Сборник лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», страница 39

Эмпирические коэффициенты для расчета температуры воспламенения

Вид структурной  группы	aj, оС	Вид структурной  группы	aj, оС
С-С	0,027	C=О	-0,826
С-Н	-2,118	N-Н	-0,261
С-О	-0,111	О-Н	8,216
С=С	-8,980	С….С (аром.)	-2,069
С-N	-5,876

          Средняя квадратичная погрешность расчета этим методом составляет 2^оС.

5.4. Расчет температуры самовоспламенения

          Выбор метода расчета температуры самовоспламенения зависит от природы горючего вещества.

Для парафиновых углеводородов установлена зависимость температуры самовоспламенения (t_св.) от средней длины углеродной цепочки алканов - l_ц, которая вычисляется по формуле:

          l_ц = 2S {g_i n_i/[z(z-1)]},                                                                                   (5.4)

                    ⁱ

где i – число углеродных цепочек, начинающихся и оканчивающихся группой СН₃;

g_i – число возможных цепочек, содержащих n_i атомов углерода;

n_i – число атомов углерода в молекуле;

z – число групп СН₃ в молекуле.

(например: гептан – СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃, i = 1, g_i = 1, n_i = 7, z=2,).

          В табл. 5.6 приведены значения t_св. в зависимости отl_ц.

Таблица 5.6

Зависимость температуры самовоспламенения парафиновых углеводородов от средней длины углеродной цепочки

lц	tсв., оС	lц	tсв., оС	lц	tсв., оС	lц	tсв., оС
1,0	530	4,6	358	6,6	227	8,6	211
2,0	516	4,8	328	6,8	225	8,8	210
3,0	474	5,0	287	7,0	223	9,0	209
3,2	460	5,2	262	7,2	221	9,1¸9,3	208
3,4	450	5,4	249	7,4	220	9,4¸9,7	207
3,6	439	5,6	240	7,6	218	9,8¸10,3	206
3,8	426	5,8	236	7,8	216	10,4¸11,5	205
4,0	413	6,0	234	8,0	215	11,6¸13,4	204
4,2	400	6,2	231	8,2	213	13,5¸14,9	203
4,4	381	6,4	229	8,4	212	16,0	202

          Температуру самовоспламенения представителей отдельных классов органических соединений можно рассчитать методом сравнительного расчета, исходя из t_св. соответствующих им алканов (например: этан – этанол – уксусная кислота) по следующему соотношению:

          t_св. = а×t_св^алк. + b,                                                                                             (5.5)

где а, b – эмпирические коэффициенты (см. табл.5.7);

t_св^алк. – температура самовоспламенения соответствующего алкана, рассчитанная по формуле (5.4) и выбранная по табл.5.6.

Таблица 5.7

Эмпирические коэффициенты к расчету температуры самовоспламенения

Соединения	а	b	Погрешность расчета, оС
Спирты	0,6796	121,2	28,0
Соединения с группами NH2-	0,4722	170,4	19,8
Ароматические соединения	0,6412	252,9	15,0
Формиаты	0,7719	81,5	19,2
Ацетаты	0,7909	52,0	15,0
Пропионаты	0,7158	91,3	10,0
Кислоты	0,7556	86,0	17,0
Прочие соединения с одной группой –СОО-	0,8439	46,4	19,0

5.5. Расчет концентрационных пределов распространения пламени