РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов 9
1.1.1 Характеристика пожаровзрывоопасности веществ и материалов 9
1.1.2 Характеристика показателей пожаровзрывоопасности веществ и
материалов 11
1.2 Характеристика смесей веществ, подверженных возгоранию 16
1.3 Аспекты химизма щелочных металлов 19
1.4 Распространенность и получение щелочных металлов 20
1.4.1 Литий 21
1.4.2 Натрий и калий 22
1.5 Применение щелочных металлов 24
1.6 Задачи работы 28
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1 Объект исследования 29
2.2 Методы исследования 31
2.2.1 Определение минимального количества металла, необходимого для
достижения температуры самовоспламенения водорода 31
2.2.2 Расчет тепловых эффектов химических реакций щелочных металлов с
водой 32
2.2.3 Определение скорости протекания реакции в зависимости от формы
исследуемых металлов при взаимодействии с водой 34
2.2.4 Определение параметров горючести смесей веществ в зависимости от
температуры воды 38
2.2.5 Определение параметров горючести смесей веществ в зависимости от pH воды 39
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЖАРООПАСНЫХ И ВЗРЫВООПАСНЫХ
СВОЙСТВ ИССЛЕДУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ 42
3.1 Пожаровзрывоопасные свойства лития 43
3.2 Пожаровзрывоопасные свойства натрия 45
3.3 Пожароопасные свойства калия 47
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГОРЮЧЕСТИ НА
ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТЬ ИССЛЕДУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ 48
4.1 Исследование влияния количества металла на способность самовоспламенения 48
4.2 Исследование влияния формы вещества на скорость воспламенения 49
4.3 Исследования влияния температуры, количества и pH воды на скорость
протекания химической реакции 51
4.4 Определение времени начала воспламенения и количества вещества
необходимого для его возникновения 57
4.5 Выводы по главе 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
Актуальность. В исследованиях пожарно-технического характера большое внимание уделяется обеспечению пожарной безопасности. Основным этапом для обеспечения взрывопожарной и пожарной безопасности является анализ показателей горючести применяемых веществ и материалов.
Горючесть является основным свойством всех материалов и веществ в пожарной безопасности. Однако для смесей веществ оценка горючести носит только качественный характер, тогда как для снижения пожароопасных ситуаций необходимо знать параметры количественной оценки свойств горючести.
Существующие классификации смесей веществ чрезвычайно условны, поскольку время воспламенения смеси зависит от огромного количества параметров, реагирующих по-разному в зависимости от множества факторов.
Возникновению пожара или взрыва способствует наличие в помещениях горючей пыли или волокон. Большую опасность представляют сосуды и аппараты с горючими жидкостями, а также различные химические вещества, используемые в технологических процессах. Эти вещества несут опасность, находясь в составе различных смесей, и способны самовоспламеняться в различных условиях.
Целью работы является определение количественных значений параметров горючести щелочных металлов при взаимодействии с водой.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- разработка методики проведения исследования параметров горючести исследуемых смесей веществ;
- проанализировать влияние количества и дисперсности вещества на скорость воспламенения, а также влияние температуры, количества и pH воды на воспламенение и самовоспламенение исследуемых веществ;
- выделить основные пожароопасные и взрывоопасные параметры горючести исследуемых веществ, и получить количественные значения данных параметров.
Научная новизна. Определение количественных значений параметров горючести смесей веществ, влияющих на пожароопасность.
Практическое применение. Разработана оптимальная методика определения параметров горючести смесей веществ, а также нахождения количественного значения каждого параметра горючести.
Апробация результатов исследования: результаты работы представлены на IV всероссийской студенческой конференции (с международным участием) «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи», ЮУрГУ г. Челябинск (апрель 2017 г.)
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 2 статьи в сборниках по итогам конференций.
1. Солдатов, А.И. Необходимость исследования горючести веществ и материалов / А.И. Солдатов, Д.А. Лактионов, К.А. Тельманова //сборник всероссийской студенческой конференции: «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи». - 2017. - С. 223-226.
2. Солдатов, А.И. Самовозгорание смесей веществ / А.И. Солдатов, К.А. Тельманова, Д.А. Лактионов//сборник всероссийской студенческой конференции: «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи». - 2017. - С. 260-264.
Структура и объем диссертации. Текст диссертационной работы изложен на 66 страницах, включающих 13 рисунков и 15 таблиц и список цитируемой литературы 51 наименования. Основной текст разделен на введение, 4 главы и заключение с библиографическим списком.
В ходе проведения научной работы были решены поставленные задачи. Была разработана методика проведения исследования влияния параметров на горючесть смесей веществ. Данная методика позволила определить количественные значения параметров исследуемых веществ, проанализировать влияние различных факторов, что позволило лучше изучить свойства щелочных металлов, которые до этого имели только качественную оценку параметров.
Проведенный анализ полученных в результате эксперимента значений показал, что горючесть исследуемых смесей веществ зависит от массы пробы и дисперсности вещества. Заметное влияние оказывает начальная температура воды на повышение температуры выделяющегося газа и на скорость воспламенения выделяющегося водорода.
Были получены расчетные значения масс, необходимые для достижения самовоспламенения выделяющегося водорода, а также определены оптимальные условия проведения данных экспериментов.
Показана применимость разработанной методики определения показателей пожароопасности смесей веществ, на примере взаимодействия металлов щелочного ряда с водой.
Таким образом, щелочные металлы при взаимодействии с водой несут большую опасность, но в нормальных условиях достичь температуры самовоспламенения водорода практически невозможно.
