Вещества которые воспламеняются при контакте с водой

Вещества которые воспламеняются при контакте с водой

Вещества, воспламенение которых происходит при контакте с водой или влагой воздуха.

К веществам, воспламеняющимся или вызывающим горение при соприкосновении с водой, следует отнести:

• щелочные металлы,
• карбид кальция,
• карбиды щелочных металлов,
• негашеную известь,
• фосфористый кальций,
• фосфористый натрий,
• сернистый натрий,
• гидросульфит натрия.

Многие из этих веществ (щелочные металлы, карбиды) при взаимодействии с водой образуют горючие газы, воспламеняющиеся от теплоты реакции:

Пример: при взаимодействии небольшого количества (3. 5 г) калия и натрия с водой развивается температура выше 600. 650° С. Если взаимодействуют более крупные куски, происходят взрывы с разбрызгиванием расплавленного металла. В мелкораздробленном состоянии щелочные металлы воспламеняются во влажном воздухе.

Сильное разогревание может произойти при взаимодействии карбида кальция с водой:

Пример: для разложения 1 кг химически чистого карбида кальция необходимо 0,562 кг воды. При таком или меньшем количестве воды в зоне реакции развивается температура до 800. 1000°С. При этом куски карбида кальция раскаляются до свечения. Естественно, что образующийся в таких условиях ацетилен воспламеняется при контакте с воздухом, так как температура его самовоспламенения равна 335°С. При взаимодействии карбида с большим количеством воды ацетилен не воспламеняется, потому что тепло реакции поглощается водой. Карбиды щелочных металлов при соприкосновении с водой реагируют со взрывом.

Некоторые вещества, например негашеная известь, являются негорючими, но теплота реакции их с водой может нагреть соприкасающиеся горючие материалы до температуры самовоспламенения. Так, при контакте стехиометрического количества воды с негашеной известью температура в зоне реакции может достичь 600° С:

Известны случаи пожаров деревянных складов, в которых хранилась негашеная известь. Пожары возникали, как правило, вскоре после дождя: вода попадала на негашеную известь через неисправную крышу или через щели пола.

Во влажном состоянии гидросульфид натрия и сернистый натрий интенсивно окисляются на воздухе с выделением свободной серы и большого количества тепла. Выделяющееся тепло нагревает серу до воспламенения (при влажности 10% воспламенение серы наступает при температуре 242° С).

Опасен контакт с водой алюминийорганических соединений, так как триэтилалюминий, диэтилалюминийхлорид, триизобутилалюминий и другие подобные им вещества взаимодействуют с водой со взрывом.

Контакт веществ с водой или влагой воздуха происходит обычно:

• при повреждении аппаратов и трубопроводов,
• при неисправности тары
• при открытом хранении этих веществ.

Однако вода может проникнуть в помещение и в следующих случаях:

• через открытые проемы в стенах,
• при неисправности покрытия или пола,
• при повреждении водопроводной линии и системы водяного отопления,
• при конденсации влаги из воздуха и т. п.

Взрывы или усиление начавшегося пожара могут иметь место при попытках тушить подобные вещества водой или пеной. Выбор средств и способов тушения производится с учетом свойств веществ, обращающихся в производстве.

Предупреждение воспламенения веществ при взаимодействии с водой или влагой воздуха обеспечивают защитой их от контакта с водой и влажным воздухом путем:

1. изолированного хранения веществ этой группы от других горючих веществ и материалов;
2. поддержанием избыточного количества воды (например, в аппаратах для получения ацетилена из карбида кальция).

Вещества, воспламенение которых происходит при контакте друг с другом.

Воспламенение химических веществ при взаимоконтакте — явление, часто наблюдающееся в производстве. Чаще всего такие случаи происходят при действии окислителей на органические вещества. В качестве окислителей выступают хлор, бром, фтор, окислы азота, азотная кислота, перекиси натрия, бария и водорода, хромовый ангидрид, двуокись свинца, хлорная известь, жидкий кислород, селитры (нитраты аммония, щелочных и щелочноземельных металлов), хлораты (соли хлорноватой кислоты, например бертолетова соль), перхлораты (соли хлорной кислоты, например хлорнокислый натрий), перманганаты (соли марганцевой кислоты, например марганцовокислый калий), соли хромовой кислоты и др.

Окислители, соприкасаясь или смешиваясь с органическими веществами, вызывают их воспламенение. Некоторые окислители (селитры, хлораты, перхлораты, перманганаты, соли хромовой кислоты) образуют смеси с органическими веществами, взрывающиеся от незначительного механического или теплового воздействия.

