Tajriba 3. Organik birikmalarda uglerod va vodorodni aniqlash (video)

Tajriba 4. Organik moddalarda galogenni aniqlash (F.F.Beylshteyn testi)

Taraqqiyotni his eting

Yong'oq shaklidagi kerosin (0,3 g gacha) va 1-2 g mis oksidi (II) gaz chiqarish trubkasi bo'lgan quruq probirkaga solinadi. Probirkaning tarkibi yaxshilab aralashtiriladi, ustiga mis oksidi (II) qatlami (1 g) qo'yiladi. Probirkaning yuqori qismiga bir bo'lak paxta qo'yiladi, uning ustiga bir oz b/c mis (II) sulfat. Probirka gaz chiqarish trubkasi bo'lgan tiqin bilan yopiladi va probirkaga ozgina egilgan holda stendga mahkamlanadi. Gaz chiqarish trubasining bo'sh uchi ohak suvi solingan probirkaga tushiriladi, shunda nay suyuqlik yuzasiga deyarli tegib turadi (keyinchalik uni to'g'ridan-to'g'ri suyuqlikka tushirish mumkin).

Birinchidan, butun probirka qizdiriladi, so'ngra reaksiya aralashmasi joylashgan qism kuchli isitiladi va gazlarni chiqarish uchun ruh lampasi asta-sekin teshikka o'tkaziladi.

Reaksiya aralashmasidan uzoqda joylashgan probirka devorlarida suyuq tomchilar paydo bo'lishi kuzatiladi va mis (II) sulfatda ko'k joylar hosil bo'ladi. Chiqib ketayotgan gaz ohak suvining bulutli bo'lishiga olib keladi. Tajribadan keyin kuzatuvlaringizni va savollarga javoblaringizni ish daftaringizga yozib oling.

Savol va vazifalar:

1. Mis (II) sulfat bo'laklarining ko'k rangiga nima sabab bo'ladi?
2. Bulutli ohak suvining sababi nima va tik turganida - cho'kindi paydo bo'lishi?
3. Reaktsiya tenglamalari yordamida sodir bo'ladigan o'zgarishlarni tasvirlab bering.

Tajriba 4. Organik moddalarda galogenni aniqlash

Tajriba 4. Organik moddalarda galogenni aniqlash (F.F.Beylshteyn namunasi, 1872).

Namuna F.F. Beylshteyn ishlatiladi organik kimyo halogen molekulasi mavjudligini isbotlash. Mis simda modda yondirilganda, yuqori haroratlarda uchuvchan bo'lgan mis galogenidlari (ftoridlardan tashqari) hosil bo'lishi sababli spirtli chiroqning alangasi yashil rangga aylanadi.

Uskunalar va reagentlar: spirtli chiroq, gugurt; organik moddalar tarkibida halogen (uglerod tetraklorid, polivinilxlorid bo'laklari), bir uchida spiralga o'ralgan va ikkinchi tomonida tiqin tiqin (ushlagich) ichiga o'ralgan mis sim.

Taraqqiyotni his eting

Spirtli chiroqning alangasiga uchida halqali mis simni soling va uni qizil olovga qizdiring. Sim yoqilganda, ruh chiroqining alangasi dog 'qolmasligiga ishonch hosil qiling.

Qoraygan sim sovigandan so'ng, uning halqasini bir lahzaga tekshiriladigan suyuqlikka botiring va suyuqlikda namlangan simni olovning pastki qismiga keltiring, so'ngra uni ruh lampasi alangasining eng issiq yuqori qismiga o'tkazing. Olovning rangi o'zgarishini kuzating.

Agar tekshirilayotgan modda qattiq bo'lsa, issiq simning uchini bir lahzaga botirib oling, so'ngra modda bilan simni ruh chiroqining alangasiga olib keling. Tajribadan keyin kuzatuvlaringizni va savollarga javoblaringizni ish daftaringizga yozib oling.

Savol va vazifalar:

1. Nima uchun simning qorayishi havoda paydo bo'ladi?
2. Brometan, xloroform, PVX, floroplastik izlari bo'lgan mis sim kiritilganda spirt chiroq alangasining rangi qanday o'zgaradi?
3. Natriy xloridni galogenli organik moddadan ajratish mumkinmi?

Ishlatishdan oldin kristalli mis (II) sulfatni darhol kaltsiylash tavsiya etiladi. Mis (II) sulfat chinni idishga quyiladi va spirtli lampaning olovida kaltsiylanadi, vaqti-vaqti bilan tarkibni aralashtirib, qizib ketishining oldini oladi. Rang o'zgarganda, kalsinatsiya to'xtatiladi. Kalsinlashdan oldin va keyin sulfat rangini solishtiring.

Umumiy ma'lumot yonish haqida

Yonish jarayonining mohiyati

Insoniyat o'z mavjudligining boshida uchrashgan birinchi kimyoviy hodisalardan biri bu yonish edi. Dastlab, u pishirish va isitish uchun ishlatilgan va faqat ming yillar o'tgach, odamlar energiyani aylantirish uchun foydalanishni o'rgandilar. kimyoviy reaksiya mexanik, elektr va boshqa energiya turlariga.

Yonish kimyoviy oksidlanish reaktsiyasi bo'lib, ko'p miqdorda issiqlik va lyuminesansning chiqishi bilan birga keladi. Pechlarda, ichki yonuv dvigatellarida va yong'inlarda har doim yonish jarayoni kuzatiladi, unda ba'zi yonuvchi moddalar va havo kislorodi. Ularning o'rtasida birikma reaktsiyasi sodir bo'ladi, buning natijasida issiqlik chiqariladi va reaktsiya mahsulotlari porlash uchun qizdiriladi. Neft mahsulotlari, yog'och, torf va boshqa ko'plab moddalar shunday yonadi.

