→ Punti di infiammabilità, punti di infiammabilità e punti di autoaccensione. Il punto di infiammabilità è la temperatura alla quale un prodotto petrolifero viene riscaldato in condizioni standard. Temperatura di accensione e autoaccensione. Punto di infiammabilità Quale delle op

Punti di infiammabilità, punti di infiammabilità e punti di autoaccensione. Il punto di infiammabilità è la temperatura alla quale un prodotto petrolifero viene riscaldato in condizioni standard. Temperatura di accensione e autoaccensione. Punto di infiammabilità Quale delle op

Accompagnato da un bagliore luminoso a breve termine. Allo stesso tempo, non c'è una combustione stabile. Punto d'infiammabilità - temperatura minima sostanze condensate, in cui si formano vapori sopra la loro superficie, lampeggianti quando compare una scintilla, una fiamma o un corpo incandescente.

La capacità di lampeggiare a temperature relativamente basse è posseduta da liquidi appartenenti alla categoria degli infiammabili. Il punto di infiammabilità massimo di tali sostanze nei crogioli chiusi è + 61 ° С, in quelli aperti - + 66 ° С. Alcune sostanze sono capaci di combustione spontanea, raggiungendo la loro temperatura di accensione caratteristica.

La determinazione della pressione è possibile per qualsiasi liquido infiammabile. Aumenta in proporzione all'aumento della temperatura della sostanza. Non appena il punto di infiammabilità raggiunge il valore critico (massimo), diventa possibile mantenere la combustione.

Tuttavia, l'inizio dell'equilibrio vapore-liquido richiederà del tempo, che è proporzionale alla velocità di formazione del vapore. Una combustione stabile può essere ottenuta raggiungendo una certa temperatura di accensione (per ogni singola sostanza), poiché la temperatura di combustione è sempre superiore al punto di infiammabilità.

Il cambiamento diretto della temperatura alla quale le sostanze divampano presenta alcune difficoltà. Pertanto, il punto di infiammabilità è considerato la temperatura delle pareti dei recipienti di reazione in cui si osserva questo flash. La temperatura dipende direttamente dalle condizioni dello scambio termico che avviene all'interno del vaso stesso, dalla sua attività catalitica, dal ambiente, dal volume del liquido nel vaso.

Particolarmente pericolosi sono i liquidi che possono infiammarsi a temperature inferiori a -18 ° C nei crogioli chiusi, inferiori a -13 ° C in quelli aperti. I liquidi sono considerati permanentemente pericolosi se possono infiammare ad una temperatura di + 23 ° C in crogioli chiusi e fino a + 27 ° C in quelli aperti. Gli indicatori di temperatura dei liquidi pericolosi sono fino a + 60 ° C inclusi con crogioli chiusi, fino a + 66 ° C inclusi - con quelli aperti.

La differenza e la combustione variano in modo significativo ed è individuale per ciascuna sostanza. Punto di infiammabilità, ad esempio, - non più di + 70 ° С. La sua temperatura di combustione è di + 1100 ° С. Temperatura di accensione - da + 100 ° С a + 119 ° С. Ma il punto di infiammabilità della benzina, a causa dell'altissima volatilità, è di + 40 ° C, e talvolta anche inferiore. La sua temperatura di accensione è di + 300 ° C. Le cifre per la benzina sono piuttosto generalizzate. Dovrebbero essere considerati nella media, poiché esistono vari tipi di benzina (automobile (estate, inverno), aviazione) con caratteristiche significativamente diverse e, di conseguenza, temperature diverse flash, accensione, combustione.

La combustione è un processo accompagnato dal rilascio di una grande quantità di calore con una caratteristica emissione di luce (bagliore), che è possibile quando viene raggiunta una certa temperatura per ciascuna sostanza e sono disponibili ossigeno o altre sostanze (zolfo, vapore di bromo, ecc.).

Le più pericolose sono le esplosioni caratterizzate da istantanee reazione chimica con il rilascio di un'enorme energia e il trasporto di lavoro meccanico. Il fuoco dell'esplosione può diffondersi fino a 3000 metri in un secondo. La combustione della miscela a questa velocità è chiamata detonazione. Le onde d'urto della detonazione che ne derivano causano spesso danni e incidenti significativi.

Temperaturafocolai è chiamata la temperatura minima alla quale i vapori di un prodotto petrolifero formano una miscela con l'aria capace di formare una fiamma a breve termine all'accensione di una sorgente esterna (fiamma, scintilla elettrica, ecc.).