Некоторые смеси окислителей и горючих веществ способны воспламеняться при действии на них серной или азотной кислоты или небольшого количества влаги. Алюминийорганические соединения, входя в контакт с кислотами, спиртами и щелочами, реагируют со взрывом. Многие инициаторы, катализаторы и порообразователи, широко используемые в производства синтетических смол, пластических масс, синтетических волокон и каучука, воспламеняются и взрываются при взаимодействии с другими веществами. Пожароопасные свойства некоторых инициаторов и порофоров указаны в табл.

Пример: на заводе синтетического каучука произошел взрыв емкости с гидроперекисью изопропилбензола (гиперизом), который вызвал повреждения производственных коммуникаций, фасада здания и лестничной клетки. Гипериз, используемый в качестве инициатора при производстве бутадиенстирольного каучука, поступал на завод в металлических бочках и перекачивался по резиновому шлангу в приемную емкость. Около бочек с гиперизом находились бочки с триэтаноламином. По ошибке в емкость с гидроперекисью стали закачивать триэтаноламин. Произошла бурная реакция, вызвавшая разложение всей массы гидроперекиси с указанными выше последствиями.

Реакции взаимодействия окислителя с горючим веществом способствуют:

• измельченность вещества,
• повышенная начальная его температура,
• наличие инициаторов химического процесса.

В некоторых случаях реакции носят характер взрыва. Поэтому окислители нельзя хранить совместно с другими горючими веществами, нельзя допускать какого-либо контакта между ними, если это не обусловлено характером технологического процесса.

Горючее вещество. В смеси с сильными окислителями взрывается

Нестойкое горючее вещество. Дает вспышку в смеси с кислотами и щелочами, взрывается с сильными окислителями

Азодинитрилизомасляной кислоты (ЧХЗ-57)

Чувствителен к воздействию температуры, трению, удару. Температура воспламенения 60° С, самовоспламенения 240° С. При контакте с кислотами взрывается.

Сильный окислитель. В смеси с органическими соединениями может вызвать взрыв

Сильный окислитель. Активно окисляет органические соединения, воспламеняет бумагу, ткани, древесину

Сильный окислитель. В концентрированном виде воспламеняет все органические вещества и склонна к взрывному распаду

Пожары от воспламенения веществ при контакте друг с другом предупреждают:

1. раздельным складированием;
2. устранением причин их аварийного выхода из аппаратов и трубопроводов.

Источник

Класс 4.3. Вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при соприкосновении с водой

К классу 4.3 относятся вещества, которые при взаимодействии с водой выделяют воспламеняющиеся газы, способные образовывать взрывчатые смеси с воздухом, а также изделия, содержащие такие вещества.

Грузы этого класса характеризуются высокой активностью по отношению к воде. Взаимодействие с водой имеет характер взрыва. В ходе химической реакции образовываются воспламеняющиеся (горючие) газы, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Такие смеси легко возгораются от любых обычных источников зажигания, например, от открытого огня, искр слесарных инструментов и незащищенных электрических ламп. Возникающие в результате этого взрыв и пламя могут создать опасность для людей и окружающей среды. Большинство грузов этого класса являются горючими.

Знаки опасности, указывающие на опасные свойства грузов класса 4.3, приведены на рис. 1.

Рис. 1. Знаки опасности для опасных грузов класса 4.3

Вещества класса 4.3 в зависимости от степени опасности, которой они характеризуются во время перевозки, относятся к одной из групп упаковки:

Группа упаковки І: вещества с высокой степенью опасности:

вещества, бурно реагирующие с водой;

Группа упаковки ІІ: вещества со средней степенью опасности:

вещества, легко реагирующие с водой;

Группа упаковки ІІІ: вещества с низкой степенью опасности:

вещества, медленно реагирующие с водой.

К опасным грузам класса 4.3 относятся, например:

Источник

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой и другими веществами

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой и другими веществами – явление, при котором источником зажигания служит тепловое проявление химической реакции, а горючим веществом является как исходное вещество, так и продукты его взаимодействия с водой или др. веществом. Щелочные, щёлочноземельные и некоторые др. металлы, а также их соединения: гидриды, карбиды, сульфиды и т.д. при взаимодействии с водой образуют горючие газы: водород, метан, сероводород, ацетилен и т.д., которые при благоприятных условиях способны воспламеняться от теплоты реакции и гореть над поверхностью воды или образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Горючие вещества в смеси с окислителями или при контакте с ними способны гореть при наличии источника зажигания. В качестве окислителя, кроме кислорода воздуха, могут служить: газообразные (фтор, хлор, окислы азота, озон и т.д.); жидкие (серная кислота, азотная кислота, перекись водорода и т.д.); твёрдые вещества (перманганаты, персульфаты, перекиси металлов и т.д.).
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой и др. веществами следует учитывать при организации хранения или транспортирования пожаровзрывоопасных веществ (материалов), а также при проведении технологического процесса, в котором участвуют несовместимые друг с другом вещества.