Shu bilan birga, yonish jarayoni nafaqat yonuvchan moddaning atmosfera kislorodi bilan birikmasining reaktsiyasi, balki issiqlikning sezilarli darajada chiqishi bilan bog'liq boshqa kimyoviy reaktsiyalar bilan hamroh bo'lishi mumkin. Vodorod, fosfor, asetilen va boshqa moddalar, masalan, xlorda yonadi; mis - oltingugurt bug'ida, magniy - karbonat angidridda. Siqilgan asetilen azot xlorid va boshqa bir qator moddalar portlash qobiliyatiga ega. Portlash paytida moddalarning parchalanishi issiqlikning chiqishi va olov paydo bo'lishi bilan sodir bo'ladi. Shunday qilib, yonish jarayoni moddalarning birikmasi va parchalanishi reaktsiyalarining natijasidir.

Yonish uchun qulay sharoitlar

Yonish paydo bo'lishi uchun ma'lum shartlar kerak: yonuvchan muhit (yonuvchi modda + oksidlovchi) va tutashuv manbai. Havo va yonuvchan moddalar yonish qobiliyatiga ega bo'lgan tizimni tashkil qiladi va harorat sharoitlari ushbu tizimning yonish va yonish imkoniyatini aniqlaydi.

Ma'lumki, tabiatdagi asosiy yonuvchi elementlar uglerod va vodoroddir. Ular deyarli barcha qattiq, suyuq va gazsimon moddalarning bir qismidir, masalan, yog'och, qazilma ko'mir, torf, paxta, mato, qog'oz va boshqalar.

Ko'pgina yonuvchan moddalarning yonishi va yonishi gaz yoki bug 'fazasida sodir bo'ladi. Qattiq va suyuq yonuvchi moddalarda bug'lar va gazlarning paydo bo'lishi ularning qizishi natijasida sodir bo'ladi. Qattiq yonuvchi moddalar, masalan, oltingugurt, stearin, fosfor, ba'zi plastmassalar qizdirilganda eriydi va bug'lanadi. Yog'och, torf, ko'mir qizdirilganda bug'lar, gazlar va qattiq qoldiq - ko'mir hosil bo'lishi bilan parchalanadi.

Keling, bu jarayonni yog'och misolida batafsil ko'rib chiqaylik. 110 ° S ga qizdirilganda, yog'och quriydi va qatronlar biroz bug'lanadi. Zaif parchalanish 130 ° S da boshlanadi. Yog'ochning yanada sezilarli parchalanishi (rang o'zgarishi) 150 ° C va undan yuqori haroratda sodir bo'ladi. 150-200 ° S da hosil bo'lgan parchalanish mahsulotlari asosan suv va karbonat angidriddir, shuning uchun ular yonib keta olmaydi.

200 ° C dan yuqori haroratlarda yog'ochning asosiy komponenti bo'lgan tola parchalana boshlaydi. Bunday haroratlarda hosil bo'lgan gazlar yonuvchan hisoblanadi, chunki ular tarkibida ko'p miqdorda uglerod oksidi, vodorod, uglevodorodlar va boshqa organik moddalarning bug'lari mavjud. Ushbu mahsulotlarning havodagi konsentratsiyasi etarli bo'lganda, ma'lum sharoitlarda ular yonib ketadi.

Barcha yonuvchan suyuqliklar bug'lanishga qodir va ularning yonishi gaz fazasida sodir bo'ladi. Shuning uchun, kimdir suyuqlikni yoqish yoki yoqish haqida gapirganda, bu uning bug'larini yoqish yoki yoqishni anglatadi.

Barcha moddalarning yonishi ularning yonishi bilan boshlanadi. Yonuvchan moddalarning ko'pchiligi uchun alangalanish momenti alanga paydo bo'lishi bilan, olov bilan yonmaydigan moddalar uchun esa porlash (hujum) paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi.

Moddaning o'z-o'zidan yonish haroratidan yuqori haroratga ega bo'lgan manbalar ta'sirida yuzaga keladigan yonishning boshlang'ich elementi yonish deb ataladi.

Ba'zi moddalar tashqi issiqlik manbasiga ta'sir qilmasdan issiqlik hosil qilish va o'z-o'zini isitish qobiliyatiga ega. O'z-o'zidan isitish jarayoni, yonish bilan tugaydi, odatda o'z-o'zidan yonish deb ataladi.

O'z-o'zidan yonish - bu moddaning nafaqat qizdirilganda, balki kimyoviy, mikrobiologik va fizik-kimyoviy jarayonlar ta'sirida xona haroratida ham alangalanish qobiliyatidir.

Yonuvchan moddaning yonish manbasini keltirmasdan yonishi uchun uni qizdirish kerak bo'lgan haroratga o'z-o'zidan yonish harorati deyiladi.

Moddaning o'z-o'zidan yonishi jarayoni quyidagicha davom etadi. Yonuvchan moddani, masalan, benzin bug'larining havo bilan aralashmasini qizdirganda, aralashmada sekin oksidlanish reaktsiyasi boshlanadigan haroratga erishish mumkin. Oksidlanish reaktsiyasi issiqlikning chiqishi bilan birga keladi va aralashma qizdirilgan haroratdan yuqori qizila boshlaydi.

Biroq, issiqlik chiqishi va aralashmaning haroratining oshishi bilan birga, issiqlik reaksiyaga kirishayotgan aralashmadan muhit. Past oksidlanish tezligida issiqlik uzatish har doim issiqlik chiqarishdan oshib ketadi, shuning uchun ma'lum bir o'sishdan keyin aralashmaning harorati pasayishni boshlaydi va o'z-o'zidan yonish sodir bo'lmaydi. Agar aralashma tashqaridan yuqori haroratgacha qizdirilsa, u holda reaksiya tezligining oshishi bilan birga vaqt birligida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori ortadi.

Muayyan haroratga erishilganda, issiqlik chiqishi issiqlik uzatishdan oshib keta boshlaydi va reaktsiya intensiv tezlashuv uchun sharoitlarga ega bo'ladi. Bu vaqtda moddaning o'z-o'zidan yonishi sodir bo'ladi. Yonuvchan moddalarning o'z-o'zidan yonish harorati boshqacha.

