Воспламенения

Методы определения концентрационных пределов

 

Существует два метода определения концентрационных пределов воспламенения: аналитический (расчетный) и экспериментальный. Рассмотрим аналитический метод определения концентрационных пределов воспламенения
индивидуальных веществ и смесей.

Концентрационные пределы воспламенения _п, % (об.), индивидуальных горючих органических веществ в первом приближении можно вычислить по формуле

 

_п=

 

где - число молекул кислорода, необходимое для полного сгорания одной молекулы вещества;— постоянные.

Величину определяют по уравнению реакции горения или по формуле

= (n_C + n_S) + (n_H – n_X)/4 – п_O/2

где пс, п_S, п_H, п_O, пx — количество в молекуле вещества атомов углерода, серы, водорода, кислорода и галогенов, окисляющих водород до галогенводорода, а углерод — до галогенуглерода.

Для вычисления нижнего и верхнего концентрационных пределов воспламенения смеси нескольких паров или газов применима формула Ле-Шателье, выражающая правило смешения. В основу формулы положенопредположение, что несколько смесей, находящихся на нижнем пределе воспламенения, при смешении образуют смесь, также находящуюся па нижнем пределе воспламенения

_п =

где _п — нижний или верхний предел воспламенения смеси; _{1, 2 3} — концентрации горючих компонентов в смеси, % (об.); ₁ + ₂ +₃ = 100 %;_{п, 2п и} — верхний или нижний концентрационный пределы воспламенения каждого компонента в смеси, % (об.).

Формула Ле-Шателье справедлива для подавляющего большинства смесей веществ, не вступающих в химическую реакцию. При наличии в смеси флегматизирующих добавок расчет ведут по формуле

 

 

где _б.п. — верхний или нижний концентрационный пределы воспламенения смеси, пересчитанный с учетом примеси негорючих газов, %
(об.); _п. — нижний или верхний концентрационный пределы воспламенения смеси, рассчитанные по формуле Ле-Шателье, % (об.); _н.г.— концентрация негорючих газов в смеси.

Экспериментально концентрационные пределы индивидуальных веществ смесей можно определить на приборе КП (ВНИИПО) по методике ГОСТ.

За предел воспламенения принимают среднее арифметическое двух ближайших концентраций с разностью не более 5% определяемой величины, при одной из которых наблюдается воспламенение смеси с распространением пламени до верха реакционного сосуда, а при другой — «отказ».

Если ни при какой из концентраций горючего компонента пламя, возникшее у электродов, не распространяется до верха реакционного сосуда и гаснет после выключения источника зажигания, то такие вещества характеризуются как не имеющие области воспламенения и относятся к группе трудногорючих.