Горение глицерина в кислороде

Практическая работа

Расчет параметров газового топлива

Цель работы: выяснить понятие коэффициента горючести, научиться рассчитывать коэффициент горючести научиться составлять уравнения реакции горения в кислороде, уравнения реакций горения в воздухе

Расчет коэффициента горючести

Производственные предприятия могут содержать различные вещества, материалы, представляющие потенциальную опасность. Так, многие химические соединения способны гореть, и их воспламенение может привести к пожару. Поэтому необходимо уметь определять возможность горения определенного вещества. Так, все индивидуальные вещества могут быть охарактеризованы коэффициентом горючести.

Коэффициент горючести К является безразмерным коэффициентом и служит для определения горючести вещества. Рассчитанный коэффициент горючести может быть использован для приближенного вычисления температуры вспышки вещества, а также величины нижнего концентрационного коэффициента распространения пламени.

Для расчета коэффициента горючести можно использовать следующую формулу:

K = 4× n(C) + 4 × n(S) + n(H) + n(N) - 2× n(O) - 2 × n(Cl) - 3× n(F) - 5× n(Br), где n(C), n(S), n(H), n(N), n(O), 2 n(Cl), n(F), n(Br) – число атомов соответственно углерода, серы, водорода, азота, кислорода, хлора, фтора и брома в молекуле вещества.

Если коэффициент горючести К больше или равен единице (К 1), то вещество является горючим.

При значении К меньше единицы (К < 1) – вещество негорючее.

Пример 1.1. Рассчитать коэффициент горючести глюкозы С₆Н₁₂О₆ и угольной кислоты H₂CO₃. Решение.

1. В молекуле глюкозы содержится атомов: углерода углерода n(C) = 6; водорода n(Н) = 12; кислорода n(О) = 6. Подставляя количество атомов в формулу, имеем К = 4·6 + 12 – 2·6 = 24. > 1, следовательно, глюкоза – горючее вещество.

2. В молекуле угольной кислоты n(Н) = 2; n(Cl) = 1; n(О) = 3

К = 2 + 4 – 2·3 = 0. < 1, следовательно, угольная кислота – негорючее вещество.

Составление уравнений реакций горения в кислороде

Составляя уравнение реакции горения, следует помнить, что в пожарно-технических расчетах принято все величины относить к 1 молю горючего вещества. Это, в частности, означает, что в уравнении реакции горения перед горючим веществом коэффициент всегда равен 1.

В таблице приведены элементы, входящие в состав горючего вещества, и вещества, образующиеся в результате сгорания.

Элементы, входящие в	Продукты горения
состав горючего вещества
Углерод С	Углекислый газ СО2
Водород Н	Вода Н2О
Сера S	Оксид серы (IV) SO2
Азот N	Молекулярный азот N2
Фосфор Р	Оксид фосфора (V) Р2О5
Галогены F, Cl, Br, I	Галогеноводороды HCl, HF, HBr, HI

Коэффициенты, стоящие в уравнении реакции, называются стехиометрическими коэффициентами и показывают, сколько молей (кмолей) веществ участвовало в реакции или образовалось в результате реакции. Стехиометрический коэффициент, показывающий число молей кислорода, необходимое для полного сгорания вещества, обозначается буквой b.

Пример 1.2. Составить уравнение реакции горения в кислороде пропана С₃Н₈, глицерина С₃Н₈О₃ , аммиака NH₃, сероуглерода CS₂.

Решение.

Горение пропана в кислороде. Записываем реакцию горения С₃ Н₈ + О₂ =СО₂ + Н₂О

2. В молекуле пропана 3 атома углерода, из них образуется 3 молекулы углекислого газа

С₃ Н₈ +О_{2 =} 3СО₂ + Н₂О.

3. Атомов водорода в молекуле пропана 8, из них образуется 4 молекулы воды

С₃ Н₈ + О₂ = 3СО_{2 +} 4Н₂О.

4.Подсчитаем число атомов кислорода в правой части уравнения 2·3+4=10

5. В левой части уравнения также должно быть 10 атомов кислорода. Молекула кислорода состоит из двух атомов, следовательно, перед кислородом нужно поставить коэффициент 5.

С₃ Н ₈ + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н ₂ О, тогда b = 5

Горение глицерина в кислороде

1. Записываем уравнение реакции горения.

С₃ Н₈ О₃ + О₂ = СО₂ + Н ₂ О.

2. Уравниваем углерод и водород

С₃ Н ₈ О₃ + О₂ = 3СО₂ + 4Н ₂ О.

3. В правой части уравнения 10 атомов кислорода.

В составе горючего вещества есть 3 атома кислорода, следовательно, из кислорода в продукты горения перешли 10 -3= 7 атомов кислорода.

Таким образом, перед кислородом необходимо поставить коэффициент 3,5, так как 7:2= 3,5

С₃ Н ₈ О₃ + 3,5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂ О, тогда b = 3,5.

Горение аммиака в кислороде

Аммиак состоит из водорода и азота, следовательно, в продуктах горения будут вода и молекулярный азот. NH ₃ + 0,75О₂ =1,5 Н ₂ О + 0,5 N ₂ , тогда b = 0,75.

Обратите внимание, что перед горючим веществом коэффициент 1, а все остальные коэффициенты в уравнении могут быть дробными числами.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 1004; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!