Yuqorida muhokama qilingan o'z-o'zidan yonish jarayoni qanday bo'lishidan qat'i nazar, barcha yonuvchan moddalarga xos bo'lgan xarakterli hodisadir. agregatsiya holati ular emas edi. Biroq, texnologiya va kundalik hayotda moddalarning yonishi olov, uchqun yoki akkor jismlarga ta'sir qilish natijasida sodir bo'ladi.

Ushbu ateşleme manbalarining harorati har doim yonuvchan moddalarning o'z-o'zidan yonish haroratidan yuqori, shuning uchun yonish juda tez sodir bo'ladi. O'z-o'zidan yonish qobiliyatiga ega bo'lgan moddalar uch guruhga bo'linadi. Birinchisi havo bilan aloqa qilganda o'z-o'zidan yonishi mumkin bo'lgan moddalarni o'z ichiga oladi, ikkinchisi biroz qizdirilgan narsalar bilan. Uchinchi guruhga suv bilan aloqa qilganda o'z-o'zidan yonadigan moddalar kiradi.

Masalan, sabzavot mahsulotlari, ko'mir, temir sulfatlar, qo'ng'ir toshlar, yog'lar va yog'lar o'z-o'zidan yonishi mumkin, kimyoviy moddalar va aralashmalar.

O'simlik mahsulotlaridan pichan, somon, yonca, barglar, solod va hoplar o'z-o'zidan yonishga moyil. O'simlik hujayralarining hayotiy faoliyati davom etadigan quritilmagan sabzavot mahsulotlari, ayniqsa, o'z-o'zidan yonish uchun sezgir.

Bakterial nazariyaga ko'ra, o'simlik hujayralarining hayotiy faoliyati tufayli namlikning mavjudligi va haroratning oshishi o'simlik mahsulotlarida mavjud bo'lgan mikroorganizmlarning ko'payishiga yordam beradi. O'simlik mahsulotlarining issiqlik o'tkazuvchanligi yomon bo'lganligi sababli, chiqarilgan issiqlik asta-sekin yig'iladi va harorat ko'tariladi.

Yuqori haroratda mikroorganizmlar nobud bo'ladi va kuchli oksidlanish tufayli qizdirilish xususiyatiga ega bo'lgan g'ovakli ko'mirga aylanadi va shuning uchun mikroorganizmlardan keyin issiqlik chiqarishning navbatdagi manbai hisoblanadi. O'simlik mahsulotlarida harorat 300 ° S gacha ko'tariladi va ular o'z-o'zidan yonadi.

Ko'mir, jigarrang va ko'mir, torf ham atmosfera kislorodi bilan intensiv oksidlanish tufayli o'z-o'zidan yonadi.

O'simlik va hayvon yog'lari, agar ular maydalangan yoki tolali materiallarga surtilgan bo'lsa (latta, arqon, jgut, bo'yra, jun, talaş, kuyik va boshqalar) o'z-o'zidan alangalanish xususiyatiga ega.

Ezilgan yoki tolali materiallarni moy bilan namlashda u sirt ustida tarqaladi va havo bilan aloqa qilganda oksidlanishni boshlaydi. Neftda oksidlanish bilan bir vaqtda polimerlanish jarayoni (bir nechta molekulalarning birlashishi) sodir bo'ladi. Birinchi va ikkinchi jarayonlar issiqlikning sezilarli darajada chiqishi bilan birga keladi. Agar hosil bo'lgan issiqlik tarqalmasa, moylangan materialdagi harorat ko'tariladi va o'z-o'zidan yonish haroratiga yetishi mumkin.

Ba'zi kimyoviy moddalar havo ta'sirida o'z-o'zidan yonishi mumkin. Bularga fosfor (oq, sariq), vodorod fosfor, rux kukuni, alyuminiy kukuni, metallar: rubidiy, seziy va boshqalar kiradi. - yonish.

Kaliy, natriy, rubidiy, seziy, kaltsiy karbid, gidroksidi va ishqoriy tuproq metall karbidlari suv bilan kuchli birlashadi va o'zaro ta'sirlashganda yonuvchi gazlarni chiqaradi, ular reaktsiya issiqligi tufayli qizdirilganda o'z-o'zidan alangalanadi.

Siqilgan kislorod, xlor, brom, ftor kabi oksidlovchi moddalarni aralashtirishda, Nitrat kislota, organik moddalar bilan natriy va bariy peroksid, kaliy permanganat, selitra va boshqalar, bu aralashmalarning o'z-o'zidan yonish jarayoni sodir bo'ladi.

Moddalar va materiallarning yong'in xavfi nafaqat ularning yonish qobiliyati bilan, balki boshqa ko'plab omillar bilan ham belgilanadi: yonish jarayonining intensivligi va yonish hodisalari (tutun, zaharli bug'larning hosil bo'lishi va boshqalar), bu jarayonni to'xtatish imkoniyati. Yonuvchanlik yong'in xavfining umumiy ko'rsatkichidir.

Ushbu ko'rsatkich bo'yicha barcha moddalar va materiallar shartli ravishda uch guruhga bo'linadi: yonmaydigan, sekin yonadigan, yonuvchan.

Havoda yonishga qodir bo'lmagan moddalar va materiallar (taxminan 21% kislorod) yonmaydigan deb hisoblanadi. Bularga po'lat, g'isht, granit va boshqalar kiradi. Biroq, yonmaydigan materiallarni yong'inga qarshi deb tasniflash xato bo'ladi. Kuchli oksidlovchi moddalar (azot va sulfat kislota, brom, vodorod periks, permanganatlar va boshqalar); qizdirilganda yonuvchi gazlar chiqaradigan moddalar, suv bilan reaksiyaga kirishganda, suv bilan reaksiyaga kirishib, ko'p miqdorda issiqlik ajralib chiqadigan moddalar, masalan, ohak.

Yonuvchan - bu olov manbasidan havoda yonishi mumkin bo'lgan, ammo uni olib tashlangandan keyin o'z-o'zidan yonib keta olmaydigan moddalar va materiallar.

Yonuvchan moddalar - o'z-o'zidan alangalanishi, alangalanish manbasidan alangalanishi va uni olib tashlangandan keyin yonishi mumkin bo'lgan moddalar va materiallar.

