Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 191
Текст из файла (страница 191)
т-рой С, (Т„„), возникает горение материала, проявляющееся либо тлейием, либо пламенным горением. В последнем случае Т,, адекватна т-ре самовоспламенения (Т„), под к-рым в пожарном деле понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагр. ло нск-рой критич. т-ры. (см. Вослламевенве л иозюцрном дела).
В принципе С, и само- воспламенение по физ. сущности сходны н различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения. В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрыв- ной разогрев; см. Восвламеяелие) развивается в пределах всего неск. градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасиости газов и жидкостей.При С, область самонагревания может достигать носк.
сотен градусов (напр., для торфа от 70 до 225'С). Вследствие этого явление самонагревания всегда учятывается прн определении склон- ности твердых в-в к С. 571 С. изучают путем термостатирования исследуемого материала при заданной т-ре и установления зависимости между т-рой, цри к-рой возникает горение, размерами образца и временем его нагрева в термостате. Процессы, происходящие при С. образцов горючего материала, изображены на рисунке.
При т-рах до Т„(напр., 7;) материал нагревается без изменений (тепловыделение отсутствует). При достижении Т в материале происходят экзотермич. р-ции. Последние в зависимости от условий накопления теплоты (масса материала, плотность упаковки его атомов и молекул, продолжительность процесса и т. д.) могут после периода небольшого самонагревания по исчерпании способных саморазогреваться компонентов материала завершиться охлаждением образца до начальной т-ры тсрмостата (кривая 1) либо продолжать самонагреваться вплоть до Т (кривая 2). Область между Т„и Т,, потенциально пожароопасна, нитке Т -безопасна. Измеееаке т-рм Г ао «ремела т а термоетатароаааамк оеразщк горючего матераала.
Возможность С. материала, находящегося в потенциально пожароопасной области, устанавливают с помощью ур-ний; 18Т =А — л 181, (1) 18 у„а Аа э'э)йт (2) где Т -т-ра окружающей среды, С; ! — определяющий размер (обычно толщина) материала; т-время, в течение к-рого может произойти Сл А,, в, и А,, и,— коэф., определяемые для каждого материала по опйтнйм данным (см. табл.). По ур-нию (1) при заданном 1 находят Т, при к-рой может возникнуть С. данного материала, по ур-нию (2) — при известной Т величияу т. При т-ре, ниже вычисленной Т или при т, мел ьшем, чем время, рассчитанное по ур-иию (2), С.
не произойдет. В зависимостя от природы первоначального процесса, вызвавшего самонагревание материала, и значений Т„различают хим., микробиол. и тепловое С. К хямическому С, относятся экзотермич. взаимод, в-в (напр., при попадании конц. НХОз на бумагу, древесные опилки и др.). Наиб. типичный и распространенный пример такого процесса-С. промасленной ветоши или иных волокнистых материалов с развитой пов-стью. Особенно опасны пАРАметРы УРАВнений, хАРАктеРизУюЩих сАмОВО3ГОРАние зе 285 злзз О,згр з,зяэ О,!кэ еэ 165 2,530 0,230 2,1бО 0,090 Войлок 1юроаттлаамй) . дермамк . дреаееаоаокакалопае олкам (кюлммоааме) .
Картон (крошлаамя), Торф (фрезерюав . Хлопок Гено 1алалоаеть т,зч)) . Сюое (зелекме чаете реете лая) ре 225 з,беб 0,207 2,381 0,075 100 27з 2,575 0,159 дзза 0,142 70 225 2,77з О,збе з,зэб 0,130 120 ззз 2,547 0340 2,332 0,057 70 204 з,ы 5 0,!еэ .3 и о,ож то 265 2,572 0382 2,300 0413 572 САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ 291 масла, содержащие соед, с ненасьпц. хим.
связями и характеризующиеся высоКим иодным числом (хлопковое, подсолнечное, джутовое и т.д.). К явлениям химического С. относится также загорание ряда в-в (напр., мелкораздробл. А1 и Ре, гидрццы Вь В н иск-рых металлов, металлоорг. соед.— алюминийорганнческие и др.) при контакте их с воздухом в отсутствие нагрева.
Способность в-в к С. в таких условяях паз. пирофорностью. Особенность пнрофориых в-в заключается в том, что их Т (ияи Т„) ниже комнатной т-ры: — 200'С для 8!Н вЂ” 80'С для А!(Сзйз)л . Для предупреждения химического С~. порядок совместного хранения горючих в-в и материалов строго регламентирован; Склонностью к микробиологическому С. обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие питат.
средой для микроорганизмов, жизнедеятельность к-рых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки и др.). По этой причине большое число пожаров и взрывов происходят при хранении сельскохозяйств, продуктов (напри силос, увлажненное сено) в элеваторах, Для микробиологического и химического С. характерно то, что Т не превышает'обычных значений Т„и м.б. отрицательной, Материалы, имеющие Т выше комнатной т-ры, способны к тепловому С. Вообще склонностью ко всем задам С. обладают мн.
твердые материалы с развитой пов-стью (иапро волокнистые), а также нек-рыс жидкие и плавюциеся в-ва, содержащие в своем составе непредельные соел., нанесенные иа развитую (в т.ч. иегорючую) пов-сть. Расчет критич. условий дяя хим., микробиол. и теплового С. осуществлжтся по ур-пням (!) и (2). Методы эксперим. определения Т„и Т,, н условий С.