Un flash è un'esplosione debole, che è possibile entro limiti di concentrazione rigorosamente definiti in una miscela di idrocarburi con aria.

Distinguere superiore e inferiorelimite di concentrazione propagazione della fiamma. Il limite superiore è caratterizzato dalla concentrazione massima di vapori di materia organica in una miscela con aria, al di sopra della quale l'accensione e la combustione quando viene introdotta una fonte esterna di accensione è impossibile per mancanza di ossigeno. Il limite inferiore è alla concentrazione minima di materia organica nell'aria, al di sotto della quale la quantità di calore rilasciata nel sito di accensione locale è insufficiente perché la reazione proceda nell'intero volume.

Temperaturaaccensione è la temperatura minima alla quale il vapore del prodotto in esame, quando viene introdotta una fonte esterna di accensione, forma una fiamma continua stabile. La temperatura di accensione è sempre superiore al punto di infiammabilità, spesso in modo abbastanza significativo, di diverse decine di gradi.

Temperaturaautoaccensione nominare la temperatura minima alla quale i vapori dei prodotti petroliferi miscelati con l'aria si accendono senza una fonte esterna di accensione. Questa proprietà dei prodotti petroliferi è alla base del pa6ot dei motori diesel a combustione interna. La temperatura di autoaccensione è di diverse centinaia di gradi superiore al punto di infiammabilità. Il punto di infiammabilità di cherosene, gasolio, olio lubrificante, olio combustibile e altri prodotti petroliferi pesanti caratterizza il limite inferiore di esplosività. Il punto di infiammabilità delle benzine, la cui tensione di vapore a temperatura ambiente è significativa, caratterizza solitamente il limite superiore di esplosività. Nel primo caso, la determinazione viene eseguita durante il riscaldamento; nel secondo, durante il raffreddamento.

Come ogni caratteristica convenzionale, il punto di infiammabilità dipende dal design del dispositivo e dalle condizioni di determinazione. Inoltre, il suo valore è influenzato da condizioni esterne - pressione atmosferica e umidità dell'aria. Il punto di infiammabilità aumenta con l'aumentare della pressione atmosferica.

Il punto di infiammabilità è correlato al punto di ebollizione della sostanza in esame. Per i singoli idrocarburi, questa dipendenza secondo Ormandy e Krevin è espressa dall'uguaglianza:

T vp \u003d K T balla, (4.23)

dove Tsp è il punto di infiammabilità, K; K - coefficiente pari a 0,736; T ebollizione - punto di ebollizione, K.

Il punto di infiammabilità è un valore non additivo. Il suo valore sperimentale è sempre inferiore al valore medio aritmetico dei punti di infiammabilità dei componenti inclusi nella miscela, calcolato secondo le regole di additività. Questo perché il punto di infiammabilità dipende principalmente dalla tensione di vapore del componente a basso punto di ebollizione e il componente ad alto punto di ebollizione funge da trasmettitore di calore. Ad esempio, si può indicare che anche l'1% della benzina nell'olio lubrificante riduce il punto di infiammabilità da 200 a 170 ° C e il 6% della benzina lo dimezza quasi. ...

Esistono due metodi per determinare il punto di infiammabilità: in dispositivi aperti e chiusi. Valori del punto di infiammabilità dello stesso prodotto petrolifero, determinati nei dispositivi tipi diversisono notevolmente diversi. Per i prodotti altamente viscosi questa differenza raggiunge i 50, per i prodotti meno viscosi 3-8 ° C. A seconda della composizione del carburante, le condizioni per la sua combustione spontanea cambiano in modo significativo. Queste condizioni, a loro volta, sono associate alle proprietà del motore dei combustibili, in particolare alla resistenza agli urti.

Limiti della temperatura di accensione. Temperatura del liquido alla quale si crea la concentrazione sopra la superficie vapore saturo, uguale al limite di concentrazione inferiore di accensione, viene chiamato limite inferiore di temperatura di accensione (NTPV).

Viene chiamata la temperatura del liquido alla quale si crea una concentrazione di vapore saturo sopra la superficie, pari al limite di concentrazione superiore di accensione limite superiore di temperatura di accensione (VTPV).

Ad esempio, per l'acetone i limiti di temperatura sono: LTPV 253 K, ETPV 279 K. A queste temperature si formano concentrazioni di vapore, rispettivamente, 2,6 e 12,6% (vol.).

