Самозаймання речовин - основи охорони праці

самозаймання речовин

Реакція окислення є екзотермічної (тобто відбувається з виділенням тепла) і при певних умовах може самопріскорюватіся. Цей процес самоускорения реакції окислення з переходом її в горіння називається самозаймання.

Температура самозаймання горючих речовин дуже різна. В одних вона перевищує 500ьС, а в інших приблизно дорівнює температурі навколишнього середовища, тобто температурі повітря, яку в середньому можна прийняти в межах 0. 50 ° С.

Залежно від температури самозаймання всі горючі речовини умовно поділяють на дві групи: 1) речовини, температура самозаймання яких вища за температуру навколишнього середовища; 2) речовини, температура самозаймання яких нижча за температуру навколишнього середовища. Речовини першої групи здатні самозайматися тільки внаслідок нагрівання їх вище температури навколишнього середовища. Речовини другої групи можуть самозайматися без нагрівання, оскільки навколишнє середовище вже нагріло їх до температури самозаймання. Такі речовини становлять велику пожежну небезпеку і називаються самозаймистими, а процес їх самонагрівання до виникнення горіння - самозаймання.

Самозаймання залежності від причин, до нього приводять, поділяють на хімічне, мікробіологічне, теплове.

Хімічне самозаймання виникає в результаті взаємодії речовин з киснем повітря, водою або один з одним. Так, більшість рослинних масел і жирів, якщо вони створені тонким шаром на волокнисті або порошкоподібні матеріали, схильні до самозаймання в повітрі, так як містять в своєму складі ненасичені сполуки (які мають подвійні зв'язки), які здатні окислюватися і полимеризоваться в повітрі з виділенням тепла при звичайній температурі. До самозаймання при звичайних температурних умовах в результаті взаємодії з киснем повітря здатні також сульфіди заліза, білий фосфор, металоорганічні сполуки та інші речовини. Ось, наприклад, реакція самозаймання сульфіду заліза (IV):

До групи речовин, що викликають горіння при взаємодії з водою, відносяться лужні метали, карбіди кальцію та лужно-земельних металів, гідриди лужних і лужно-земельних металів, фосфористі кальцій і натрій, негашене вапно, гидросульфат натрію і ін.

Лужні метали при взаємодії з водою виділяють водень і значна кількість тепла, за рахунок чого водень самозаймається і горить разом з металом.

Під час взаємодії карбіду кальцію з невеликою кількістю води виділяється така кількість тепла, при наявності повітря ацетилен, який утворюється, самозаймається. Якщо кількість води велика, цього не відбувається:

Оксид кальцію (негашене вапно), реагуючи з водою, самонагрівається. Якщо на негашене вапно потрапляє невелика кількість води, воно розігрівається до світіння і може підпалити матеріали, стикаються з ним. До групи речовин, які самовозгораются при контакті один з одним, належать газоподібні, рідкі та тверді окислювачі. Стиснутий кисень викликає самозаймання мінеральних масел, не самовозгораются в кисні при нормальному тиску.

Сильними окислювачами є галогени (хлор, бром, фтор, йод); вони надзвичайно активно поєднуються з рядом речовин, при цьому виділяється велика кількість тепла, що і призводить до самозаймання речовин.

Ацетилен, водень, метан, етилен в суміші з хлором самовозгораются на денному світлі. Через це не можна зберігати хлор та інші галогени спільно з легкозаймистими рідинами. Відомо, що скипидар самозаймається в хлорі, якщо він розподілений в будь-якої пористої речовині (папір, ганчірка, вата).

Азотна кислота, розкладаючись, виділяє кисень, тому вона є сильним окислювачем, здатним викликати самозаймання ряду матеріалів (солома, льон, бавовна, тирса, стружка).

Сильними окислювачами є перекис натрію і хромовий ангідрид, які при зіткненні з багатьма горючими рідинами викликають їх самозаймання.

Перманганат калію, якщо його змішати з гліцерином або етиленгліколь, викликає їх самозаймання через кілька секунд.

Мікробіологічне самозаймання характерно для рослинних продуктів - сіна, конюшини, соломи, солоду, хмелю, фрезерного торфу та ін. При відповідних вологості і температурі в рослинних продуктах (наприклад, в фрезерному торфі) активізується діяльність мікроорганізмів, що супроводжується виділенням тепла, і хоча при досягненні 65-70 ° С мікроорганізми гинуть, процес окислення, вже почався, інтенсифікується, самоприскорюється, що і призводить до самонагрівання і самозаймання.

Теплове самозаймання є результатом самонагрівання матеріалу, що виникає внаслідок екзотермічних процесів окислення, розкладу, адсорбції і т.п. або від впливу зовнішнього незначного джерела нагріву. Наприклад, нітроцелюлозні матеріали (кіно-, фотоплівка, бездимний порох) при температурі 40-50вС розкладаються з підвищенням температури до самозаймання.

Про сутність понять "самозаймання" і "самозаймання", "загоряння" і "спалаху" важливо відзначити, що, по-перше, "самозаймання" і "самозаймання" - одне і те ж явище; по-друге, фізична суть процесів самозаймання та самозаймання однакова, оскільки механізм самоускорения реакції окислення в них один і той же. Головна відмінність між ними в тому, що процес самозаймання просторово обмежений частиною обсягу горючої речовини (інша маса горючої речовини залишається холодною), в той час як процес самозаймання речовини відбувається в усьому її обсязі. Крім того, після загоряння або самозаймання має місце полум'яне горіння, тоді як загоряння і самозаймання означають початок будь-якого горіння, в тому числі і такого, що не супроводжується появою полум'я (наприклад тління).