Приложение 2 (рекомендуемое). Методы расчета температуры вспышки жидкостей

Приложение 2

Рекомендуемое

Методы расчета температуры вспышки жидкостей

1. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей в закрытом тигле

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

, (33)

где - размерный коэффициент, равный минус 73,14°С;

- безразмерный коэффициент, равный 0,659;

- температура кипения исследуемой жидкости, °С;

- эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.17;

- количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости.

Средняя квадратическая погрешность расчета () по формуле (33) составляет 13°С.

Таблица 17

-------------------------------------------------------------------------

    Вид связи    |    a_j, °С    |   Вид связи    |       a_j, °С

-----------------+---------------+----------------+----------------------

       С-С       |    - 2,03     |      С-С1      |        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-Cl      |        10,07

                 |               |                |

       С=О       |    - 11,66    |      N-H       |        5,83

                 |               |                |

       C-N       |     14,15     |      O-H       |        23,90

                 |               |                |

       C=N       |     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 °С вычисляют по формуле

, (34)

где а, b - эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.18 вместе со средними квадратическими погрешностями расчета сигма.

Таблица 18

Класс веществ	Коэффициенты		сигма,° С
	а, °С	b
Алканы Спирты Алкиланилины Карбоновые кислоты Алкилфенолы Ароматические углеводороды Альдегиды Бромалканы Кетоны Хлоралканы	-73,22 -41,69 -21,94 -43,57 -38,42 -67,83 -74,76 -49,56 -52,69 -55,70	0,693 0,652 0,533 0,708 0,623 0,665 0,813 0,665 0,643 0,631	1,5 1,4 2,0 2,2 1,4 3,0 1,5 2,2 1,9 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 -константа, равная 280 ;

- парциальное давление пара исследуемой жидкости при температуре вспышки, кПа;

- коэффициент диффузии пара в воздухе, ;

- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, определяемый по формуле

, (36)

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

Средняя квадратическая 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 () в °С вычисляют по формуле

, (37)

где - мольная доля i-го компонента в жидкой фазе;

- мольная теплота испарения i-го компонента, ;

- температура вспышки i-го компонента, °С;

R - универсальная газовая постоянная.

Значение может быть вычислено по интерполяционной формуле

, (38)

где - температура кипения i-го компонента, °С.

Средняя квадратическая 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 ,

,

,

, - константы уравнения Антуана для i-го компонента.

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

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

, (40)

где - температура вспышки легкокипящего компонента, °С;

- гомологическая разность по температуре вспышки в рассматриваемом ряду, °С;

x - массовая доля высококипящего компонента в жидкой фазе;

m - разность между числом углеродных атомов компонентов смеси;

x' - коэффициент, учитывающий нелинейный характер зависимости от x. При ; при x < 0,5 х' = 0.

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

Средняя квадратическая 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    |     a_j, °С    |    Вид связи     |      a_j,°С

-----------------+----------------+------------------+-------------------

       С-С       |      3,63      |       C-S        |      14,86

                 |                |                  |

      С...С      |      6,48      |       Si-H       |      - 4,58

       ---       |                |                  |

       С=С       |     - 4,18     |     - SiCl3      |      50,49

                 |                |                  |

       С-Н       |      0,35      |       О-Н        |      44,29

                 |                |                  |

       С-О       |      4,62      |       S-H        |      10,75

                 |                |                  |

       С=О       |     25,36      |       Р-О        |      22,23

                 |                |                  |

       C-N       |     -7,03      |       Р=О        |      - 9,86

                 |                |                  |

                 |                |       N-H        |      18,15

                 |                |                  |

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

Средняя квадратическая 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 .

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 13°С.