Литература: Саушев В.С. Пожарная безопасность хранения химических веществ. М., 1982.

Способ дезактивации – совокупность операций с использованием средств дезактивации для удаления радиоактивных загрязнений с поверхности.

Способность к самовозгоранию, см. Самовозгорание.

Источник

САМОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ СОСТАВЫ

Кроме описанных выше веществ, воспламеняющихся при воздействии на них кислорода воздуха и воды, существуют так же пиротехнические смеси, могущие самовоспламеняться при воздействии на них различных веществ.

Указанные смеси применяются в целях воспламенения основных пиротехнических смесей, обладающих каким-либо специальным эффектом горения, а также и в диверсионных зажигательных устройствах, вызывающих пожары, а при использовании ВВ и взрывы.

Самовоспламеняющиеся составы можно условно разделить на:

1. Составы, воспламеняющиеся от действия воды.

2. Составы, воспламеняющиеся от действия кислот.

3. Составы, воспламеняющиеся из-за большого сродства друг другу, входящих в них веществ.

Одним из первых пиротехнических составов, воспламеняющихся от воздействия воды, была смесь равных частей серы и железных опилок. Из указанной тестообразной смеси, иногда с добавлением нашатыря (NH4Cl), лепили шары размером с яблоко и подкладывали в места предназначенные для поджога.

Через несколько часов шары воспламенялись. Возгорание подобных составов зависит от множества вторичных условий: температуры, степени измельчения, наличия в сере следов серной кислоты и тому подобное. Эффект возгорания подобных составов трудно воспроизводим и потому практически не употребляется.

Рецепт практического состава, воспламеняющегося от действия небольшого количества воды:

При воздействии на состав воды в нем протекают следующие реакции:

Эти реакции (гидратации и вытеснения) сопровождаются значительным повышением температуры, а обменная реакция в растворе

приводит к образованию хлората аммония, вещества способного к саморазложению и даже самовзрыванию при небольшом повышении температуры до 30…60 ° С, который и является инициатором воспламенения основной массы состава.

От действия воды воспламеняются также составы на основе тиомочевины и персульфата калия, исследованные под научным руководством автора аспиранткой Пановой В.И. В основе данной реакции лежит автокаталитическое разложение персульфата калия с выделением пероксида водорода в свободном состоянии. Данная реакция не всегда приводит к воспламенению состава, необходимым условием воспламенения являются рН среды менее 7.

Под действием воды воспламеняется так же и состав следующей рецептуры:

К составам, самовоспламеняющимся под действием кислот, относятся смеси состоящие из хлората калия и свекловичного сахара, хлората калия и спирта, хлората калия и других органических веществ. При смачивании подобных смесей концентрированной серной кислотой они воспламеняются. Воспламенение смесей происходит вследствие того, что в результате реакции двойного обмена и диспропорционирования хлората калия при воздействии на него серной кислоты выделяется двуокись хлора (ClО₂), вещество нестойкое и разлагающееся при температуре 65 ° С со взрывом и выделением большого количества тепла. Двуокись хлора, разлагаясь, воспламеняет основную массу смеси.

Воспламенителями мгновенного действия на смеси хлората калия с сахаром, воспламеняемой разбиваемой пробиркой с серной кислотой, пользовались народовольцы и социалисты-революционеры при изготовлении метательных ударных динамитных бомб.

К составам самовоспламеняющимся из-за особого сродства веществ друг другу (обычно реакции окисления восстановления) относятся смеси хромового ангидрида (СrO₃) с этиловым спиртом ( при смешении веществ происходит мгновенное воспламенение). Обычно смесью бензина и спирта снаряжались стеклянные бутылки, к которым прикреплялась пробирка с сухим хромовым ангидридом. При разбивании бутылки и прикрепленной к ней пробирки вещества смешивались с воспламенением зажигательной огнесмеси.

Большим сродством друг другу имеет перманганат калия KMnO₄ и глицерин. При смешении веществ, в зависимости от измельчения перманганата калия, воспламенение происходит мгновенно или в течении нескольких секунд. Существуют и жидкие самовоспламеняющиеся смеси, основанные на сродстве веществ. Подобные смеси применяются в основном для самовоспламенения при запуске реактивных двигателей или в качестве бинарных зажигательных средств. В случае бинарного применения указанные вещества должны смешиваться тем или иным способом непосредственно перед моментом воздействия на цель.