Kitob nomi Keyingi sahifa>>

§ 1. Yonish haqida umumiy ma'lumot

Yonish- Bu yonuvchan modda va oksidlovchi moddaning o'zaro ta'sirining murakkab fizik-kimyoviy jarayoni bo'lib, issiqlik chiqishi va yorug'lik chiqishi bilan birga keladi.

Yonish jarayonlarida keng tarqalgan oksidlovchi vosita havodagi kislorod gazidir. Yonishning paydo bo'lishi va borishi uchun yonuvchi modda, kislorod (havo) va olov manbai bo'lishi kerak. Yonuvchan moddalar va kislorod reaksiyaga kirishuvchi moddalar bo'lib, ular hosil qiladi yonuvchan tizim.

Ushbu tizimda yonish manbai sabab bo'ladi yonish reaktsiyasi. Biroq, ba'zi moddalarning yonishi kislorodsiz sodir bo'lishi mumkin. Yonish jarayonida oksidlovchi moddalar xlor, brom va ba'zilari bo'lishi mumkin murakkab moddalar: azot kislotasi, bertolet tuzi, natriy peroksid.

Yonuvchan tizimlar kimyoviy jihatdan bir hil va heterojen bo'lishi mumkin.

TO kimyoviy jihatdan bir hil yonuvchi moddalar va havo bir-biriga teng ravishda aralashadigan tizimlarni o'z ichiga oladi; masalan, yonuvchi gazlar, bug'lar yoki changlarning havo bilan aralashmalari.

Bir hil yonuvchi tizimlarning yonish tezligi kimyoviy reaksiya tezligi bilan belgilanadi. Yuqori haroratlarda sezilarli bo'lishi mumkin. Shu munosabat bilan, bunday bir hil yonuvchi tizimlarning yonishi portlash yoki portlash bo'lib, deyiladi. kinetik yonish.

TO kimyoviy jihatdan heterojen Yonuvchan tizimlar yonuvchan moddalar va havo bir-biri bilan aralashmaydigan va interfeyslarga ega bo'lgan tizimlarni o'z ichiga oladi, masalan, havodagi qattiq yonuvchan materiallar va suyuqliklar, havoga kiruvchi yonuvchi gazlar va bug'larning oqimlari va boshqalar.

Kimyoviy jihatdan bir hil bo'lmagan yonuvchan tizimlarning yonishi paytida havo kislorodi yonish mahsulotlari orqali yonuvchan moddaga doimiy ravishda tarqalib (kirish) u bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday yonish deyiladi diffuziya. Uning tezligi asosan oksidlovchining yonuvchiga tarqalishi bilan belgilanadi.

Yonish uchun zarur bo'lgan havo miqdori hisoblash yo'li bilan aniqlanishi mumkin.

Yonish mahsulotlari Yonuvchan moddaning kislorod bilan qo'shilishi natijasida hosil bo'lgan gazsimon, suyuq va qattiq moddalar deb ataladi. Ularning tarkibi yonuvchi moddaning tarkibiga va uning yonish shartlariga bog'liq. Mashinasozlik korxonalaridagi yong'inlarda ko'pincha organik moddalar yonadi: yog'och, gazlamalar, erituvchilar, bo'yoqlar va laklar, kauchuk va boshqalar. Ularga asosan uglerod, vodorod, kislorod va azot kiradi. Ularning yonishi jarayonida yonish mahsulotlari hosil bo'ladi: yuqori haroratlarda gazsimon holatda bo'lgan CO 2, CO, H 2 O, N 2.

Organik moddalarning to'liq yonishi bilan yonish mahsulotlarida kuyikishning (uglerod) qattiq zarralari mavjud.

Yonish mahsulotlarining havo bilan aralashmasida to'xtatilgan eng kichik qattiq zarralardan tashkil topgan dispers tizim deyiladi. tutun.

Muayyan konsentratsiyalarda to'liq va to'liq bo'lmagan yonish mahsulotlari inson hayoti uchun xavf tug'diradi. Shunday qilib, 8-10% ga teng bo'lgan CO 2 konsentratsiyasi tezda ongni yo'qotish va o'limga olib keladi. 0,4% uglerod oksidi bo'lgan havoni nafas olish ham o'limga olib kelishi mumkin. Shu bilan birga, gaz almashinuvining past intensivligi bo'lgan xonalarda (podvallar, quritgichlar, omborlar) yong'inlarda tutundagi uglerod oksidi kontsentratsiyasi ko'rsatilganidan ancha yuqori bo'lishi mumkin.

Nafas olish uchun zararli moddalar plastmassaning yonish mahsulotlarida mavjud. Shunday qilib, linolyumni yoqishda vodorod sulfidi va oltingugurt dioksidi, poliuretan ko'pikini yondirganda - vodorod siyanidi va toluol diizosiyanat, vinil plastmassani - vodorod xlorid va uglerod oksidi, neylonni yondirganda - vodorod siyanidi hosil bo'lishi mumkin.

Tugallanmagan yonish mahsulotlari tutundagi konsentratsiyasi etarli bo'lganda yonishi mumkin. Havo bilan aralashtirilganda ular portlovchi aralashmalar hosil qiladi. Yonish sodir bo'lgan yopiq joylarda yong'inlarni o'chirishda buni hisobga olish kerak. Bunday binolarni ochishda portlashlar mumkin.

Yonish jarayonida issiqlik yonish mahsulotlarining shakllanishi bilan bir vaqtda chiqariladi. Chiqarilgan yonish mahsulotlari va issiqlik miqdorini hisoblash mumkin.

Yonish mahsulotlari yonish jarayonida yonuvchi moddaning kislorod bilan qo'shilishi natijasida hosil bo'lgan gazsimon, suyuq va qattiq moddalarni chaqiring. Ularning tarkibi yonayotgan moddaning tarkibiga va uning yonish shartlariga bog'liq. Yong'in sharoitida organik moddalar ko'pincha yonadi (yog'och, gazlamalar, benzin, kerosin, kauchuk va boshqalar), ular asosan uglerod, vodorod, kislorod va azotni o'z ichiga oladi. Ular etarli miqdorda havoda va yuqori haroratda yondirilganda, to'liq yonish mahsulotlari hosil bo'ladi: CO 2, H 2 O, N 2. Havoning etarli emasligi yoki past haroratda yonganda, to'liq yonish mahsulotlariga qo'shimcha ravishda, to'liq bo'lmagan yonish mahsulotlari hosil bo'ladi: CO, C (soot).

