu și salicilat, indol, salicilat de potasiu, diftilmetan disulfonat de sodiu).

Deși mulți dintre compușii organici pe care i-am studiat au inhibat propagarea flăcării într-un amestec stoichiometric metan-aer mai eficient decât clorura de sodiu, trebuie avut în vedere că compușii organici ar putea lua parte la procesul de ardere, re-îmbogățind amestecul. Pentru a testa această ipoteză, au fost efectuate experimente când aditivii studiați au fost introduși în amestecul metan-aer la limita de ardere slabă (5% CH). Rezultatele experimentale sunt prezentate în tabel. 58. După cum se poate observa din tabel, compușii organici solizi care conțin metale alcaline sau clor în moleculă, precum și compușii care conțin o grupare amino, sunt într-adevăr inhibitori.

Pentru fiecare exploziv dintr-un anumit interval de presiune, există cel mai eficient catalizator de ardere al său - pentoxid de vanadiu, cromat de plumb și clorură de cupru pentru nitroguanidină, bicromat de cupru (II) dihidrat și oxinat de cupru pentru perclorat de amoniu, săruri și cloruri de crom hexavalente, precum și compuși organici ai metalelor alcaline pentru litru de amoniu.

Lucrarea a constatat că oxizii de plumb reacționează cu derivații hidroxil ai hidrocarburilor, a căror combustie promovează și nu reacționează cu eteri și hidrocarburi, a căror combustie le inhibă. (Reamintim că efectul de promovare al hidroxilului asupra efectului catalitic al dicromatului de potasiu a fost observat de noi în timpul arderii acidului picric, care se datorează probabil efectului său de promovare asupra oxidării în fază gazoasă a CO.) În același timp, compușii organici tetraetil plumb și pentacarbonil fier inhibă puternic flăcările hexan-aer, cu excepția În plus, aceștia sunt cei mai buni agenți antidetonant.

La arderea explozivilor, plumbul și compușii de fier sunt catalizatori eficienți. De exemplu, cromatul și clorura de plumb au catalizat arderea nitroguanidinei și a azotatului de amoniu, iar compușii organici de fier au fost catalizatori eficienți pentru arderea pulberilor de smey pe bază de perclorat de amoniu. În același timp, în timpul descompunerii termice a nitratului de etil, oxidul de plumb a fost un inhibitor, iar suprafața de cupru a accelerat descompunerea.

Odată cu arderea completă a compușilor organici se formează CO2, BOg, H20, N2, iar odată cu arderea compușilor anorganici se formează oxizi. În funcție de punctul de topire, produsele de reacție pot fi fie sub formă de topitură (Al2O3, TiO2) fie să se ridice în aer sub formă de fum (P2O5, Na2O, AO). Solidele topite creează luminozitatea flăcării. La arderea hidrocarburilor, luminozitatea puternică a flăcării este asigurată de strălucirea particulelor de negru de fum, care se formează în cantități mari. O scădere a conținutului de negru de fum ca urmare a oxidării acestuia reduce luminozitatea flăcării, iar o scădere a temperaturii complică oxidarea negrului de fum și duce la formarea funinginei în flacără.

Considerând orice compus organic ca o hidrocarbură în care un anumit număr de atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu alți atomi și grupuri de atomi și considerând că căldura de ardere este o funcție a numărului de electroni care se deplasează de la atomii de carbon și hidrogen la atomii de oxigen în timpul arderii , Karrasch a ajuns la dependența de compuși organici lichizi

Clorura de hidrogen ca inhibitor de ardere. Oxiclorurarea hidrocarburilor. În industria sintezei organoclorurate, sistemele care conțin combustibil, oxigen și clorură de hidrogen sunt utilizate pe scară largă. Astfel de amestecuri sunt deosebit de frecvente în procesele de clorinare oxidativă (oxiclorurare). Sarcina principală a acestor procese este utilizarea clorurii de hidrogen, care se formează ca produs secundar în multe industrii, în primul rând în procesele de clorurare directă a compușilor organici, precum și dehidroclorurarea policloralcanilor. Pentru clorurarea directă a compușilor organici saturați, reacția brută principală poate fi scrisă ca

Lectura

Arderea este în cele mai multe cazuri un proces chimic complex. Constă în reacții chimice elementare de tip redox, care conduc la redistribuirea electronilor de valență între atomii moleculelor care interacționează. Agenții oxidanți pot fi o varietate de substanțe: clor, brom, sulf, oxigen, substanțe care conțin oxigen etc. Totuși, cel mai adesea avem de-a face cu arderea în atmosferă de aer, oxigenul fiind agentul oxidant. Se știe că aerul este un amestec de gaze, ale căror componente principale sunt azotul (78%), oxigenul (21%) și argonul (0,9%). Argonul conținut în aer este un gaz inert și nu participă la procesul de ardere. De asemenea, azotul practic nu ia parte la procesul de ardere a substanțelor organice.