I limiti di temperatura di accensione vengono utilizzati per valutare il rischio di incendio dei liquidi, nel calcolo delle modalità operative sicure di dispositivi tecnologici chiusi e serbatoi di stoccaggio con liquidi e solidi volatili. Per la sicurezza antincendio processo tecnologicoassociata all'uso di liquidi, quest'ultima viene effettuata a temperature inferiori alla LTPR di 10 K o superiori alla LTPR di 15 K. Per molti liquidi vengono determinati limiti di temperatura ed i risultati sono riassunti in tabelle di riferimento.

È possibile calcolare i limiti di temperatura. Il metodo di calcolo viene utilizzato per determinare approssimativamente i limiti di temperatura di accensione al fine di trovare i limiti di temperatura stimati prima di iniziare la loro determinazione sperimentale, nonché per il calcolo approssimativo delle modalità operative sicure delle apparecchiature tecnologiche nella fase di studio di pre-progettazione del processo tecnologico in assenza di dati sperimentali. I limiti di temperatura di accensione possono essere calcolati utilizzando la pressione del vapore saturo a varie temperature utilizzando la formula

dove R 1, R 2 - il più vicino a R ppressioni di vapore tabulate più basse e più alte corrispondenti alle temperature T 1 e T 2.

I limiti di temperatura di accensione possono essere calcolati da limiti di concentrazione determinati sperimentalmente. Se il valore calcolato non coincide con quello sperimentale, viene considerato valido il valore inferiore per LTPV e uno superiore per ETPV. Calcolare i limiti di temperatura come segue.

Determina la pressione del vapore R n e P in sostanza che soddisfa i limiti di concentrazione inferiore e superiore per i vapori nell'aria

Se una P totale\u003d 101080 Pa, quindi P in=1010 Da A e R n = 1010 C ndove R n e P in - valori sperimentali dei limiti di concentrazione inferiore e superiore di accensione dei vapori nell'aria,% (vol.).

Dai valori trovati R n e P in calcolare i limiti di temperatura di accensione utilizzando le formule di cui sopra e i dati tabulari della dipendenza della tensione di vapore dalla temperatura.

Punto d'infiammabilità. Il punto di infiammabilità è il massimo bassa temperatura (nelle condizioni di prove speciali) una sostanza in cui si formano vapori e gas sopra la sua superficie, in grado di lampeggiare nell'aria da una fonte di accensione, ma la velocità di formazione è ancora insufficiente per la successiva combustione.

Questo termine è usato per caratterizzare i liquidi infiammabili ed è entrato in molti standard. Secondo GOST 12.1.004-90 (Sicurezza antincendio. Requisiti generali), i liquidi in grado di bruciare sono suddivisi in infiammabili (infiammabili) e combustibili (infiammabili). I liquidi infiammabili sono liquidi che hanno un punto di infiammabilità non superiore a 61 ° C (in un crogiolo chiuso) o 65 ° C (in un crogiolo aperto). GZh sono liquidi con un punto di infiammabilità superiore a 61 ° C (in un crogiolo chiuso) o 66 ° C (in un crogiolo aperto).

Categoria I - liquidi infiammabili particolarmente pericolosi, questi includono liquidi infiammabili con un punto di infiammabilità di -18 ° C e inferiore in un crogiolo chiuso o da -13 ° C e inferiore in un crogiolo aperto;

II categoria - liquidi infiammabili costantemente pericolosi, questi includono liquidi infiammabili con un punto di infiammabilità superiore a -18 ° C a 23 ° C in un crogiolo chiuso o superiore a -13 ° C a 27 ° C in un crogiolo aperto;

Categoria III - liquidi infiammabili, pericolosi a temperature dell'aria elevate, comprendono liquidi infiammabili con un punto di infiammabilità superiore a 23 ° C - 61 ° C in un crogiolo chiuso o superiore a 27 ° C - 66 ° C in un crogiolo aperto.

A seconda del punto di infiammabilità, vengono stabiliti metodi sicuri per la conservazione, il trasporto e l'utilizzo di liquidi per vari scopi. il punto di infiammabilità dei liquidi appartenenti alla stessa classe cambia naturalmente al variare delle proprietà fisiche dei membri della serie omologa (Tabella 5.2).

Dalla tabella dei dati. 5.2 si può vedere che il punto di infiammabilità aumenta con l'aumentare del peso molecolare, del punto di ebollizione e della densità. Queste regolarità nelle serie omologhe indicano che il punto di infiammabilità è associato alle proprietà fisiche delle sostanze ed è esso stesso un parametro fisico. Si noti che la regolarità della variazione del punto di infiammabilità in serie omologhe non può essere estesa a liquidi appartenenti a classi diverse di composti organici.