Yonish mahsulotlari deyiladi nam agar ularning tarkibini hisoblashda suv bug'ining tarkibi hisobga olinsa va quruq agar suv bug'ining tarkibi hisoblash formulalariga kiritilmagan bo'lsa.

Kamroq, noorganik moddalar, masalan, oltingugurt, fosfor, natriy, kaliy, kaltsiy, alyuminiy, titan, magniy va boshqalar yong'in paytida yonadi.Ko'p hollarda ularning yonish mahsulotlari qattiq moddalardir, masalan P 2 O 5, Na 2 O 2, CaO , MgO. Ular dispers holatda hosil bo'ladi, shuning uchun ular zich tutun shaklida havoga ko'tariladi. Yonish jarayonida alyuminiy, titan va boshqa metallarning yonish mahsulotlari erigan holatda bo'ladi.

Tutun - bu yonish mahsulotlarining havo bilan aralashmasida to'xtatilgan eng kichik qattiq zarralardan tashkil topgan dispers tizim. Tutun zarralarining diametri 1 dan 0,01 mikrongacha. Birlik massasining yonishi paytida hosil bo'ladigan tutun hajmi (kg)

yoki nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo hajmida (L \u003d 1) yonuvchan moddaning hajmi (m 3) jadvalda keltirilgan. 1.2.

1.2-jadval

Yonuvchan moddalarning yonishi paytida tutunning hajmi

Ism yonuvchan modda	Tutun hajmi, m 3 / kg	Ism yonuvchi gaz	Tutun hajmi, m 3 / m 3
		Asetilen
Yog'och (qarag'ay) ( V = 20 %)
		Tabiiy gaz

Organik moddalarning yonishi paytida yong'inlarda hosil bo'lgan tutunning tarkibi, to'liq va to'liq bo'lmagan yonish mahsulotlaridan tashqari, yonuvchan moddalarning termal-oksidlanishli parchalanish mahsulotlarini o'z ichiga oladi. Ular havodagi hali yonmaydigan yonuvchan moddalarni yoki kislorodni o'z ichiga olgan tutunni isitish natijasida hosil bo'ladi. Bu odatda olov oldida yoki isitiladigan yonish mahsulotlari joylashgan binolarning yuqori qismlarida sodir bo'ladi.

Termik-oksidlanishli parchalanish mahsulotlarining tarkibi yonuvchi moddalarning tabiatiga, haroratga va oksidlovchi bilan aloqa qilish sharoitlariga bog'liq. Shunday qilib, tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, molekulalarida gidroksil guruhlari bo'lgan yonuvchan moddalarning termal-oksidlanishli parchalanishi paytida doimo suv hosil bo'ladi. Yonuvchan moddalar tarkibida uglerod, vodorod va kislorod bo'lsa, termik-oksidlovchi parchalanish mahsulotlari ko'pincha uglevodorodlar, spirtlar, aldegidlar, ketonlar va organik kislotalardir. Yonuvchan moddalarning tarkibi, sanab o'tilgan elementlardan tashqari, xlor yoki azotni o'z ichiga olgan bo'lsa, u holda tutun tarkibida vodorod xlorid va siyanid, azot oksidi va boshqa birikmalar ham mavjud. Shunday qilib, kapronning yonishi paytida tutun vodorod siyanidini o'z ichiga oladi, linoleum "Relin" yonishi paytida - vodorod sulfidi, oltingugurt dioksidi, organik shisha yonishi paytida - azot oksidi. To'liq bo'lmagan yonish va termal-oksidlanishning parchalanish mahsulotlari ko'p hollarda zaharli moddalardir, shuning uchun xona ichidagi yong'inlar faqat kislorod izolyatsion gaz niqoblarida o'chiriladi.

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori bilan to'liq yonish mahsulotlarining hajmini hisoblash uchun formulaning turi yonuvchi moddaning tarkibiga bog'liq.

Yonuvchan modda - bu individual kimyoviy birikma. Bunday holda, hisoblash yonish reaktsiyasi tenglamasi asosida amalga oshiriladi. Oddiy sharoitlarda yonuvchan moddaning massa birligi (kg) ho'l yonish mahsulotlarining hajmi formula bo'yicha hisoblanadi.

bu erda - nam yonish mahsulotlarining hajmi, m 3 / kg; , , , yonish reaksiyasi tenglamasidagi karbonat angidrid, suv bug‘i, azot va yonuvchi moddalarning kilomol soni; M- son jihatdan molekulyar og'irligiga teng yonuvchi moddaning massasi, kg.

1.2-misol. Oddiy sharoitlarda 1 kg asetonning quruq yonish mahsuloti hajmini aniqlang. Atsetonning havoda yonishi uchun reaksiya tenglamasini tuzamiz

Asetonning quruq yonish mahsulotlari hajmini aniqlang

Yonuvchan moddaning (gaz) 1 m 3 ho'l yonish mahsulotlarining hajmini formula bo'yicha hisoblash mumkin.

, (1.10)

bu erda 1 m 3 yonuvchi gazning nam yonish mahsulotlarining hajmi, m 3 / m 3; , , , - karbonat angidrid, suv bug'i, azot va yonuvchi moddalar (gaz) mollari soni.

Yonuvchan modda kimyoviy birikmalarning murakkab aralashmasidir. Agar murakkab yonuvchan moddaning elementar tarkibi ma'lum bo'lsa, u holda 1 kg moddaning yonish mahsulotlarining tarkibi va miqdorini alohida elementlarning yonish reaktsiyasi uchun tenglamadan aniqlash mumkin. Buning uchun uglerod, vodorod, oltingugurtning yonish reaktsiyasi tenglamalari tuziladi va 1 kg yonuvchi moddaga yonish mahsulotlarining hajmi aniqlanadi. Yonish reaktsiyasi tenglamasi shaklga ega

C + O 2 + 3.76N 2 \u003d CO 2 + 3.76N 2.