Pentru multe calcule (determinarea volumului de aer necesar arderii unei unități de masă sau de volum a unei substanțe, găsirea volumului produselor de ardere, a temperaturii de ardere etc.), este necesar să se întocmească ecuații pentru reacțiile de ardere ale substanțelor. în aer. La alcătuirea acestor ecuații se procedează astfel: în stânga se scriu substanța combustibilă și aerul implicat în ardere, după semnul egal se scriu produșii de reacție rezultați. De exemplu, este necesar să se creeze o ecuație pentru reacția de ardere a metanului în aer. Mai întâi, notează partea stângă a ecuației reacției: formula chimică a metanului plus formulele chimice ale substanțelor care alcătuiesc aerul. Pentru simplitatea calculelor, se presupune că aerul este format din 21% oxigen și 79% azot, adică pentru un volum de oxigen din aer există 79/21 = 3,76 volume de azot, sau pentru fiecare moleculă de oxigen există 3,76 molecule. de azot. Astfel, compoziția aerului poate fi prezentată astfel: O 2 + 3,76 N 2. Atunci partea stângă a ecuației va arăta ca CH 4 + O 2 + 3.76N 2 =

Ce produse vor fi obtinute? Trebuie să vă concentrați pe compoziția combustibilului

substante. Carbonul din combustibil se transformă întotdeauna în dioxid de carbon la arderea completă.

(CO 2 ), hidrogen - în apă (H 2 O). Deoarece această substanță inflamabilă nu conține alta

elemente, atunci produsele de ardere vor conține dioxid de carbon și apă. Azot din aer (3,76 N 2) in

nu ia parte la procesul de ardere, va trece complet în produsele de ardere. Asa de

Astfel, partea dreaptă a ecuației reacției de ardere a metanului va fi după cum urmează:

CO2 + H20 + 3,76N2

După ce ați scris părțile din stânga și din dreapta, trebuie să găsiți coeficienții în fața formulelor. Se știe că masa totală a substanțelor care au intrat într-o reacție trebuie să fie egală cu masa tuturor substanțelor rezultate din reacție. Aceasta înseamnă că numărul de atomi ai aceluiași element din partea dreaptă și stângă a ecuației trebuie să fie același, indiferent de substanța din care face parte acest element. În primul rând, numărul de atomi de carbon este egalizat, apoi hidrogen, apoi oxigen. Multiplicatorul din fața coeficientului (3.76) atribuit moleculei de azot va fi întotdeauna egal cu coeficientul din fața oxigenului. Ecuația reacției va fi

CH 4 + 2O 2 + 2-3.76N 2 = CO 2 + 2H 2 O + 2-3.76N 2

Având în vedere că calculele se efectuează de obicei la 1 mol sau 1 m 3 de substanță inflamabilă, în ecuația de reacție nu se plasează un coeficient în fața substanței combustibile. Prin urmare, în unele ecuații ale reacțiilor de ardere, pot apărea coeficienți fracționali înaintea oxigenului sau a altor substanțe; de exemplu, ecuația de reacție pentru arderea acetilenei în aer va fi

C2H2 + 2,5O2 +2,5-3,76N2 = 2CO2 + H2O + 2,5-3,76N2

Dacă compoziția unei substanțe combustibile, în plus față de carbon și hidrogen, include azot, atunci acesta este eliberat în timpul arderii sub formă liberă de N2, de exemplu, în timpul arderii piridinei

C2H6N + 6,25O2 + 6,25 - 3,76N2 = 5CO2 + 2,5H2O + 6,25-3,76N2 + 0,5N2-

Dacă o substanță inflamabilă conține clor, acesta este de obicei eliberat sub formă de clorură de hidrogen în timpul arderii, de exemplu, la arderea clorurii de vinil

CH a = CH1 + 2,5O 2 + 2,5-3,76N 2 = 2CO 2 + H 2O + 2,5-3,76N 2 + HC1

Sulful, care face parte din substanța combustibilă, este eliberat sub formă de SO2.

Oxigenul conținut în substanța combustibilă este eliberat sub formă de compuși cu alte elemente ale combustibilului, de exemplu CO 2 sau H 2 O; nu este eliberat în formă liberă. Arderea substanțelor bogate în oxigen necesită de obicei mai puțin aer. Arderea substanțelor poate apărea și din cauza oxigenului conținut de alte substanțe care îl pot elibera cu ușurință. Astfel de substanțe sunt acidul azotic HNO 3, sarea berthollet KSYu 3, salitrul KNO 3, NaNO 3, NH4NO 3, permanganatul de potasiu KMnO 4, peroxidul de bariu BaO 2 etc. Amestecuri ale oxidanților de mai sus cu substanțe inflamabile interacționează la viteză mare, adesea cu explozie . Un exemplu de astfel de amestecuri este pulberea neagră, compușii de iluminat de semnalizare etc.