В таблице 35 приведены некоторые сочетания веществ, образующих самовоспламеняющиеся смеси.

Окислитель	Горючее
Красная дымящаяся азотная кислота (HNO3+NO2)	Скипидар, анилин, фурфуриловый спирт, несимметричный даметилгадразин
Перекись водорода 80..90%	Гидразин
Жидкий кислород	Борогидрид лития
Четырехокись азота (N2O4)	Анилин, этилен, ксилидин, гидразин
Трифторид хлора (CIF3)	Гидразин, пентаборан, аммиак, метиловый спирт
Жидкий фтор	Гидразин, аммиак, жидкий водород

Воспламенительные составы предназначаются для зажжения основных пиротехнических составов, обладающих каким-либо специальным эффектом. Действие воспламенительного состава заключается в прогревании некоторого участка поджигаемого состава до температуры воспламенения.

Из сказанного следует, что чем выше температура самовоспламенения (вспышки) основного состава, тем более «сильный» воспламенительный состав требуется для возбуждения в нем реакции горения. Воспламенение составов, температура вспышки которых не выше 500…600 ° С, не представляет особых затруднений. Составы, температура вспышки которых превышает 1000 ° С, воспламеняются с большим трудом. Для воспламенения таких составов (например, термитов), особенно находящихся в прессованном состоянии, приходится подбирать специальные воспламенительные и переходные составы.

К воспламенительным составам предъявляются следующие требования:

1. Легкость воспламенения от сравнительно небольшого теплового импульса, температура вспышки не выше 500 ° С.

2. Температура горения на несколько сот градусов выше, чем температура вспышки поджигаемых ими основных составов.

Зажигательное действие воспламенительных составов обусловливается, главным образом, количеством тепла, которое передается основному составу от образующих при горении шлаков. Таким образом, зажигательное действие воспламенительного состава будет тем сильнее, чем выше температура его горения, и, чем большее количество шлака остается после его сгорания на поверхности поджигаемого основного состава. Чем более жидкий шлак образуется при горении воспламенительного состава, тем больше будет поверхность его соприкосновения с поджигательным составом.

Опытным путем установлено, что наилучшее зажигательное действие оказывают медленно горящие воспламенительные составы, обеспечивающие достаточное время для передачи тепла зажигаемому основному составу. Поэтому в пиротехнических средствах воспламенительные составы применяются почти всегда в спрессованном виде.

В качестве окислителей в воспламенительных составах применяют в основном вещества, образующие с выбранным горючим смеси с невысокой чувствительностью. В качестве горючих применяют как высококалорийные (алюминий, магний, бор), так и сравнительно малокалорийные (уголь, идитол).

Для легко воспламеняющихся составов (сигнальных дымов, хлоратных составов, сигнальных огней) возможно применение воспламенительных составов близких по рецептам к дымному пороху:

Немного более интенсивное зажигающее действие будет оказывать состав, использовавшийся ранее для воспламенения осветительных составов авиабомб:

Для воспламенения осветительных составов применяют смеси:

В Германии для воспламенения осветительных составов раньше употреблялась смесь следующего состава:

Для воспламенения трассирующих составов в качестве окислителя чаще других используют перекись бария (ВаО₂), отдающую свой кислород при более высокой температуре, чем нитрат калия однако, требующую для своего распада затраты очень небольшого количества тепла. При распаде перекиси бария масса твердого остатка составляет 91% начальной массы. Используются следующие составы:

Сильным воспламенительным действием обладают составы термитного типа:

Однако воспламенение этих составов само по себе осуществляется с известным трудом.

В том случае, когда даже сильными воспламенительными составами не удается зажечь основной пиротехнический состав, применяют, так называемые, переходные или промежуточные составы. Переходные составы получают смешивая в известных пропорциях (часто подбираемых опытным путем, до получения 100% воспламенения) воспламенительный и основной составы. Для зажжения некоторых особо трудно воспламеняющихся основных составов приходится иногда применять одновременно несколько переходных составов, из которых переходный состав, содержит наименьшее количество воспламеняемого состава. Подобное устройство представлено на рисунке.

1. пороховая мякоть;

2. воспламенительный соста;

3. переходный состав, состоящий из воспламенительного и основного состава взятых в соотношении 3:1;

4. то же в соотношении 1:1;

5. основной состав.

Легко воспламеняются и обладают хорошим воспламенительным действием составы, содержащие порошок циркония. Примером таких составов, используемых для воспламенения трассирующих составов, могут служить:

Источник