CC BY
28
ПАРОЖИДКОСТНОЕ РАВНОВЕСИЕ РАСТВОРОВ Н-ПРОПАНОЛ-ДИМЕТИЛКЕТОН
Ю.К. Сунцов, профессор, д.х.н., профессор, А.М. Чуйков, начальник кафедры, к.т.н.,
А.А. Васильев, курсант, Воронежский институт ГПС МЧС России, г.Воронеж
Для обеспечения пожарной безопасности процессов производства, хранения и транспортирования веществ необходимы данные о показателях пожаровзрывоопасности веществ [1]. К числу важнейших показателей относятся температуры вспышки и воспламенения огнеопасных жидкостей, которые можно рассчитать, если известна зависимость давления насыщенного пара (Р) от температуры (Т) кипения растворов [2]. При промышленном получении н-спиртов и кетонов часто встречаются растворы образованные н-пропанолом и ацетоном [3]. Литературные данные о свойствах этих растворов носят фрагментарный характер. Нами исследовано давление насыщенного пара растворов, образованных н-пропанолом и ацетоном. Исходные смеси готовились из реактивов марки «ХЧ» и «О.С.Ч», обезвоженных по методикам [4] и ректифицированных (без доступа воздуха) на лабораторной ректификационной колонне ОВ-503/1. Константы очищенных веществ удовлетворительно совпадали с литературными данными [5]. Температуры кипения растворов (Т) измерялись эбуллиометрическим методом при пониженных давлениях (Р) платиновым термометром сопротивления с точностью 0.05 К. Давление насыщенного пара растворов (Р) измерялось ртутным манометром, с использованием катетометра В-630, с точностью 6.66 Па. Постоянство давления в эбуллиометре поддерживалось изодромным регулятором с отрицательной обратной связью с точностью 6.66 Па [6]. На основе опытных Р=ДТ) данных зависимости давления насыщенного пара от температуры кипения растворов построены изотермы давления Р=Д(х) насыщенного пара растворов систем. Вид изотерм свидетельствует о зеотропности растворов системы и положительных отклонениях растворов от закона Рауля (рис.1). Полученные изотермы послужили основой для расчетов равновесных составов паровых фаз систем путём численным интегрированием на ЭВМ уравнения Дюгема - Маргулиса методом Рунге-Кутта четвертого порядка, которое при Т=сот1 и условии идеальности паровой фазы приобретает вид [6]:
¿У = У(1 - У)Ф/(У - х)Р, где: .х, у - мольные доли н-бутанола в жидкости и паре. Результаты расчетов показывают (рис.), что паровая фаза систем обогащена молекулами ацетона. Возрастание температуры смещает фазовые равновесия растворов, обогащая паровую фазу системы н-пропанолом - компонентом, обладающим большей мольной теплотой испарения.
1200 п
0.00 0.20 0.40 0.60 0,80 1,00
х, мол долян-пропанола
Рис. Фазовые равновесия жидкость-пар растворов системы н-пропанол-диметилкетон:
I - 338 К, 2 - 328 К, 3 - 318 К
Полученные данные могут быть использованы для расчетов значений температур вспышки, воспламенения и температурного предела распространения пламени горючих растворов, образованных н-пропанолом и ацетоном [7].
Список использованной литературы
1. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования (взамен ГОСТ 12.1.004-85).
2. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Издание (апрель 2006 г.) с изм. № 1, принятым в апреле 2000 г. (ИУС 7-2000).
3. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного и нефтехимического синтеза. Изд. 2-е. М.: Химия, 1975. - 532 с.
4. Органикум. Практикум по органической химии. - М.: Мир, 1979. - Ч.1, 2.
5. National Institute of Standards and Technology (NIST). Search for Species Data by Chemical Formula. http://webbook.nist.gov/chemistry/form-ser.html.
6. Сунцов Ю.К. // Журн. физ. химии, 2008. - Т. 82. - № 4. - С. 625-630.
7. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Асс. «Пожнаука», 2004. - Ч. I. - 713 с.
ПРОЕКТ БАЗЫ ДАННЫХ «АРХИВ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА»
Н.Н. Тараненко, курсант, М.С. Денисов, доцент, к.ф.-м.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Мы живем в 21 веке - веке компьютерных технологий и использование ЭВМ стало для всех обычным делом, однако и пользоваться возможностями техники нужно с умом. Если оптимизировать работу, поиск и обработку информации, то можно получить хороший результат. Для оптимизации хранения и обработки информации полезно ее структурировать.