Pentru ca arderea să aibă loc, sunt necesare anumite condiții: prezența unei substanțe inflamabile, a unui oxidant (oxigen) și a unei surse de aprindere. Substanța combustibilă și oxidantul trebuie încălzite la o anumită temperatură printr-o sursă de căldură (sursă de aprindere): o flacără, o scânteie, un corp fierbinte sau căldură generată de o reacție chimică sau de lucru mecanic. Într-un proces de ardere constant, sursa constantă de aprindere este zona de ardere, adică zona în care are loc reacția și se eliberează căldură și lumină. Pentru ca procesul de ardere să aibă loc și să continue, substanța combustibilă și oxidantul trebuie să fie într-un anumit raport cantitativ.

Arderea substanțelor poate fi completă sau incompletă. Odată cu arderea completă, se formează produse care nu sunt capabile de ardere ulterioară (CO2, H2O, HC1); dacă sunt incomplete, produsele rezultate sunt capabile de ardere suplimentară (CO, H2S, HCN, NH3, aldehide etc.). În condiții de incendiu, când substanțele organice ard în aer, arderea completă nu are loc cel mai adesea. Un semn de ardere incompletă este prezența fumului care conține particule de carbon nearse.

Oricum, indiferent de modul în care are loc procesul de ardere, acesta se bazează pe interacțiunea chimică dintre substanța combustibilă și oxidant.

Teoria modernă a oxidării-reducerii se bazează pe următoarele principii. Esența oxidării este că substanța oxidantă (agent reducător) donează electroni de valență agentului oxidant, care, prin acceptarea electronilor, este redus. Esența reducerii este aceea că substanța reducătoare (agentul oxidant) atașează electroni la agentul reducător, care, prin donarea de electroni, este oxidat. Ca urmare a transferului de electroni, structura nivelului electronic exterior (de valență) al atomului se modifică. Fiecare atom trece apoi în starea care este cea mai stabilă în condițiile date.

În procesele chimice, electronii se pot transfera complet din învelișul de electroni a atomilor de un tip pe învelișul atomilor de alt tip. Astfel, atunci când sodiul metalic arde în clor, atomii de sodiu cedează câte un electron atomilor de clor. În acest caz, nivelul electronic exterior al atomului de sodiu se termină cu opt electroni (structură stabilă), iar atomul care a pierdut un electron se transformă într-un ion încărcat pozitiv. Un atom de clor care câștigă un electron își umple nivelul exterior cu opt electroni, dar atomul devine un ion încărcat negativ. Ca rezultat al acțiunii forțelor electrostatice Coulomb, ionii încărcați opus se unesc și se formează o moleculă de clorură de sodiu (legatură ionică)

Na + + Cl - à + Na+Cl

În alte procese, electronii învelișurilor exterioare a doi atomi diferiți par să fie împărțiți, trăgând astfel atomii împreună în molecule (legatură covalentă)

N. + . С1 la Н: С1:

Și, în sfârșit, un atom poate renunța la perechea sa de electroni pentru uz comun

:O: + :Sa à O:Sa

Dar, în toate cazurile, atomii se străduiesc să dobândească structuri electronice externe stabile.

Procesul de ardere este un proces foarte activ care are loc cu eliberarea unei cantități semnificative de energie (sub formă de căldură și lumină). În consecință, în acest proces, are loc o transformare a substanțelor în care din substanțe mai puțin stabile se obțin altele mai stabile.

Mulți oameni știu că moartea în timpul unui incendiu are loc mai des din cauza otrăvirii cu produse de ardere decât din cauza efectelor termice. Dar te poți otrăvi nu numai în timpul unui incendiu, ci și în viața de zi cu zi. Se pune întrebarea: ce tipuri de produse de ardere există și în ce condiții se formează? Să încercăm să ne dăm seama.

Ce este arderea și produsul ei?

Te poți uita la nesfârșit la trei lucruri: cum curge apa, cum lucrează alții și, bineînțeles, cum arde focul...

Arderea este un proces fizic și chimic, a cărui bază este reacția redox. Este de obicei însoțită de o eliberare de energie sub formă de foc, căldură și lumină. Acest proces implică o substanță sau un amestec de substanțe care ard - agenți reducători, precum și un agent oxidant. Cel mai adesea acest rol aparține oxigenului. Arderea poate fi numită și procesul de oxidare a substanțelor de ardere (este important de reținut că arderea este un subtip de reacții de oxidare, și nu invers).

