Методы расчета температуры вспышки жидкостей

 

1. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей в закрытом тигле

1.1. Температуру вспышки жидкостей (t _всп) в °С, имеющих нижеперечисленные виды связей (табл. 17), вычисляют по формуле

 

, (33)

 

где а ₀ — размерный коэффициент, равный минус 73,14 °С;

a ₁ — безразмерный коэффициент, равный 0,659;

t _кип — температура кипения исследуемой жидкости, °С;

а_j — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 17;

l_j — количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости.

Среднеквадратическая погрешность расчета (d) по формуле (33) составляет 13 °С.

 

Таблица 17

 

Вид связи	aj, °С	Вид связи	aj, °С
С—С	—2,03	С—Сl	15,11
С С	—0,28	C—Br	19,40
C=C	1,72	С—Si	—4,84
С—Н	1,105	Si—H	11,00
С—О	2,47	Si—Сl	10,07
С=О	11,66	N—H	5,83
C—N	14,15	O—H	23,90
CºN	12,13	S—H	5,64
C—S	2,09	P—O	3,27
C=S	—11,91	P=O	9,64
C—F	3,33

 

1.2. Для нижеперечисленных классов веществ температуру вспышки в °Свычисляют по формуле

 

, (34)

 

где а, b — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 18 вместе со среднеквадратическими погрешностями расчета d.

 

Таблица 18

 

Класс веществ	Коэффициенты	d, °С
	а, °С	b
Алканы	—73,22	0,693	1,5
Спирты	—41,69	0,652	1,4
Алкиланилины	—21,94	0,533	2,0
Карбоновые кислоты	—43,57	0,708	2,2
Алкилфенолы	—38,42	0,623	1,4
Ароматические углеводороды	—67,83	0,665	3,0
Альдегиды	—74,76	0,813	1,5
Бромалканы	—49,56	0,665	2,2
Кетоны	—52,69	0,643	1,9
Хлоралканы	—55,70	0,631	1,7

 

1.3. Если для исследуемой жидкости известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то температуру вспышки в °С вычисляют по формуле

 

, (35)

 

где А Б	— константа, равная 280 кПа·см2·с-1·К;
р всп	— парциальное давление пара исследуемой жидкости при температуре вспышки, кПа;
D 0	— коэффициент диффузии пара в воздухе, см2·с-1;
b	— стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, определяемый по формуле

 

, (36)

 

где — число атомов соответственно углерода, серы, водорода, галоида, кислорода и фосфора в молекуле жидкости.

Среднеквадратическая погрешность расчета по формуле (35) составляет 13 °С.

2. Методы расчета температуры вспышки смесей горючих жидкостей в закрытом тигле

2.1. Температуру вспышки смесей горючих жидкостей (t _всп.см) в °С вычисляют по формуле

 

, (37)

где хi	— мольная доля i -го компонента в жидкой фазе;
D H исп i	— мольная теплота испарения i -го компонента, кДж·моль-1;
t всп i	— температура вспышки i -го компонента, °С;
R	— универсальная газовая постоянная.

Значение D H _{исп i} / R может быть вычислено по интерполяционной формуле

 

(38)

 

где t _{кип i} — температура кипения i -го компонента, °С.

Среднеквадратическая погрешность расчета по формуле (37) составляет 9° С.

2.2. Если для компонентов смеси известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то температуру вспышки смеси вычисляют по формуле

 

, (39)

 

где ,

,

,

В_i, — константы уравнения Антуана для i -го компонента.

Среднеквадратическая погрешность расчета по формуле (39) составляет 11 °С.

2.3. Температуру вспышки бинарных смесей жидкостей, принадлежащих одному гомологическому ряду, вычисляют по формуле

 

, (40)

 

где t ¢всп	— температура вспышки легкокипящего компонента, °С;
D	— гомологическая разность по температуре вспышки в рассматриваемом ряду, °С;
х	— массовая доля высококипящего компонента в жидкой фазе;
т	— разность между числом углеродных атомов компонентов смеси;
х'	— коэффициент, учитывающий нелинейный характер зависимости t всп от х. При х ³ 0,5 х' = 2 х —1; при x < 0,5 х ' = 0.

Формула (40) применима для гомологических рядов н -спиртов и сложных эфиров нормального строения.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 2 °С.

3. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей в открытом тигле

3.1. Температуру вспышки в открытом тигле вычисляют по формуле (33), используя величины эмпирических коэффициентов из табл. 19.

 

Таблица 19

 

Вид связи	aj, °С	Вид связи	aj, °С
С—С	3,63	Si—H	—4,58
С С	6,48	—SiCl3	50,49
С=С	—4,18	О—Н	44,29
С—Н	0,35	S—H	10,75
С—О	4,62	Р—О	22,23
С=О	25,36	Р=О	—9,86
C—N	¾7,03	N—H	18,15
C—S	14,86

 

Коэффициенты а ₀ и a ₁ при расчете температуры вспышки в открытом тигле равны соответственно минус 73 °С и 0,409.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 10 °С.

3.2. Если для исследуемой жидкости известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то температуру вспышки в открытом тигле вычисляют по формуле (35), где А _Б = 427 кПа·см²·с^-1·К.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 13 °С.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

(рекомендуемое)