Tabella 5.2

Proprietà fisiche degli alcoli

Massa molecolare

Densità, kg / m 3

Temperatura, K

Metile CH 3 OH

Etil C 2 H 5 OH

n-Propil C 3 H 7 OH

n-Butile C 4 H 9 OH

n-Amil C 5 H 11 OH

Quando si mescolano liquidi infiammabili con acqua o tetracloruro di carbonio la pressione del vapore combustibile alla stessa temperatura diminuisce, il che porta ad un aumento del punto di infiammabilità. È possibile diluire il liquido infiammabile a tal punto che la miscela risultante non ha un punto di infiammabilità:

soluzione,% …………………

Punto di infiammabilità, 0 С

alcool metilico …………

alcol etilico ………… ..

La pratica dell'estinzione degli incendi mostra che la combustione di liquidi facilmente solubili in acqua si interrompe quando la concentrazione del liquido infiammabile raggiunge il 10-25%.

Per le miscele binarie di liquidi infiammabili che sono facilmente solubili l'una nell'altra, il punto di infiammabilità si trova tra i punti di infiammabilità dei liquidi puri e si avvicina al punto di infiammabilità di uno di essi, a seconda della composizione della miscela.

Con un aumento della temperatura del liquido, la velocità di evaporazione aumenta e ad una certa temperatura raggiunge un valore tale che una volta accesa, la miscela continua a bruciare dopo aver rimosso la fonte di accensione.


Questa temperatura del liquido viene solitamente chiamata temperatura di accensione. Per i liquidi infiammabili differisce di 1 - 5 0 С dal punto di infiammabilità e per i liquidi infiammabili - di 30 - 35 0 С Alla temperatura di accensione dei liquidi viene stabilito un processo di combustione (stazionario) costante.

5.3. Il processo di combustione dei liquidi. Tasso di burnout

La combustione dei liquidi è accompagnata non solo da una reazione chimica (interazione di una sostanza combustibile con l'ossigeno atmosferico), ma anche da fenomeni fisici, senza i quali la combustione è impossibile. L'interazione dei vapori combustibili con l'ossigeno presente nell'aria avviene nella zona di combustione, nella quale devono fluire continuamente vapori combustibili e aria. Ciò è possibile se il liquido riceverà una certa quantità di calore necessaria per l'evaporazione. Il calore nel processo di combustione proviene solo dalla zona di combustione (fiamma), dove viene rilasciato continuamente. Il calore viene trasferito dalla zona di combustione alla superficie del liquido per irraggiamento. Il trasferimento di calore mediante conduttività termica è impossibile, poiché la velocità del movimento del vapore dalla superficie del liquido alla zona di combustione è maggiore della velocità di trasferimento del calore lungo di essi dalla zona di combustione al liquido. Anche il trasferimento di calore per convezione è impossibile, poiché il flusso di vapore nel volume della fiamma è diretto dalla superficie meno riscaldata (liquido) alla superficie più riscaldata.

La quantità di calore emessa da una fiamma dipende dalla sua oscurità e dalla sua temperatura. Il grado di oscurità di una fiamma è determinato dalla concentrazione di carbonio rilasciato nella fiamma di un liquido quando il liquido brucia. Ad esempio, il grado di oscurità di una fiamma quando si brucia petrolio e prodotti petroliferi in grandi serbatoi è vicino all'unità.

La quantità di calore proveniente dalla torcia Q R per unità di tempo per unità di superficie del liquido, può essere determinato dalla formula

,

dove e è il grado di oscurità; s è la costante di Stefan-Boltzmann, pari a 2079 × 10 -7 kJ / (m 2 × h × K 4); T f è la temperatura della fiamma della torcia, K; T W è la temperatura della superficie del liquido, K.

Questo calore viene speso per l'evaporazione del liquido, il suo riscaldamento dalla temperatura iniziale alla temperatura superficiale, ad es. riscaldare il liquido in profondità:

,

dove r - calore di vaporizzazione, kJ / h; r - densità, g / cm 3; v - velocità di combustione lineare, mm / h; u - la velocità di riscaldamento del liquido in profondità, mm / h; T p - temperatura superficiale del liquido, K; T 0 - temperatura iniziale del liquido, K; a partire dal - capacità termica specifica del liquido, J / (g × K).