Produsele de ardere sunt tot ceea ce este eliberat în timpul arderii. Chimiștii în astfel de cazuri spun: „Tot ceea ce este în partea dreaptă a ecuației reacției”. Dar această expresie nu este aplicabilă în cazul nostru, deoarece, pe lângă procesul redox, unele substanțe rămân pur și simplu neschimbate. Adică, produsele arderii sunt fumul, cenușa, funinginea și gazele eliberate, inclusiv gazele de eșapament. Dar un produs special este, desigur, energia, care, după cum sa menționat în ultimul paragraf, este eliberată sub formă de căldură, lumină, foc.

Substante eliberate in timpul arderii: oxizi de carbon

Există doi oxizi de carbon: CO2 și CO. Primul se numește dioxid de carbon (dioxid de carbon, monoxid de carbon (IV)), deoarece este un gaz incolor format din carbon complet oxidat de oxigen. Adică, carbonul în acest caz are o stare de oxidare maximă - a patra (+4). Acest oxid este un produs de ardere al absolut toate substanțele organice, dacă acestea sunt în exces de oxigen în timpul arderii. În plus, dioxidul de carbon este eliberat de ființele vii atunci când respiră. În sine, nu este periculos dacă concentrația sa în aer nu depășește 3 la sută.

Monoxid de carbon (II) (monoxid de carbon) - CO este un gaz otrăvitor în care molecula de carbon se află în starea de oxidare +2. De aceea, acest compus se poate „arde”, adică poate continua reacția cu oxigenul: CO + O 2 = CO 2. Principala caracteristică periculoasă a acestui oxid este capacitatea sa incredibil de mare, în comparație cu oxigenul, de a se atașa de globulele roșii. Eritrocitele sunt celule roșii din sânge a căror sarcină este de a transporta oxigenul de la plămâni la țesuturi și invers, dioxidul de carbon la plămâni. Prin urmare, principalul pericol al oxidului este că interferează cu transferul de oxigen către diferite organe ale corpului uman, provocând astfel înfometarea de oxigen. CO este cel care provoacă cel mai adesea otrăvire prin produse de combustie într-un incendiu.

Ambii oxizi de carbon sunt incolori și inodori.

Apă

Apa binecunoscută - H 2 O - este de asemenea eliberată în timpul arderii. La temperatura de ardere, produsele sunt eliberate în apă sub formă de abur. Apa este un produs al arderii gazului metan - CH4. În general, apa și dioxidul de carbon (din nou totul depinde de cantitatea de oxigen) sunt eliberate în principal în timpul arderii complete a tuturor substanțelor organice.

Dioxid de sulf, hidrogen sulfurat

Dioxidul de sulf este de asemenea un oxid, dar de data aceasta sulful este SO2. Are un număr mare de denumiri: dioxid de sulf, dioxid de sulf, dioxid de sulf, oxid de sulf (IV). Acest produs de ardere este un gaz incolor cu un miros înțepător de chibrit aprins (este eliberat când se aprinde). Anhidrida este eliberată în timpul arderii sulfului, compușilor organici și anorganici care conțin sulf, de exemplu, hidrogen sulfurat (H2S).

Când vine în contact cu membrana mucoasă a ochilor, nasului sau gurii unei persoane, dioxidul reacționează ușor cu apa, formând acid sulfuros, care se descompune cu ușurință înapoi, dar în același timp reușește să irite receptorii și să provoace procese inflamatorii în căile respiratorii: H 2 O + SO 2 ⇆H 2 SO 3. Aceasta determină toxicitatea produsului de ardere a sulfului. Dioxidul de sulf, ca și dioxidul de carbon, poate arde și oxida la SO 3. Dar acest lucru se întâmplă la o temperatură foarte ridicată. Această proprietate este utilizată în producția de acid sulfuric la instalație, deoarece SO3 reacţionează cu apa pentru a forma H2SO4.

Dar hidrogenul sulfurat este eliberat în timpul descompunerii termice a anumitor compuși. Acest gaz este, de asemenea, otrăvitor și are un miros caracteristic de ouă putrezite.

Acid cianhidric

Apoi Himmler și-a strâns maxilarul, a mușcat o fiolă cu cianura de potasiu și a murit câteva secunde mai târziu.

Cianura de potasiu este o otravă puternică - sare cunoscută și sub denumirea de cianură de hidrogen - HCN. Este un lichid incolor, dar foarte volatil (se transformă ușor în stare gazoasă). Adică, în timpul arderii va fi, de asemenea, eliberat în atmosferă sub formă de gaz. Acidul cianhidric este foarte otrăvitor, chiar și o concentrație mică - 0,01 la sută - în aer este fatală. O trăsătură distinctivă a acidului este mirosul caracteristic de migdale amare. Delicios, nu-i așa?