1 kg uglerodni yoqishda 22,4 / 12 \u003d 1,86 m 3 CO 2 va 22,4 × 3,76 / 12 \u003d 7,0 m 3 N 2 olinadi.

Xuddi shunday, 1 kg oltingugurt va vodorodning yonish mahsulotlarining hajmi (m 3 da) aniqlanadi. Olingan ma'lumotlar quyida ko'rsatilgan:

Uglerod ………….
Vodorod ………….
Oltingugurt ……………

Uglerod, vodorod va oltingugurt yondirilganda kislorod havodan keladi. Shu bilan birga, yonuvchan moddaning tarkibi yonishda ham ishtirok etadigan kislorodni o'z ichiga olishi mumkin. Bunday holda, moddaning yonishi uchun havo mos ravishda kamroq iste'mol qilinadi.

Yonuvchan moddaning tarkibida yonish jarayonida yonish mahsulotlariga o'tadigan azot va namlik bo'lishi mumkin. Ularni hisobga olish uchun normal sharoitda 1 kg azot va suv bug'ining hajmini bilish kerak.

1 kg azotning hajmi 0,8 m 3, suv bug'i esa 1,24 m 3 ni tashkil qiladi. 0 0 S haroratda va 101 325 Pa bosimdagi havoda 1 kg kislorod 3,76 × 22,4 / 32 = 2,63 m 3 azotni tashkil qiladi.

Yuqoridagi ma'lumotlarga asoslanib, 1 kg yonuvchi moddaning yonish mahsulotlarining tarkibi va hajmi aniqlanadi.

1.3-misol. 75,8% C, 3,8% H, 2,8% O, 1,1% dan tashkil topgan 1 kg ko'mirning nam yonish mahsulotlarining hajmi va tarkibini aniqlang.N, 2,5 % S, V = 3,8 %, A=11,0 %.

Yonish mahsulotlarining hajmi quyidagicha bo'ladi, m 3 (1.3-jadval).

Ko'mirni yoqish mahsulotlarining hajmi

Yonish mahsulotlarining tarkibi
Uglerod	1,86 × 0,758 = 1,4

Vodorod		11,2 × 0,038 = 0,425
Oltingugurt
Yoqilg'i tarkibidagi azot
Yoqilg'i tarkibidagi namlik		1,24 × 0,03 = 0,037
so'm

Jadvalning davomi. 1.3

Yonish mahsulotlarining tarkibi	N 2
Uglerod	7 × 0,758 = 5,306
Vodorod	21 × 0,038 = 0,798
Oltingugurt	2,63 × 0,025 = 0,658	0,7 × 0,025 = 0,017
Yoqilg'i tarkibidagi azot	0,8 × 0,011 = 0,0088
Yoqilg'i tarkibidagi namlik
so'm	6,7708 - 0,0736 = 6,6972

Azotning umumiy hajmidan ko'mir tarkibidagi kislorodga tegishli azot hajmini ayirib tashlang 0,028× 2,63 \u003d 0,0736 m 3. Jadval xulosasi. 1.3 ko'mirning yonish mahsulotlarining tarkibini ko'rsatadi. 1 kg ko'mirning nam yonish mahsuloti hajmi

\u003d 1,4 + 0,462 + 6,6972 + 0,017 \u003d 8,576 m 3 / kg.

Yonuvchan modda gazlar aralashmasidir. Gazlar aralashmasi uchun yonish mahsulotlarining miqdori va tarkibi aralashmani tashkil etuvchi komponentlarning yonish reaktsiyasi tenglamasi bilan aniqlanadi. Masalan, metanning yonishi quyidagi tenglamaga muvofiq davom etadi:

CH 4 + 2O 2 + 2 × 3.76N 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + 7.52N 2.

Bu tenglamaga ko‘ra, 1 m 3 metan yonganda 1 m 3 karbonat angidrid, 2 m 3 suv bug‘i va 7,52 m 3 azot hosil bo‘ladi. Xuddi shunday, 1 m 3 turli gazlarning yonish mahsulotlarining hajmi (m 3 da) aniqlanadi:

Vodorod ………………….
Uglerod oksidi……….
Vodorod sulfidi ………….
Metan ……………………
Asetilen ………………
Etilen ……………………

Berilgan raqamlarga asoslanib, gaz aralashmasining yonish mahsulotlarining tarkibi va miqdori aniqlanadi.

Turli xonalardagi yong'inlardan olingan yonish mahsulotlarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, ular doimo katta miqdordagi kislorodni o'z ichiga oladi. Agar yong'in oyna va eshik teshiklari yopiq xonada sodir bo'lsa, u holda yoqilg'i borligidagi yong'in xonadagi yonish mahsulotlari bilan havo aralashmasidagi kislorod miqdori 14 - 16% gacha tushguncha davom etishi mumkin (hajm). Binobarin, yopiq xonalardagi yong'inlarda yonish mahsulotlaridagi kislorod miqdori 21 dan 14% gacha (hajm) bo'lishi mumkin. Ochiq teshiklari bo'lgan xonalarda (podval, chodir) yong'in paytida yonish mahsulotlarining tarkibi shuni ko'rsatadiki, ulardagi kislorod miqdori 14% dan past bo'lishi mumkin (hajm):

Yerto‘lalarda………
Chordoqlarda ......

1.4-misol. Agar tahlilda olingan tutun tarkibida 19% (hajm) O 2 bo'lsa, xonada yong'in sodir bo'lganda ortiqcha havo koeffitsientini aniqlang. Biz (1.8) formuladan foydalanib, ortiqcha havo koeffitsientini topamiz.

.

Yonish mahsulotlari masalasini o'rganib chiqqandan so'ng, mustaqil muammoni hal qiling.

