Расчет температуры воспламенения

Пример 2

Пример 1.

Условие: Вычислить температуру вспышки 2-метилпропанола-1 (изобутилового спирта).

Решение:

Структурная формула 2-метилпропанола-1 выглядит следующим образом:

Н Н Н ½ ½ ½ Н ¾ С ¾ С ¾ С ¾ О ¾Н ½ ½ ½ Н Н– С –Н Н ½ Н

Данные для расчета:   tкип = 107,8^0C   Число связей:   С – С 3 С – Н 9 С – О 1 О – Н 1

Используя данные таблицы 1,

t_всп = -73,14 + 0,659 × 107,8 + 3 × (-2,03) + 9 × 1,105 + 2,47 + 23,90 = 28,1⁰С.

По справочным данным температура вспышки 2-метилпропанола-1 составляет 28⁰С.

Условие: Вычислить температуру вспышки пара-ксилола

(1,4-диметилбензола).

Решение:

Структурная формула 1,4-диметилбензола выглядит следующим образом:

Н ½ Н-С-Н ½ С // \ H-С С-H ç çç H-С С-H \\ / С ½ Н-С-Н ½ Н

Данные для расчета:   tкип = 138,3^0C   Расчет: используя данные таблицы 3   tвсп = -67,83 + 0,665×138,3 = 24,1^0С   По справочным данным температура вспышки п -ксилола составляет 26^0С.

Для перечисленных в табл.2 классов веществ температуру вспышки в °Свычисляют по формуле:

t_всп = а + b·t_кип, (2)

где:

а, b — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 2 вместе со средними квадратическими погрешностями расчета.

Таблица 2

Класс веществ	Коэффициенты
	а, С	b	d, С
Алканы Спирты	—73,22 —41,69	0,693 0,652	1,5 1,4
Алкиланилины	—21,94	0,533	2,0
Карбоновые кислоты	—43,57	0,708	2,2
Алкилфенолы	—38,42	0,623	1,4
Ароматические углеводороды	—67,83	0,665	3,0
Альдегиды	—74,76	0,813	1,5
Бромалканы	—49,56	0,665	2,2
Кетоны	—52,69	0,643	1,9
Хлоралканы	—55,70	0,631	1,7

Температура воспламенения - это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие газы и пары с такой скоростью, что при воздействии источника зажигания наблюдается воспламенение жидкости.

Температура воспламенения жидкости рассчитывается по той же формуле что и температура вспышки, но со своими коэффициентами:

, ^оС, где (3)

где:

а₀ = - 47,78 °С;

а₁ = 0,882;

t_кип - температура кипения жидкости, °С;

а_j - коэффициент j-той химической связи, приведены в табл. 3;

l_j - число химических связей вида j в молекуле жидкоcти

Таблица 3

Вид связи	aj, °С	Вид связи	aj, °С
С—С	0,027	С=О	—0,826
С С С=С	— 2,069 — 8,980	C—N O—Н	—5,876 8,216
С—Н	— 2,118	N—Н	—0,261
С—О	— 0,111

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 5 °С.

Пример:

Условие: Вычислить температуру воспламенения гептена-3.

Н Н Н Н Н Н Н ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ Н ¾ С ¾ С ¾С == С ¾ С¾ С ¾ С ¾ Н ½ ½ ½ ½ ½ Н Н Н Н Н

Данные для расчета:   tкип = 96^0C   Число связей:   С – С 5 С – Н 14 С = С 1

Используя данные таблицы 7,

t_воспл = -47,78 + 0,882 × 96 + 5 × 0,027 – 8,980 – 14 × 2,118 = 1,6⁰С.

По справочным данным температура вспышки гептена-3 составляет -3⁰С.

Температуру воспламенения алифатических спиртов и сложных эфиров вычисляют по формуле

(4)

где:

К — эмпирический коэффициент, равный 6·10^-4 для спиртов и 7·10^-4 для сложных эфиров.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 2 °С для спиртов и 4°С — для сложных эфиров.

Дата добавления: 2014-12-27