Dar acidul cianhidric are o „coaja” - poate fi otrăvit nu numai prin inhalare directă prin sistemul respirator, ci și prin piele. Deci nu te vei putea proteja doar cu o mască de gaz.

Acroleina

Propenal, acroleina, acidul acrilic sunt toate denumirile unei singure substanțe, aldehida nesaturată a acidului acrilic: CH2 = CH-CHO. Această aldehidă este, de asemenea, un lichid foarte volatil. Acroleina este incoloră, are un miros înțepător și este foarte otrăvitoare. Dacă lichidul sau vaporii acestuia intră în contact cu mucoasele, în special cu ochii, provoacă iritații severe. Propenalul este un compus foarte reactiv, ceea ce explică toxicitatea sa ridicată.

Formaldehidă

Ca și acroleina, formaldehida aparține clasei aldehidelor și este o aldehidă a acidului formic. Acest compus este cunoscut și sub numele de metanal. gaz incolor cu miros înțepător.

Cel mai adesea, în timpul arderii substanțelor care conțin azot, se eliberează azot pur - N2. Acest gaz este deja conținut în cantități mari în atmosferă. Azotul poate fi un exemplu de produs de ardere al aminelor. Dar în timpul descompunerii termice, de exemplu, a sărurilor de amoniu și, în unele cazuri, în timpul arderii în sine, oxizii săi sunt eliberați în atmosferă, cu gradul de oxidare a azotului în ei plus unu, doi, trei, patru, cinci. Oxizii sunt gaze de culoare maronie și extrem de toxice.

Cenușă, cenușă, funingine, funingine, cărbune

Funinginea, sau funinginea, este restul de carbon care nu a reactionat din diverse motive. Funinginea se mai numește și carbon amfoter.

Cenușa sau cenușa sunt particule mici de săruri anorganice care nu s-au ars sau s-au descompus la temperaturi de ardere. Când combustibilul arde, acești microcompuși devin suspendați sau se acumulează în partea de jos.

Și cărbunele este un produs al arderii incomplete a lemnului, adică rămășițele sale care nu au ars, dar sunt încă capabile să ardă.

Desigur, aceștia nu sunt toți compușii care vor fi eliberați în timpul arderii anumitor substanțe. Nu este realist să le enumerați pe toate și nu este necesar, deoarece alte substanțe sunt eliberate în cantități neglijabile și numai în timpul oxidării anumitor compuși.

Alte amestecuri: fum

Vedete, pădure, chitară... Ce poate fi mai romantic? Dar unul dintre cele mai importante atribute lipsește - un foc și un fir de fum deasupra lui. Ce este fumul?

Fumul este un fel de amestec care constă din gaz și particule suspendate în el. Gazele includ vapori de apă, dioxid de carbon și dioxid de carbon și altele. Și particulele solide sunt cenușă și pur și simplu resturi nearse.

Aburi de trafic

Majoritatea mașinilor moderne funcționează cu un motor cu ardere internă, adică energia generată de arderea combustibilului este folosită pentru deplasare. Cel mai adesea acestea sunt benzina și alte produse petroliere. Dar atunci când este ars, o mare cantitate de deșeuri este eliberată în atmosferă. Acestea sunt gaze de evacuare. Acestea sunt eliberate în atmosferă sub formă de fum din țevile de eșapament ale mașinilor.

Majoritatea volumului lor este ocupat de azot, precum și de apă și dioxid de carbon. Dar sunt eliberați și compuși toxici: monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrocarburi nearse, precum și funingine și benzopiren. Ultimele două sunt cancerigene, adică cresc riscul de a dezvolta cancer.

Caracteristici ale produselor de oxidare completă (în acest caz ardere) a substanțelor și amestecurilor: hârtie, iarbă uscată

Atunci când hârtia arde, eliberează în principal dioxid de carbon și apă, iar când există o lipsă de oxigen, monoxid de carbon. În plus, hârtia conține adezivi, care pot fi eliberați și concentrați, și rășini.

Aceeași situație apare atunci când fânul este ars, doar fără adezivi și rășină. În ambele cazuri, fumul este alb cu o tentă galbenă, cu un miros specific.

Lemn - lemn de foc, scânduri

Lemnul este format din substanțe organice (inclusiv substanțe care conțin sulf și azot) și o cantitate mică de săruri minerale. Prin urmare, atunci când este complet ars, se eliberează dioxid de carbon, apă, azot și dioxid de sulf; se formează fum gri și uneori negru cu miros de gudron și cenușă.

Substanțe care conțin sulf și azot

Am vorbit deja despre toxicitatea și produsele de ardere a acestor substanțe. De asemenea, este de remarcat faptul că atunci când sulful arde, fumul este eliberat cu o culoare gri-gri și un miros înțepător de dioxid de sulf (deoarece este eliberat dioxid de sulf); iar la arderea substanțelor azotate și a altor substanțe care conțin azot este galben-brun, cu miros iritant (dar fumul nu apare întotdeauna).