Quindi,

In un processo di combustione stazionario (cioè a una temperatura di fiamma costante), c'è un equilibrio tra la quantità di sostanza bruciata nella zona di combustione (fiamma) e la massa di vapore che entra nella fiamma. Ciò determina il tasso di evaporazione costante e quindi il burnout del liquido durante l'intero processo di combustione.

Velocità di combustione dei liquidi. Ci sono due velocità di combustione dei liquidi: massa e lineare. Velocità di massa G chiamato la massa di liquido (kg), che brucia per unità di tempo (h, min) da un'unità di superficie. Sotto velocità lineare v la combustione di un liquido è intesa come l'altezza del suo strato (mm, cm), che brucia per unità di tempo:

dove r - densità del liquido, kg / m 3; h - l'altezza dello strato liquido bruciato, mm; t - tempo di combustione.

Conoscendo o determinando la velocità di combustione lineare, è possibile calcolare la combustione di massa e viceversa.

La velocità di combustione dei liquidi non è costante e cambia a seconda della temperatura iniziale, del diametro del serbatoio, del livello del liquido nel serbatoio, della velocità del vento e di altri fattori. Per bruciatori di piccolo diametro, la velocità di combustione è relativamente alta. All'aumentare del diametro, la velocità di combustione prima diminuisce e poi aumenta fino a raggiungere un certo valore costante per un dato liquido. Questa dipendenza è dovuta a vari motivi. La velocità di combustione nei piccoli bruciatori è notevolmente influenzata dalle pareti, poiché la fiamma, a contatto con esse, riscalda il bordo superiore ad alta temperatura. Dal bordo superiore, il calore viene trasmesso per conduttività termica lungo l'intera parete e viene trasferito al liquido. Questo apporto di calore aggiuntivo dal lato della parete aumenta la velocità di evaporazione del liquido. Un aumento della velocità di combustione con un aumento del diametro è associato al passaggio da un regime di combustione laminare a uno turbolento. Questa transizione è accompagnata da una diminuzione della completezza della combustione e una grande quantità di fuliggine rilasciata contribuisce ad aumentare l'oscurità della fiamma, che porta ad un aumento del flusso di calore dalla fiamma. Con la combustione turbolenta, viene fornita la rimozione più rapida dei vapori dalla superficie del liquido e la velocità di evaporazione aumenta.

La velocità di combustione nei serbatoi grandi aumenta leggermente con l'aumentare del diametro. Si ritiene che la velocità di combustione nei serbatoi con un diametro superiore a 2 m sia praticamente la stessa.

Il forte vento favorisce la miscelazione dei vapori con l'aria, aumentando la temperatura della fiamma, a seguito della quale aumenta l'intensità della combustione.

Man mano che il livello del liquido nel serbatoio diminuisce, la distanza dalla fiamma alla superficie del liquido aumenta, quindi il flusso di calore al liquido diminuisce. La velocità di combustione diminuisce gradualmente e ad una certa distanza critica della superficie del liquido dal bordo laterale può verificarsi l'autoestinguenza. Questa distanza è chiamata altezza critica ; aumenta con l'aumentare del diametro del serbatoio. Per i serbatoi di grandi dimensioni, la dipendenza della velocità di combustione dall'altezza del bordo libero non ha alcuna importanza pratica, poiché l'altezza dei serbatoi standard è sempre molto inferiore all'altezza critica. Pertanto, il calcolo mostra che l'autoestinguenza in un serbatoio di 23 m di diametro può verificarsi ad un'altezza di oltre 1 km. Altezza effettiva vasca 12 m.

punto d'infiammabilità è chiamata la temperatura minima alla quale i vapori di un prodotto petrolifero formano una miscela con l'aria capace di formare una fiamma a breve termine all'accensione di una sorgente esterna (fiamma, scintilla elettrica, ecc.).

Un flare è un'esplosione debole che è possibile entro limiti di concentrazione strettamente definiti in una miscela di idrocarburi con aria.

Distinguere superiore e inferiorelimite di concentrazione propagazione della fiamma. Il limite superiore è caratterizzato dalla concentrazione massima di vapori di materia organica in una miscela con aria, al di sopra della quale l'accensione e la combustione quando viene introdotta una fonte esterna di accensione è impossibile per mancanza di ossigeno. Il limite inferiore è alla concentrazione minima di materia organica nell'aria, al di sotto della quale la quantità di calore rilasciata nel sito di accensione locale è insufficiente perché la reazione proceda nell'intero volume.