Vazifa 1.3. 10,5% CO 2, 28% CO, 0,3% CH 4, 2,7% H 2 va 58,5% N 2 dan tashkil topgan 1 m 3 yuqori o'choq gazining nam yonish mahsulotlarining hajmini aniqlang.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Javob: V n.k\u003d 1,604 m 3 / m 3.

Yog'ochning yonishi uning tarkibiy qismlarining karbonat angidrid CO 2 va suv H 2 O ga oksidlanishidir.

Ushbu jarayonni amalga oshirish uchun etarli miqdorda oksidlovchi vosita (kislorod) va yog'ochni ma'lum bir haroratgacha qizdirish kerak.

Kislorodga kirmasdan qizdirilganda, yog'ochning termal parchalanishi (piroliz) sodir bo'ladi, natijada ko'mir, gazlar, suv va uchuvchi organik moddalar hosil bo'ladi.

G. F. Knorre va boshqa olimlar tomonidan ishlab chiqilgan nazariyaga muvofiq, yog'ochning yonishini quyidagicha ifodalash mumkin.

Isitish boshida namlik yog'ochdan bug'lanadi. Kelajakda uning tarkibiy qismlarining termal parchalanishi sodir bo'ladi. Yog'ochning tarkibiy qismlari asosan oksidlanadi, shuning uchun ular past haroratlarda parchalanadi. Uchuvchi moddalarning hosil bo'lishi maksimal darajaga etadi (85% gacha og'irlik 160 ° atrofida boshlanadi va quruq yog'och) 300 ° da.

Murakkab oksidlanish va qaytarilish jarayonlari natijasida yog'ochning birlamchi parchalanish mahsulotlari gaz holatiga o'tadi, ular kislorod molekulalari bilan osongina aralashib, ma'lum sharoitlarda (ortiqcha kislorod, etarlicha yuqori harorat) alangalanadigan yonuvchi aralashmani hosil qiladi. ). Sifat holatiga qarab, yog'och 250-350 ° da yonadi.

Gazlangan mahsulotlar olovning tashqi chetida yonadi, olov ichida esa yog'och pirolizining uchuvchi mahsulotlari gazsimon holatga aylanadi.

Olovning porlashi issiq uglerod zarralari CO 2 ning tashqi chekkasida ortiqcha kislorod bilan yonishi natijasida yuzaga keladi. Aksincha, kislorod etishmasligi bilan, harorat nisbatan past bo'lganda, olov qizg'ish rangga ega bo'lib, yonmagan uglerod zarralari tufayli sezilarli miqdordagi kuyikish chiqariladi.

Kislorod ta'minoti qanchalik ko'p bo'lsa, harorat qanchalik baland bo'lsa, olov shunchalik katta va yorqinroq bo'ladi.

Olovning ko'rinishi, shuningdek, yog'och tarkibiga va birinchi navbatda uglevodorodlar va qatronlar tarkibiga bog'liq. Ko'pchilik qatronlar qarag'ay daraxtlari va qayinlarda uchraydi, ular yondirilganda qalin, yorqin olov hosil qiladi. Uchuvchi moddalarida ko'proq uglerod oksidi va kamroq uglevodorodlar bo'lgan aspen alangasi kichik, shaffof va mavimsi tusga ega. Tarkibida oz miqdorda qatron boʻlgan alderni yoqishda qisqaroq va shaffofroq alanga ham hosil boʻladi.

Tutun tutunining shakllanishi paytida talaşning termal parchalanish ketma-ketligi shartli ravishda quyidagi bosqichlar bilan ifodalanishi mumkin.

Birinchi bosqichda bug'lar va gazlarning issiq aralashmasi ta'siri ostida talaşning navbatdagi "yangi" zarrasi va termal nurlanish qo'shni yonayotgan zarralar 150-160 ° gacha qizdiriladi. Bu davrda namlik asosan bug'lanadi va zarracha hajmida sezilarli pasayish kuzatilmaydi.

Keyingi bosqichlarda zarrachaning harorati ham ko'tariladi, buning natijasida yog'och zarrasining organik massasining termal parchalanishi va gazlangan piroliz mahsulotlarining bir qismini issiqlik chiqishi bilan yonishi sodir bo'ladi; uchuvchi moddalarning bir qismi ma'lum miqdorda yonmagan uglerod (soot) bilan birga konveksiya oqimlari bilan yuqoriga ko'tarilib, tutun hosil qiladi. Yog'ochning parchalanishi va uchuvchi birikmalarning chiqarilishi jarayoni oxirida zarrachalar hajmi sezilarli darajada kamayadi.

Talaşning termal parchalanishi paytida hosil bo'lgan ko'mir (qattiq uglerod), uchuvchi birikmalarning bir qismini oksidlanish paytida chiqarilgan issiqlik bilan isitiladi va karbonat angidrid va kislorod bilan reaksiyaga kirisha boshlaydi:

C + CO 2 → 2CO

2CO + O 2 → 2CO 2

Bu yonayotgan uglerod oksidining kichik, shaffof mavimsi alangasini hosil qiladi.

Zarrachaning hajmi qisqarishda davom etadi; ustida yakuniy bosqich kul hosil bo'ladi. Chiqarilgan issiqlik ta'sirida talaşning navbatdagi "yangi" zarrasi isinishni boshlaydi.

Yog'ochni o'tin, chiplar yoki talaş qoziqlari shaklida yoqish mexanizmi va kimyosi bir xil. Yonish jarayonining o'zida miqdoriy va sifat jihatidan farqlar mavjud, ya'ni o'tin yoki talaşlardan foydalanganda organik birikmalarning kislorod bilan oksidlanishi.

Bu erda biz to'liq va to'liq bo'lmagan yonish deb ataladigan tushunchalarga duch kelamiz. To'liq yonish bilan uchuvchi, bug 'va gazsimon moddalar karbonat angidrid va suv bug'iga to'liq oksidlanadi (yoki yonadi).

To'liq yonishning misoli tutun tutunining tarkibiy qismlaridan biri - metil spirti CH 3 OH ning oksidlanish reaktsiyasi:

CH 3 OH + O 2 → CO 2 + 2H 2 O

Xuddi shunday, reaktsiyalar sodir bo'lishi mumkin, oksidlanish va yog'ochning termal parchalanishi paytida yuzaga keladigan boshqa organik birikmalar.

