Анализ и оценка пожароопасности тиолов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ПОЖАРООПАСНОСТИ ТИОЛОВ

Т.В. Черникова, доцент, к.х.н., Ю.Н. Сорокина, доцент, к.т.н., А.М. Чуйков, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

При оценке пожарной опасности жидкостей одним из основных показателей является температура вспышки. Температура вспышки - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает [1]. Большинство органических жидкостей представляют собой взрывоопасные и токсичные вещества, что значительно усложняет технику и правила безопасности проведения эксперимента по определению температуры вспышки. В связи с этим в последнее время все большую актуальность приобретают методы математического расчета показателей пожароопасности веществ и материалов.

Целью данной работы является анализ и оценка температуры вспышки разветвленных алкилтиолов (меркаптанов).

Тиолы - производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены меркаптогруппой ^Н (тиольная, сульфгидрильная группа). Данные вещества и их производные находят широкое применение как ускорители вулканизации и пластификации каучуков, в синтезе лекарственных веществ, пестицидов и фунгицидов; низшие тиолы используют в качестве одорантов топливных газов. Промышленные процессы, в которых используются тиолы, характеризуются пожаро- и взрывоопасностью, а в силу высокой токсичности данных веществ и неблагоприятным воздействием на здоровье людей.

Литературные данные об экспериментально полученных температурах вспышки тиолов разветвленного строения малочисленны [2], а рассчитанные математическими методами параметры часто представлены с высокими значениями погрешности (± 18,6°С) [3].

В работе изучены следующие представители разветвленных алкилтиолов (табл. 1).

Из таблицы следует, что с увеличением молярной массы вещества температура вспышки возрастает. Для построения 1всп,М - зависимости были выбраны вещества с известными из эксперимента данными (рис.). Полученная зависимость оказалась линейной (рис.), что дает возможность прогнозировать температуру вспышки для веществ, не вошедших в выборку.

Таблица 1

Представители разветвленных алкилтиолов

N п/п Название вещества Химическая Молярная масса, tвсп. (расчетное tвсп. (экспери-

формула г/моль значение), °С ментальное

значение), °С

1 2-метил-пропантиол С4НЮ8 90 -10 -10

2 2-метил-бутантиол СзИ^ 104 - 19

3 3-метил, 3-гексан- тиол С7Н1б8 132 34,1±18,6 -

4 2-этил-гексантиол С8Н188 146 - 60

5 2-метил-гептантиол С8Н188 146 55,7±18,6 -

6 2-метил, 2-нонан-тиол СЮН228 174 71,1±18,6 -

7 2-метил, 2-декантиол СЦН248 188 83±18,6 -

8 трет- додекан-тиол С12Н268 202 - 97

Рис. Зависимость экспериментально полученной температуры вспышки

алкилтиолов от молярной массы Полученные результаты представлены в табл.2.

Таблица 2

Результаты оценки температуры вспышки некоторых разветвленных алкилтиолов

Вещество tвсп (прогнозируемое значение), °С tвсп (расчетное значение), °С

3-метил, 3-гексантиол 38,1 34,1±18,6

2-метилгептантиол 51,0 55,7±18,6

2-метил, 2-нонантиол 76,5 71,1±18,6

2-метил, 2-декантиол 89,3 83±18,6

Таким образом, оценка температуры вспышки тиолов на основании линейной tBcn,M - зависимости дает удовлетворительные результаты и может быть использована для прогнозирования данного показателя пожароопасности в первом приближении. Для более точного определения температуры вспышки разветвленных алкилтиолов возможно применение метода расчета дескрипторов, разработанного и апробированного на примере кислород- и азотсодержащих органических соединений [4,5].

Список использованной литературы

1. ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

2. Сайт компании Sigma-Aldrich. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www. sigmaaldrich.com/catalog (дата обращения 11.09.2017).

3. База данных химических соединений ChemSpider [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.chemspider.com/ (дата обращения 11.09.2017).

4. Калач А.В. Дескрипторный метод в прогнозировании пожароопасности органических соединений / А.В. Калач, Ю.Н. Сорокина, Т.В. Черникова, А.М.Чуйков // Пожаровзрывобезопасность. 2014. Т. 23. № 9. С. 38-44.

5. Сорокина Ю.Н. Влияние структуры молекулы на показатели пожароопасности азотсодержащих органических веществ / Ю.Н. Сорокина, Т.В. Черникова, А.В. Калач, Е.В. Калач, А.В. Пищальников // Пожаровзрывобезопасность. 2013. Т.22. №11. С.12-16.