Исходные данные для расчетов

Стирол, винилбензол, этилбензол, фенилэтилен, C8H8.

Физико-химические свойства: бесцветная жидкость. Мол. масса 104,14; плотность 901,7 кг/м3 при 25 °C; т. кип. 145 °C; lg p = 7,0654−2123,057/(272,988+t) при температуре -7 до 146 °C; плотность пара по воздуху 3,6; коэф. диф. Пара в воздухе 0,0674 см2/с при 0 °C; теплота образов. 155,6 кДж/моль; теплота cгоpания — 4438,8 кДж/моль; в воде не растворяется.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. вспышки.: 30 °C (з.т.), 37 °C (о.т.); т. самовоспламенения 490 °C; концентрационные пределы распространения пламени 1,1−7,2% об.; температурные пределы распр. пл.: нижний 27 °C, верхний 67 °C (расч.); т. гор. 1590 К; минимальная энергия зажигания 0,99 мДж при 40 °C; максимальное давление взрыва 650 кПа; нормальная скорость распространения пламени 0,57 м/с при 95 °C.

Средства тушения: Распыленная вода, воздушно-механическая пена, порошки, аэрозольные составы.

Структурная формула стирола:

Расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Расчет температуры вспышки индивидуальных жидких веществ в закрытом тигле (з.т.)

а) Температура вспышки tвсп веществ, имеющих нижеперечисленные структурные группы (табл. 3.1), рассчитывается по формуле, °С:

tвсп = aо + а1 tкип +j* l j (1).

где а0 — размерный коэффициент, равный минус 73,14°С;

а1 — безразмерный коэффициент, равный 0,659;

tкип — температура кипения исследуемой жидкости, °С;

lj — число структурных групп j-го вида в молекуле;

aj — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.1 Приложения 1.

Средняя квадратичная погрешность расчета по формуле (1) составляет.

9 — 13 °C.

Решение.

Первый способ.

По табл.1 Приложения 1 находим:

; ;

; ;

; ;

tкип =145°С.

Подставляя эти величины в формулу (1), получаем:

tвсп = -73,14 + 0,659 145 + 4(-0,28) + 4(-2,03) + 8(1,105) = 29,32°С? 29 °C Д= |30 — 29,3| = 0,7°С Второй способ.

По табл.1 Приложения 1 находим:

a с=с = 1,72 l с=с = 1.

tвсп = -73,14 + 0,659 145 + 1(67,83) + 3(1,105)+1(1,72) = 30,015°С.

Экспериментальное значение tвсп 30 °C.

Д= |30 — 30,015| = 0,015°С.

б) Для органических соединений, состоящих из атомов С, Н, О, N, а также галоидорганических и элементоорганических соединений, содержащих атомы S, Si, P, Cl, температура вспышки рассчитывается по формуле.

tвсп = C0 + С1? tкип + С2 |?Нсг|, (2).

где ?Нсг — мольная теплота сгорания вещества, кДж/моль;

C0, С1, С2 — эмпирические константы, величины которых приведены в табл.2 Приложения 1.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле составляет 9 -13 ?С.

Решение. Используя данные табл.2 Приложения 1, получаем:

?Нсг = -4438,8 кДж/моль.

tкип = 145 °C.

C0 = -45,5;

С1 =0,83;

С2 =-0,0082;

tвсп = -45,5 + 0,83 145 — 0,0082|-4438,8| = 38,5 ?С Экспериментальное значение tвсп стирола 30? С.

Д = |30 — 38,5| = 8,5?С.

в) Более точную температуру вспышки классов веществ рассчитывают по формуле.

tвсп = а + b? tкип, (3).

где, а и b — эмпирические коэффициенты, значения которых приведены табл.3 Приложения 1.

Средняя квадратическая погрешность при расчете по формуле (3) составляет 3 — 5 °C.

tкип = 145 °C,.

а= -67,83°С,.

b = 0,665°С.

Решение. Используя данные табл.3 Приложения 1, получаем:

tвсп = - 67,83 + 0,665 145 = 28,6 °С Экспериментальное значение tвсп стирола 30 °C.

Д = |30−28,6| = 1,4?С.

Наиболее приближенное значение tвсп к справочному значению tвсп, вычисляется по формуле данной в пункте «а».