To'liq yonish natijasida bug'-gaz aralashmasi hosil bo'ladi, u karbonat angidrid va suv bug'idan iborat bo'lib, chekish komponentlarini o'z ichiga olmaydi va chekish uchun hech qanday ahamiyatga ega emas.

Chekish ishlab chiqarish uchun mos bo'lgan tutunni olish uchun yog'ochning to'liq yonmasligi uchun sharoit yaratish kerak. Buning uchun, masalan, o'tinning ustiga namlangan talaş qatlami qo'yiladi, buning natijasida yonish zonasi va intensivligi sezilarli darajada kamayadi. To'liq bo'lmagan yonish bilan uchuvchi organik moddalar faqat qisman oksidlanadi va tutun tutun tarkibiy qismlari bilan to'yingan.

Yog'och piroliz mahsulotlarining oksidlanish chuqurligi kislorod miqdoriga, shuningdek, yonish haroratiga va yonish zonasidan uchuvchi moddalarni olib tashlash tezligiga bog'liq.

Kislorod etishmasligi bilan uchuvchi moddalarning, masalan, metil spirtining oksidlanishi quyidagi reaktsiya bo'yicha davom etadi:

2CH 3 OH + O 2 → 2C + 4H 2 O

Yonmagan uglerod zarralari olov zonasidan chiqib, tezda soviydi va to'liq oksidlanmagan yog'och parchalanishning boshqa mahsulotlari bilan birga tutun hosil qiladi. Ulardan ba'zilari chekish kameralarining devorlariga kuyik (soot) shaklida joylashadi. Chekish kameralarining izolyatsiyasi etarli darajada bo'lmaganda, tutunning kondensatsiyalangan bug'li uchuvchi moddalari (tar, smola) ham ularning devorlariga joylashadi.

Yonuvchan moddalarning chuqurroq, ammo to'liq bo'lmagan oksidlanishi bilan uglerod oksidi hosil bo'ladi:

CH 3 OH + O 2 → CO + 2H 2 O

Shunday qilib, kislorod miqdori ta'sir qiluvchi eng muhim omillardan biridir Kimyoviy tarkibi tutun, xususan, undagi metil spirti, formaldegid va formik kislota tarkibini o'zgartirish. Shunday qilib, havoning yonish zonasiga cheklangan kirishi bilan, formik aldegid metil spirtidan hosil bo'ladi:

CH 3 OH + O 2 → CH 2 O + 4H 2 O

Ko'proq havo va, demak, kislorod kirganda, hosil bo'lgan formaldegid chumoli kislotasiga oksidlanadi:

2CH 2 O + O 2 → 2CHOOH

Havoning ko'pligi bilan formik kislota to'liq karbonat angidrid va suvga oksidlanadi:

2CHOOH + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

Boshqa piroliz mahsulotlarini yoqish paytida, oksidlanish darajasiga qarab, tutun tarkibiga ta'sir qiluvchi organik moddalar xuddi shunday hosil bo'ladi.

Yonish harorati yonayotgan qatlamga kiradigan kislorod miqdoriga ham bog'liq. Oddiy sharoitlarda, loglar ko'rinishidagi yog'och olovsiz va shuning uchun issiqlik hosil qilmasdan yonishi mumkin emas. Bunday holda, yog'ochning organik massasidan hosil bo'lgan moddalarning sezilarli darajada ko'p miqdori talaşning yonishi (yonishi) paytidagiga qaraganda oksidlanadi. Shuning uchun o'tinni yoqish paytida uchuvchi moddalarning muhim qismi chekish uchun ishlatilmaydi va tutunning tarkibi talaşning sekin yonishi natijasida olingan tutundan past bo'ladi. Yonayotgan o'tinni nam talaş bilan to'ldirishda tutun miqdori ortadi, ammo bu holatda ham o'tin tejamsiz sarflanadi.

Talaşning tabiiy yonishi (yonishi) harorat rejimi o'tinning yonishi bilan solishtirganda ancha yumshoqroq. Uchuvchi moddalar chiqarilgandan keyin qolgan ko'mirni yoqishda kichik olov hosil bo'ladi. Olingan issiqlik asosan kislorodga kirmasdan termal parchalanishga uchragan talaşning qo'shni qatlamlarini isitish uchun sarflanadi, chunki havo yonayotgan qatlamning bug'lari va gazlari bilan chetga suriladi.

Yonish sekin. Termik parchalanish mahsulotlarining katta qismi olovda oksidlanmaydi, shuning uchun nisbatan ko'p uchuvchi moddalar konveksiya oqimlari bilan chiqariladi.

Talaşning to'liq yonmasligiga misol qilib, ularning quyi havo ta'minoti bilan yonishi mumkin. Bunday holda, u butunlay yonib ketadi pastki qatlam talaş. Issiq gazlar va bug'lar havoni siqib chiqaradi va talaşning yuqori qatlamlarini isitadi, bu esa yog'ochning quruq distillashiga olib keladi, buning natijasida ko'mir, gazlar, suv va organik birikmalar hosil bo'ladi. Yuqoridan yangi talaşni bir xil etkazib berish bilan, faqat yuqori qatlamning quruq distillashi natijasida hosil bo'lgan ko'mirning pastki qatlami yonadi. Bu uchuvchi organik birikmalar bilan ko'proq to'yingan tutun hosil qiladi.

Tutun tarkibiy qismlariga boy tutunni olishning eng yaxshi usuli uni talaş ustida ishlaydigan tutun generatorlarida chekish muhitini gaz, o'lik bug 'yoki elektr bilan isitish va ishqalanish tutun generatorlarida hosil qilishdir. Bunday holda, uchuvchi organik birikmalarning yuqori miqdori bo'lgan tutun olinadi, bu tutun hosil bo'lishining past harorati va yog'ochning birlamchi parchalanish mahsulotlarining ozgina oksidlanishi bilan bog'liq.

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.