Temperatura di accensione è la temperatura minima alla quale il vapore del prodotto in esame, quando viene introdotta una fonte esterna di accensione, forma una fiamma continua stabile. La temperatura di accensione è sempre superiore al punto di infiammabilità, spesso in modo abbastanza significativo, di diverse decine di gradi.

Temperatura di autoaccensione nominare la temperatura minima alla quale i vapori dei prodotti petroliferi miscelati con l'aria si accendono senza una fonte esterna di accensione. Questa proprietà dei prodotti petroliferi è alla base del pa6ot dei motori diesel a combustione interna. La temperatura di autoaccensione è di diverse centinaia di gradi superiore al punto di infiammabilità. Il punto di infiammabilità di cherosene, gasolio, olio lubrificante, olio combustibile e altri prodotti petroliferi pesanti caratterizza il limite inferiore di esplosività. Il punto di infiammabilità delle benzine, la cui tensione di vapore a temperatura ambiente è significativa, caratterizza solitamente il limite superiore di esplosività. Nel primo caso, la determinazione viene eseguita durante il riscaldamento; nel secondo, durante il raffreddamento.

Come ogni caratteristica convenzionale, il punto di infiammabilità dipende dal design del dispositivo e dalle condizioni di determinazione. Inoltre, il suo valore è influenzato dalle condizioni esterne: pressione atmosferica e umidità dell'aria. Il punto di infiammabilità aumenta con l'aumentare pressione atmosferica.



Il punto di infiammabilità è correlato al punto di ebollizione della sostanza in esame. Per i singoli idrocarburi, questa dipendenza secondo Ormandy e Krevin è espressa dall'uguaglianza:

T vp \u003d K T balla, (4.23)

dove Tsp è il punto di infiammabilità, K; K - coefficiente pari a 0,736; T ebollizione - punto di ebollizione, K.

Il punto di infiammabilità è un valore non additivo. L'ho sperimentata
il valore è sempre inferiore a quello calcolato secondo le regole di additività
la media aritmetica dei punti di infiammabilità dei componenti inclusi nella miscela. Questo perché il punto di infiammabilità dipende principalmente dalla tensione di vapore del componente a basso punto di ebollizione e il componente ad alto punto di ebollizione funge da trasmettitore di calore. Ad esempio, si può indicare che anche l'1% della benzina nell'olio lubrificante riduce il punto di infiammabilità da 200 a 170 ° C e il 6% della benzina lo dimezza quasi. ...

Esistono due metodi per determinare il punto di infiammabilità: in dispositivi aperti e chiusi. I valori del punto di infiammabilità dello stesso prodotto petrolifero, determinati in dispositivi di diverso tipo, differiscono notevolmente. Per prodotti altamente viscosi, questa differenza raggiunge i 50, per prodotti meno viscosi 3-8 ° C. A seconda della composizione del carburante, le condizioni per la sua combustione spontanea cambiano in modo significativo. Queste condizioni, a loro volta, sono associate alle proprietà del motore dei combustibili, in particolare alla resistenza agli urti.

Proprietà ottiche

In pratica, proprietà ottiche come l'indice di rifrazione (indice), la rifrazione molecolare e la dispersione vengono spesso utilizzate per determinare rapidamente la composizione dei prodotti petroliferi, nonché per controllare la qualità dei prodotti durante la loro produzione. Questi indicatori sono inclusi in molti GOST per i prodotti petroliferi e sono riportati nella letteratura di riferimento.

Indice di rifrazione è una costante molto importante non solo per le singole sostanze, ma anche per i prodotti petroliferi, che sono una miscela complessa di vari composti. È noto che l'indice di rifrazione degli idrocarburi è tanto minore quanto maggiore è il contenuto relativo di idrogeno in essi. L'indice di rifrazione dei composti ciclici è superiore a quello di quelli alifatici. I cicloalcani occupano una posizione intermedia tra areni e alcani (esano 1.3749, cicloesano 1.4262, benzene 1.5011). Nelle serie omologhe, l'indice di rifrazione aumenta con l'allungamento della catena. I cambiamenti più evidenti si osservano nei primi membri della serie omologa, quindi i cambiamenti vengono gradualmente attenuati. Tuttavia, ci sono eccezioni a questa regola. Per cicloalcani (ciclopentano, cicloesano e cicloeptano) e areni (benzene e suoi omologhi), l'indice di rifrazione prima diminuisce e poi aumenta con l'aumentare della lunghezza o del numero di sostituenti alchilici. Ad esempio, l'indice di rifrazione del benzene è 1.5011, toluene 1.4969, etilbenzene 1.4958, xileni 1.4958-1.5054.