изложены в спец. стандарте. Лмл.. Таубкин С.М., Баратов А. Н., Никитяна Н. С, Справочник вонароова«нолти таердам вешееге н материалов, М., 1961, Попарим опаля мта атронтешпмх материалов, пол 1ия А. Н. Баратов. М, 1988; Понаровзрывоопаевепь мшееза и матеряалов и ередетва вх тушения Справочшш, пол рел, А Н. Баратова, А.и. Королвчевхо, ки. 1-2, М, 19Ю Л Н баранам. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ, см. Самовозгорание. САМООРГАНИЗАЦИЯ, самопроизвольное (ие требующее внеш.
организующих воздействий) образование упорадоченных пространственных или временных структур в сильно неравновесных открытых системах (физ., хим., биол. и др.). Непрерывные потоки энергии или в-ва, поступающие в систему, полдерживают ее в состоянии, далеком от равновесия, При таких условиях в системе развиваются собственные (внутренние) неустойчивости (области неустойчивого поведения), развитием к-рых является С. Классич, пример физ. открытой системы с пространственной С.— плоский горизонтальный слой вязкой жидкости, подогреваемый снязу. При относительно малых вертикальных градиентах т-ры в жадности имеет место режим бесконвективиой теплопроводаости. Когда градиент т-ры превысит нек-рую критич.
величину, в жидкости возникает конвекпия. При малых превышениях градиента т-ры над критич. значением конвективиые потоки в-ва приобретают упорядоченность; при наблюдении сверху оии имеют вид валиков или шестиугольных ячеек (ячейки Бенара). Генерация лазерного излучения считается примером времсинбй С. Лазер непрерывного действия -сильно неравновесная открытая система, образованная возбузкденными частицами (атомами, молекулами) и модами электромагн. поля в резонаторе. Неравновесиость этой системы поддерживается непрерывным притоком энергии от виеш.
некогерентного источника (накачкой). При малых интенсивностях накачки излучение системы состоит из ие сфазированных между собой цугов волн. С повышением интенсивности накачки вплоть до нек-рой пороговой величины излучение системы становится когереитным, т.е. представляет собой непрерывный волновой цуг, в к-ром фазы волн жесзко скоррелнрованы на макроскопич, расстояниях от излучателя. Этот переход к генерации когерентных колебаний можно интерпретировать как С, Примером С, в химии служит существование песк. устойчивых состояний в гомог. системах с хим. р-циями и диф- 578 !9 фузией реагентов. Этим состояниам соответствуют неоднородные пространств.
распределения концентраций реагентов, наз. диссипативными структурами. В ответ иа сколь угодно малое возмущение параметров система может переходить из одного состояния в другое, что наблюдается в виде волн (пространственно-временная структура; см. Колебатвльмые реакции). Ках показал М. Тьюринг (1952), в системе с двумя реюеятамн может появиться синусоидальная волна. Пространственно-времеинйе структуры типичны для Белоусова — Жаботинского реаитуии, газофазного горения, ряда р-ций гетерог.
каталитич. окисления, фермеятативного катализа. В космологии результатом С. Можно считать образование спиральных галактик, в экологии-организапию сообществ, в биологии — явления морфогенеза. Поскольку упомянутые явления имеют общую феноменологию, 'они рассматриваются в рамках единых представлений. Возникшее новое междисциплинарное направление получило впоследствии назв. синергетики (Г. Хакен, 1985). Развитию представленнй о С. в биологии способствовали работы П.
Гленсдорфа и И, Пригожина (1 9 го). Существует, однако, мнение, что сложная внутр. организация клетки и организма м. б. понята без представлений о диссипативных структурах, в рамках иерархич. термодинамики (см. Термодияампда иерархических сисгяем). С. в неравновесных системах принципиально отличается от явлений упорядочения при фазовых переходах в равновесных системах, где порядок возрастает с понижением т-рьс жидкость кристаллизуется, спины атомов ориентируются, образуя упорядоченную структуру, свойственную ферромагыетикам; в нек-рых металлах может осуществляться переход к когереитному квантовому состоянию, характерному дууя свврхяроводяиков.
Общим для обоих процессов образования порядка в системе является понижение симметрии по отношешцо к транслациям в пространстве или во времени. С. связана с турбулентностью. В упоминаемом выше примере с образованием в жидкости ачеек Венара при высоких градиентах т-ры система переходит в состояние с турбулентным режимом течения. Переход к турбулентности (т.е. к хаотич. режиму) может занимать нек-рый интервал значений параметров, характеризующих степень внеш. воздействия на систему, и происходить путем последоват.
усложнения регулярных (когерентных) структур, т.е. в условиях С. Критерием отличия регулярного пространственно-временного рехшма поведения системы от хаотического служит устойчивость структуры к малым возмущениям начальных условий: если такая устойчивость имеет место, структуру можно считать регулярной независимо от степени ее сложности. На С. в неравновесной открытой системс могут влиять флуктуации параметров состояния как самой системы, так и окружающея среды, В свою очередь, сама С. оказывает влияние на амплитуду и длительность флуктуаций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