Metalele

Când metalele ard, se formează oxizi, peroxizi sau superoxizi ai acestor metale. În plus, dacă metalul conținea unele impurități organice sau anorganice, atunci se formează produse de ardere a acestor impurități.

Dar magneziul are o particularitate a arderii, deoarece arde nu numai în oxigen, ca și alte metale, ci și în dioxid de carbon, formând carbon și oxid de magneziu: 2 Mg+CO 2 = C+2MgO. Fumul produs este alb și inodor.

Fosfor

Când fosforul arde, produce fum alb care miroase a usturoi. În acest caz, se formează oxid de fosfor.

Cauciuc

Și, bineînțeles, cauciucuri. Fumul de la arderea cauciucului este negru din cauza cantității mari de funingine. În plus, sunt eliberați produși de combustie ai substanțelor organice și oxid de sulf, iar datorită acestui lucru, fumul capătă un miros sulfuros. De asemenea, sunt eliberate metale grele, furan și alți compuși toxici.

Clasificarea substantelor toxice

După cum probabil ați observat deja, majoritatea produselor de combustie sunt substanțe toxice. Prin urmare, vorbind despre clasificarea lor, corect ar fi să se analizeze clasificarea substanțelor toxice.

În primul rând, toate substanțele toxice - denumite în continuare agenți chimici - sunt împărțite în letale, temporar incapacitante și iritante. Primele sunt împărțite în agenți care afectează sistemul nervos (Vi-X), asfixianți (monoxid de carbon), agenți blister (gaz muștar) și în general agenți otrăvitori (cianura de hidrogen). Exemplele de agenți care dezactivează temporar agenții includ Bi-Zet, iar exemplele de agenți care sunt iritanti includ adamsite.

Volum

Acum să vorbim despre acele lucruri care nu trebuie uitate când vorbim despre produsele emise în timpul arderii.

Volumul produselor de ardere este o informație importantă și foarte utilă, care, de exemplu, va ajuta la determinarea nivelului de pericol de ardere a unei anumite substanțe. Adică, cunoscând volumul produselor, puteți determina cantitatea de compuși nocivi care fac parte din gazele eliberate (după cum vă amintiți, majoritatea produselor sunt gaze).

Pentru a calcula volumul necesar, mai întâi trebuie să știți dacă a existat un exces sau o deficiență a agentului de oxidare. Dacă, de exemplu, oxigenul a fost conținut în exces, atunci toată munca se reduce la alcătuirea tuturor ecuațiilor de reacție. Trebuie amintit că combustibilul, în majoritatea cazurilor, conține impurități. După aceea, cantitatea de substanță a tuturor produselor de combustie este calculată conform legii conservării masei și, ținând cont de temperatură și presiune, volumul însuși este găsit folosind formula Mendeleev-Clapeyron. Desigur, pentru o persoană care nu știe nimic despre chimie, toate cele de mai sus par înfricoșătoare, dar în realitate nu este nimic dificil, trebuie doar să-ți dai seama. Nu este nevoie să ne oprim asupra acestui lucru în detaliu, deoarece nu despre asta este vorba în articol. Cu o lipsă de oxigen, complexitatea calculului crește - ecuațiile de reacție și produsele de ardere în sine se modifică. În plus, acum sunt folosite mai multe formule prescurtate, dar mai întâi este mai bine să numărați în modul prezentat (dacă este necesar) pentru a înțelege sensul calculelor.

Otrăvire

Unele substanțe eliberate în atmosferă în timpul oxidării combustibilului sunt toxice. Otrăvirea cu produse de ardere este o amenințare foarte reală nu numai într-un incendiu, ci și într-o mașină. În plus, inhalarea sau alte mijloace de expunere la unele dintre ele nu duc la un rezultat negativ imediat, dar vă vor aminti acest lucru după un timp. De exemplu, așa se comportă agenții cancerigeni.

Desigur, toată lumea trebuie să cunoască regulile pentru a preveni consecințele negative. În primul rând, acestea sunt regulile de siguranță la incendiu, adică ceea ce i se spune fiecărui copil încă din copilărie. Dar, din anumite motive, se întâmplă adesea ca atât adulții, cât și copiii să le uite pur și simplu.

Regulile pentru acordarea primului ajutor în caz de otrăvire sunt, de asemenea, cel mai probabil familiare multora. Dar pentru orice eventualitate: cel mai important este să scoți persoana otrăvită la aer curat, adică să-l izolezi de alte toxine care intră în corpul său. Dar trebuie să ne amintim și că există metode de protejare a organelor respiratorii și a suprafețelor corpului de produsele de ardere. Acestea sunt costume de protecție pentru pompieri, măști de gaz, măști de oxigen.