Nelle serie omologhe di idrocarburi esiste una relazione lineare tra densità e indice di rifrazione. Per le frazioni di cicloalcani, esiste una relazione simbolica tra la variazione del punto di ebollizione (peso molecolare) e l'indice di rifrazione; maggiore è il punto di ebollizione, maggiore è l'indice di rifrazione. Oltre all'indice di rifrazione, alcuni dei suoi derivati \u200b\u200bsono caratteristiche molto importanti, ad esempio, rifrazione specifica:

R 1 \u003d (n D - 1) / р \u003d\u003d const (formula Gladstone - Dahl), (4.24)

R 2 \u003d [(n 2 D - 1) / (n 2 D + 2)] · 1 / p \u003d\u003d const (formula di Lorentz - Lorentz), (4.25)

dove p è la densità del prodotto, misurata alla stessa temperatura dell'indice di rifrazione.

Viene chiamato il prodotto della rifrazione specifica e del peso molecolare rifrazione molecolareLa rifrazione molecolare è additiva per le singole sostanze. Inoltre, la rifrazione molecolare è uguale alla somma delle rifrazioni atomiche. Sulla base di un gran numero di dati sperimentali, è stato riscontrato che l'allungamento della molecola di un gruppo metilene (CH 2) provoca un aumento della rifrazione molecolare di 4,6.

L'indice di rifrazione della sostanza in esame dipende dalla lunghezza d'onda della luce incidente. Valore massimo l'indice di rifrazione è per la luce con una lunghezza d'onda più corta e viceversa. La dipendenza dell'indice di rifrazione della luce dalla sua lunghezza d'onda per una data sostanza è caratterizzata da varianza (dispersione) luce.

Vladimir Khomutko

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Qual è il punto di infiammabilità dei prodotti petroliferi?

Il punto di infiammabilità dei prodotti petroliferi (TVNP) è un valore al quale viene rilasciata una quantità di vapore da una sostanza riscaldata in condizioni standard, sufficiente a formare una miscela combustibile nell'aria circostante, che divampa a contatto con il fuoco.

Il TVNP e il punto di ebollizione dei prodotti petroliferi, che caratterizza il grado della loro volatilità, sono strettamente correlati. In altre parole, più leggera è la frazione di petrolio, maggiore è la sua volatilità e quindi più basso è questo importante indicatore.

Ad esempio, il TVNP delle frazioni di petrolio e benzina si trova nell'intervallo di valori negativo (fino a meno 40 gradi Celsius). Il cherosene forma miscele di aria combustibile nell'intervallo da 28 a 60 gradi e vari tipi di gasolio - da 50 a 80 gradi. Le frazioni di olio pesante divampano nell'intervallo da 130 a 325 ° C. Se parliamo del petrolio greggio stesso, allora il giorno tipi diversi degli oli TVNP può essere sia negativo che positivo.

Inoltre, TVNP dipende fortemente dalla presenza di umidità in un particolare prodotto, la cui presenza lo riduce. Pertanto, al fine di determinare con precisione il TVNP nelle condizioni del laboratorio di misurazione, la sostanza in esame viene preliminarmente disidratata.

Attualmente vengono utilizzati due metodi principali per determinare TVNP, che hanno standard statali:

  • in un crogiolo aperto (secondo GOST 4333-87);
  • in un crogiolo chiuso (secondo GOST 6356-75).

La differenza nei risultati ottenuti con questi metodi può essere compresa tra 20 e 30 gradi. Ciò è dovuto al fatto che in un crogiolo aperto una parte dei vapori rilasciati dal prodotto fuoriesce nell'atmosfera; pertanto, l'accumulo della loro quantità sufficiente per la formazione di una miscela combustibile richiede un po 'più di tempo rispetto all'utilizzo di un crogiolo chiuso. Di conseguenza, il TWF ottenuto utilizzando un crogiolo aperto sarà maggiore rispetto a quando si utilizza un crogiolo chiuso.

Fondamentalmente, un crogiolo aperto viene utilizzato per determinare questo valore per quelle frazioni di petrolio che sono classificate come altobollenti. Questi prodotti includono vari tipi di oli di petrolio e oli combustibili. TVNP è considerato tale, in cui la prima fiamma blu appare sulla superficie della sostanza in esame e scompare immediatamente.

