CC BY
13
Список литературы
1. Карпенчук, И.В. Математическая модель движения жидкости в канале пожарного ствола / И.В. Карпенчук, В.В. Пармон, Д.А. Шафранский // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация.- 2011. -№2. - С. 133-145
2. Прандтль, Л. Гидроаэромеханика / Л. Прандтль. - Ижевск.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. - 576 с.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВАХ НА ОСНОВЕ
КСЕРОГЕЛЯ
Щербак С.Н.
Национальный университет гражданской защиты Украины,
г. Харьков
Ежегодно в Украине возникает более пятидесяти тысяч пожаров. При тепловом воздействии происходит снижение прочности строительных конструкций. Для предупреждения потери несущей способности конструкциями и распространения пламени по горючим поверхностям используют огнезащитные составы с различным механизмом действия. Эффективность использования этих систем обусловлена их теплоёмкостью и низкой теплопроводностью. При разработке огнезащитного покрытия становиться необходимым изучение процессов проходящих в нём при нагревании.
Для изучения процессов проходящих в огнезащитных системах веществ используют комплекс таких методов исследований как:
- хроматография позволяет определить состав исследуемого вещества или продуктов, образующихся при горении огнезащищённого образца древесины;
- рентгено-фазовый анализ даёт представление о структуре вещества посредством набора межатомных связей;
- дереватография позволяет выяснить тепловые эффекты процессов, проходящих при нагревании системы, потерю массы;
- петрография позволяет исследовать структуру кристаллов или макромолекул;
- методы химической термодинамики позволяют качественно определить вероятность протекания взаимодействий между компонентами системы.
Важной составляющей исследования химической системы является расчёт термодинамических характеристик. Термодинамические исследования широко применяются для изучения различного рода систем, в том числе силикатных. Так, при получении зависимости изменения энергии Гиббса (далее AG) исследуемой системы от температуры, можно судить о возможности протекания химической реакции в прямом или обратном
направлении в исследуемом интервале температур. При температурах, которым соответствуют положительные значения AG, реакция в прямом направлении невозможна.
Задачей работы является исследование поведения силикатных систем на основе термодинамических данных на примере №2О^Ю2/К2СО3. Расчёт AG проводился для реакции гелеобразования при нанесении покрытия и для химического преобразования в твёрдом покрытии при нагревании, используя термодинамические характеристики веществ. При этом учитывалось, что при нагревании ксерогеля происходит разложение карбоната с выделением газообразной составляющей, способствующей увеличению объёма покрытия.
Химический процесс проходящий в огнезащитном покрытии:
Н^Ю4 + Ш2СО3 ^ Na2SiOз + СО2Т + 2Н2ОТ
Проведя термодинамический расчёт для разных температур можно заметить, что при температуре выше 470 К, продукты, образовавшиеся при нанесении покрытия, могут реагировать между собой с выделением газа, что способствует вспучиванию огнезащитного покрытия и повышению его огнезащитных свойств.