Protecția împotriva produselor de combustie toxice este foarte importantă.

Utilizați în scopuri personale

Momentul în care oamenii au învățat să folosească focul în propriile lor scopuri a fost, fără îndoială, un punct de cotitură în dezvoltarea întregii omeniri. De exemplu, unul dintre cele mai importante produse ale sale - căldura și lumina - a fost folosit (și este încă folosit) de oameni pentru gătit, aprindere și încălzire în vremuri reci. Cărbunele era folosit în antichitate ca instrument de desen, iar acum, de exemplu, ca medicament (cărbune activ). S-a remarcat și faptul că oxidul de sulf este utilizat la prepararea acidului, iar oxidul de fosfor este, de asemenea, utilizat în același mod.

Concluzie

Este de remarcat faptul că tot ceea ce este descris aici este doar informații generale prezentate pentru a vă familiariza cu întrebările despre produsele de ardere.

Aș dori să spun că respectarea regulilor de siguranță și manipularea rezonabilă atât a procesului de ardere în sine, cât și a produselor sale vor permite utilizarea lor benefică.

Progresul experimentului

Parafina sub formă de așchii (până la 0,3 g) și 1-2 g de oxid de cupru (II) se pun într-o eprubetă uscată cu tub de evacuare a gazului. Conținutul eprubetei este bine amestecat și acoperit cu un strat (1 g) de oxid de cupru (II). Un bulgăre de vată este plasat în partea superioară a eprubetei, pe care puțin folosit sulfat de cupru (II). Tubul de testare este închis cu un dop cu tub de evacuare a gazului și fixat într-un suport cu o ușoară înclinare spre eprubetă. Capătul liber al tubului de evacuare a gazului este coborât într-o eprubetă cu apă de var, astfel încât tubul aproape să atingă suprafața lichidului (mai târziu îl puteți coborî direct în lichid).

În primul rând, întreaga eprubetă este încălzită, apoi partea care conține amestecul de reacție este încălzită puternic, iar lampa cu alcool este mutată treptat către orificiu pentru a deplasa gazele.

Apariția picăturilor de lichid se observă pe pereții eprubetei la distanță de amestecul de reacție și se formează zone albastre în sulfat de cupru (II). Gazul eliberat face ca apa de var să devină tulbure. Notează-ți observațiile și răspunsurile la întrebări după experiment în registrul de lucru.

Întrebări și sarcini:

1. Ce cauzează culoarea albastră a bucăților de sulfat de cupru (II)?
2. Ce face ca apa de var să devină tulbure și să facă apariția sedimentelor când stați în picioare?
3. Descrieți modificările care apar folosind ecuațiile de reacție.

Experimentul 4. Detectarea halogenului în materia organică

Experimentul 4. Detectarea halogenului în materia organică (probă de F.F. Beilstein, 1872)

Proba F.F. Beilstein este folosit în chimia organică pentru a dovedi prezența unei molecule de halogen. Când o substanță arde pe un fir de cupru, flacăra unei lămpi cu spirt devine verde din cauza formării de halogenuri de cupru (cu excepția fluorurilor) care sunt volatile la temperaturi ridicate.

Echipamente și reactivi: lampă cu alcool, chibrituri; o substanță organică care conține un halogen (tetraclorură de carbon, bucăți de clorură de polivinil), un fir de cupru răsucit în spirală la un capăt și înfilat într-un dop (suport) de plută la celălalt.

Progresul experimentului

Puneți un fir de cupru cu o buclă la capăt în flacăra unei lămpi cu spirit și încălziți-l la căldură roșie. Asigurați-vă că atunci când firul este încălzit, flacăra lămpii cu alcool nu devine colorată.

După răcirea firului înnegrit, coborâți bucla pentru un moment în lichidul testat și aduceți firul înmuiat în lichid în partea inferioară a flăcării, apoi transferați-l în partea superioară cea mai fierbinte a flăcării lămpii cu spirt. Observați schimbarea culorii flăcării.

Dacă substanța testată este solidă, scufundați capătul unui fir fierbinte în el pentru un moment, apoi aduceți firul cu substanța în flacăra lămpii cu alcool. Notează-ți observațiile și răspunsurile la întrebări după experiment în registrul de lucru.

Întrebări și sarcini:

1. De ce firul devine negru în aer?
2. Cum se schimbă culoarea flăcării unei lămpi cu alcool atunci când se adaugă un fir de cupru cu urme de brometan, cloroform, PVC și fluoroplastic?
3. Se poate distinge clorura de sodiu de o substanță organică care conține un halogen?