In base al valore di questo parametro, tutti i prodotti petroliferi sono suddivisi in due categorie:

  • infiammabile;
  • infiammabile.

La prima categoria comprende tutte le sostanze petrolifere in cui questo TVNP è inferiore a 61 gradi Celsius quando testato in un crogiolo chiuso e non più di 66 - in uno aperto. Le sostanze combustibili sono considerate avere un TVNP maggiore di 61 e 66 gradi, rispettivamente, secondo il metodo di ricerca.

Il TVNP è l'indicatore più importante con cui viene determinata l'esplosività (in altre parole, in quali condizioni il vapore di una sostanza oleosa forma una miscela esplosiva con l'aria atmosferica).

L'esplosività ha due indicatori: un limite inferiore e un limite superiore.

La loro essenza sta nel fatto che se la concentrazione di vapori rilasciati dal prodotto nella miscela aria-vapore è inferiore al limite inferiore, o superiore al limite superiore, non vi sarà alcuna esplosione. Nel primo caso, ciò è dovuto al fatto che il calore rilasciato viene assorbito dall'aria in eccesso, che non consente al resto del carburante di accendersi. Nel secondo caso, semplicemente non c'è abbastanza ossigeno per un'esplosione nella miscela vapore-aria.

Altri indicatori importanti per i prodotti petroliferi

Questi indicatori includono la temperatura di accensione, autoaccensione e solidificazione.

Temperatura di accensione del prodotto petrolifero

Questa temperatura dei prodotti petroliferi è sempre superiore a quella descritta nella prima parte dell'articolo. Se, per determinare il valore del lampo dell'aspetto della prima fiamma, seguito dalla sua estinzione, allora per questo indicatore è necessario tale riscaldamento al quale la sostanza brucerà costantemente. La differenza tra queste due caratteristiche quando misurata può essere compresa tra 30 e 50 gradi.

Si prende la temperatura minima di accensione, alla quale lo scoppio di una sostanza non porta ad un'istantanea attenuazione della fiamma, ma al processo di combustione costante del prodotto in esame.

Se continuiamo a riscaldare la sostanza oleosa indagata, evitandone il contatto con l'aria atmosferica, e quando si raggiungono valori di temperatura elevati, si crea tale contatto, allora la sostanza è in grado di infiammarsi spontaneamente. La lettura minima del dispositivo a cui ciò avviene è la temperatura della sua autoaccensione.

Analizzatore del punto di infiammabilità PMA 5 Pensky-Martens

Dipende direttamente da composizione chimica prodotto petrolifero. I valori più alti di questo indicatore sono caratteristici degli idrocarburi aromatici, seguiti dalle sostanze nafteniche e paraffiniche.

La relazione è semplice: più leggera è la frazione dell'olio, maggiore è il valore t di autoaccensione. Ad esempio, l'accensione spontanea delle frazioni di benzina può verificarsi nell'intervallo da 400 a 450 gradi e per i gasoli da 320 a 360 gradi.

Conoscere questo valore è molto importante, poiché l'accensione spontanea è una causa abbastanza comune di incendi nelle raffinerie di petrolio, quando qualsiasi perdita negli scambiatori di calore, nelle condutture o nelle colonne di rettifica (ad esempio, dovuta alla depressurizzazione delle connessioni a flangia) porta a una combustione spontanea.

Si ricorda che se un prodotto oleoso entra in contatto con il materiale isolante, è necessario sostituirlo il prima possibile, poiché l'azione catalitica del prodotto può provocare una combustione spontanea a temperature inferiori a quella di autoaccensione.

La determinazione del punto di scorrimento è necessaria per garantire il normale trasporto attraverso condotte, nonché quando si utilizzano derivati \u200b\u200bdel petrolio in condizioni di gelo severo (ad esempio, nel settore dell'aviazione, dove non è possibile l'uso di un combustibile a rapida solidificazione). In queste zone è estremamente importante una caratteristica come la mobilità dei prodotti petroliferi, da cui dipende il grado di pompabilità.

TVO-LAB-11 Apparecchio automatico per la determinazione del punto di infiammabilità in un crogiolo aperto

Il punto di scorrimento è considerato quello in cui la sostanza studiata in condizioni standard perde la sua mobilità.

La diminuzione della mobilità e la sua completa perdita possono essere spiegate dai seguenti fattori:

 

 
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