Se recomandă calcinarea sulfatului de cupru (II) cristalin imediat înainte de utilizare. Sulfatul de cupru (II) se toarnă într-o cană de porțelan și se încălzește în flacăra unei lămpi cu alcool, amestecând periodic conținutul și evitând supraîncălzirea. Când culoarea se schimbă, calcinarea este oprită. Comparați culoarea sulfatului înainte și după calcinare.

§ 1. Informaţii generale despre ardere

Combustie este un proces fizic și chimic complex de interacțiune între o substanță combustibilă și un oxidant, însoțit de eliberarea de căldură și emisia de lumină.

Un agent oxidant comun în procesele de ardere este oxigenul gazos din aer. Pentru ca arderea să aibă loc și să continue, este necesară prezența unei substanțe combustibile, a oxigenului (aerului) și a unei surse de aprindere. Materia combustibilă și oxigenul sunt substanțe care reacţionează, ele alcătuiesc sistem de ardere.

Sursa de aprindere provoacă în acest sistem reacție de ardere. Cu toate acestea, arderea unor substanțe poate avea loc fără oxigen. Agenții oxidanți în procesul de ardere pot fi clorul, bromul și unele substanțe complexe: acid azotic, sare Berthollet, peroxid de sodiu.

Sistemele combustibile pot fi omogene sau eterogene din punct de vedere chimic.

LA omogen din punct de vedere chimic Acestea includ sisteme în care substanța inflamabilă și aerul sunt amestecate uniform între ele; de exemplu, amestecuri de gaze inflamabile, vapori sau praf cu aer.

Viteza de ardere a sistemelor combustibile omogene este determinată de viteza reacției chimice. Poate fi semnificativ la temperaturi ridicate. În acest sens, arderea unor astfel de sisteme combustibile omogene reprezintă o explozie sau detonare și se numește ardere cinetică.

LA eterogen din punct de vedere chimic sistemele combustibile includ acelea în care substanța inflamabilă și aerul nu sunt amestecate între ele și au interfețe, de exemplu, materiale combustibile solide și lichide în aer, jeturi de gaze și vapori inflamabili care intră în aer etc.

În timpul arderii sistemelor combustibile eterogene din punct de vedere chimic, oxigenul din aer difuzează (pătrunde) continuu prin produsele de ardere către substanța combustibilă și reacționează cu aceasta. Acest tip de ardere se numește difuziune. Viteza sa este determinată în principal de difuzia oxidantului la substanța combustibilă.

Cantitatea de aer necesară arderii poate fi determinată prin calcul.

Produse de ardere sunt substanțe gazoase, lichide și solide formate ca urmare a combinării unei substanțe inflamabile cu oxigenul. Compoziția lor depinde de compoziția substanței combustibile și de condițiile de ardere ale acesteia. În incendiile din întreprinderile de inginerie, substanțele organice ard cel mai adesea: lemn, țesături, solvenți, vopsele și lacuri, cauciuc etc. Compoziția lor este formată în principal din carbon, hidrogen, oxigen și azot. La ardere se formează produse de ardere: CO 2, CO, H 2 O, N 2, care se află în stare gazoasă la temperaturi ridicate.

Când substanțele organice sunt arse incomplet, produsele de ardere conțin particule solide de funingine (carbon).

Se numește un sistem de dispersie format din particule solide mici suspendate într-un amestec de produse de ardere cu aer fum.

Produsele de ardere completă și incompletă în anumite concentrații reprezintă un pericol pentru viața umană. Astfel, o concentrație de CO 2 de 8-10% provoacă pierderea rapidă a conștienței și moartea. Respirarea aerului care conține 0,4% monoxid de carbon poate provoca, de asemenea, moartea. Între timp, în timpul incendiilor din încăperile cu rate de schimb de gaze scăzute (subsoluri, uscătoare, depozite), concentrația de monoxid de carbon din fum poate fi mult mai mare decât cea indicată.

Substanțele dăunătoare pentru respirație sunt conținute în produsele de ardere a materialelor plastice. Astfel, la arderea linoleumului, se pot forma hidrogen sulfurat și dioxid de sulf, la arderea spumei poliuretanice - cianura de hidrogen și diizocianatul de toluen, la arderea plasticului vinil - clorură de hidrogen și monoxid de carbon, la arderea nailonului - cianura de hidrogen.

Produsele de ardere incompletă sunt capabile să ardă atunci când concentrația lor în fum devine suficientă. Amestecând cu aer, ele formează amestecuri explozive. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare la stingerea incendiilor în spații închise unde a avut loc mocnirea. Când astfel de încăperi sunt deschise, sunt posibile explozii.

În timpul procesului de ardere, căldura este eliberată simultan cu formarea produselor de ardere. Se poate calcula cantitatea de produse de ardere și căldura degajată.