химический каталог




Перхлораты: свойства, производство и применение

Автор И.Шумахер

кислоты, при условии, что уксусный ангидрид и хлорная кислота перемешиваются очень быстро, даже если состав смеси соответствует составу, нужному для полного сгорания. Наибольшую опасность в данном случае представляет возможность разбрызгивания работающим горячей кислоты; найдено, что добавление кислоты к ангидриду менее опасно.

2. Наиболее чувствительна к воспламенению смесь, состав которой соответствует составу, нужному для полного сгорания (эквимолекулярные соотношения хлорной и уксусной кислот, или 68 объемных частей хлорной кислоты плотностью 1,59 г/см3 на 32 части уксусного ангидрида); она детонирует при добавлении 0,6 г фульмината ртути. Чувствительность смеси к воспламенению снижается с увеличением содержания уксусного ангидрида; смеси, содержащие менее 57 объемн. % хлорной кислоты, не детонируют. Действительно, смесь, содержащая достаточное количество уксусного ангидрида для поглощения всей воды (24,3 объемных части хлорной кислоты плотностью 1,59 г см3 на 75,7 части уксусного ангидрида), не детонирует при введении 50 г пентаэритритолтетранитрата. Добавление воды также снижает чувствительность: смесь не детонирует даже в том случае, когда соотношение кислоты (плотность 1,5 г/см3) и ангидрида отвечает составу нужному для полного сгорания.

3. При испытании чувствительности к удару смеси, составленной в соотношениях, обеспечивающих полное сгорание, проба жидкости (примерно 34 мг) в металлической капсюле взрывается в 50 случаев из 100 при падении груза весом 1 кг с высоты 1,4 м Поскольку остается жидкий остаток, можно сделать вывод, что удар инициирует местное разложение, не передаваемое через жидкость. При падении груза весом 30 кг с высоты 3,5 м на колбу с 5 мл смеси дым не выделяется и не слышно шума взрыва.

4. Проволока, нагретая электричеством до красного каления, зажигает пары, выделявшиеся при нагревании смеси, содержащей более 60% уксусного ангидрида, но взрыва не происходит при погружении проволоки как в пары, так и в жидкость. При внесении нагреваемой смеси в пламя, смесь- с большим содержанием уксусного ангидрида воспламеняется при температуре кипения, с увеличением содержания хлорной кислоты воспламенение затрудняется; состав смеси, соответствующий составу, нужному для полного сгорания, вообще не горит. Эти результаты заставили авторов предположить, что короткое замыкание в жидкости нлн парах в ванне дтя электрополировки может вызвать воспла-

Хлорная кислота

215

менение ванны, но не взрыв, хотя сгорание достаточно больших количеств веществ может окончиться взрывом.

5. Растворы, содержащие 37 и 5,3 объемн. % Ь.С104 с примесью железа и алюминия, не могут взорваться при инициировании детонации фульминатом ртути.

Рис. 15. Треугольная диаграмма для смесей хлорная кислота—уксусный ангидрид—уксусная кислота (по данным Жаке36).

6. Раствор для полировки изделий, нагретый до 60 °С, воспламеняется при добавлении тонких древесных стружек (одновременное воздействие местного перегрева от короткого замыкания н органической примеси приводит к взрыву).

Жаке36 обобщил эти важные результаты, построив треугольную диаграмму (рис. 15). Здесь вершины соответствуют 100%-ным хлорной кислоте и уксусному ангидриду и воде (внесенной хлорной кислотой без учета обезвоживания уксусным ангидридом). Смеси, чувствительные к детонации, расположены в области, которая ограничена кривой. Смесь полного сгорания (66 объемн. % 72%-ной хлорной кислоты и 34 объемн. % уксусного ангидрида), представленная точкой С, так же как и смесь,

216

Гл. XI. Техника безопасности

взорвавшаяся на заводе в Лос-Анжел осе (75 объемн. % 72%-ной кислоты и 25 объемн. % уксусного ангидрида), представленная точкой А, находятся в этой области. Необходимо отметить, что смесь (точка В), которая взорвалась в лаборатории при 60°С в присутствии ацетобутирата целлюлозы1»2, имеет состав, нужный для полного сгорания. В зону воспламенения, но вне зоны детонации, попадают смеси (белые кружки), соответствующие составу обычных ванн для электрополировки36'39, и одна смесь (точка D), в которой вся вода, введенная с хлорной кислотой плотностью 1,6 г/см'\ поглощена уксусным ангидридом.

Смеси хлорной кислоты с другими веществами

Как указано выше, загрязнение хлорной кислоты другими веществами может вызвать воспламенение или взрыв смеси. К этому особенно чувствительна безводная хлорная кислота (в добавление к ее способности разлагаться со взрывом даже в чистом состоянии3' 4'28). Водная хлорная кислота может вызывать при соответствующих условиях пожары и взрывы21.

При применении хлорной кислоты для работы с металлами также следует соблюдать некоторые меры предосторожности; например, уже отмечали взрывчатость смеси хлорной кислоты с висмутом12-1* и каталитическое действие частиц стали, заключающееся в снижении температуры взрыва смесей паров хлорной кислоты и водорода15.

Однако главной причиной несчастных случаев является, вероятно, контакт хлорной кислоты с окисляемыми органическими материалами, что приводит к разложению кислоты17»21 или образованию нестабильного органического перхлората, например этилперхлората6. Полезное применение этого свойства описано в американском патенте40, где предлагается метод произведения поверхностных взрывов путем детонации смесей 68—72%-ной хлорной кислоты с гликолями, эфирами гликолей, кетонами и спиртами.

Перхлораты металлов и органические перхлораты будут рассмотрены в этом разделе далее; здесь мы рассмотрим реакции хлорной кислоты с органическими веществами, которые можно рассматривать как примеси, так как они широко распространены.

Эллиот и Браун34, а также Льюис41, стремясь собрать количественные данные о взрывчатости смесей хлорной кислоты с органическими соединениями, провели большое количество исследований для определения их чувствительности к инициированию теплом, ударом, искрой, пламенем и взрывом.

Эллиот и Браун смешивали водную хлорную кислоту с различными органическими веществами, с которыми кислота может слу-

Хлорная кислота

217"

чайно прийти в соприкосновение. В большинстве случаев хлорную кислоту брали в таких количествах, которые были достаточны для полного окисления других компонентов смеси. Состав различных смесей представлен в табл. 31.

Таблица 31

Состав смесей хлорной кислоты с различными материалами34

Материал Количество кислоты на 1 е материала, г 100%-ная 60%-ная кислота кислота

2,2 3,67

6,1 10,2

Кизельгур, пропитанный

6,13 10,2

5,85 9,75

3* 5*

Мука древесная........... 2,58 4,3

Пек

4,5* 7,5*

5 8,33.

5* 8,3*

4,71 7,85-

2 3,33-

1,78 2,97

2,58 4,3

2,11 3,52

* Ориентировочно

Результаты медленного нагревания (температура воспламенения) смесей водной хлорной кислоты с указанными веществами (см. табл. 31) приведены в табл. 32.

В данной серии опытов маленькую стеклянную пробирку с примерно 0,3 мл пробы помещали в углубление стального блока и нагревали на электрической плитке от 40 до 200 °С, при этом, отмечали время и температуру воспламенения (включая детонацию). Эллиот и Браун пришли к выводу, что концентрация применяемой хлорной кислоты не оказывает большого влияния на температуру воспламенения и смеси, содержащие 40%-ную кислоту, загораются так же легко, как и смеси с 60°о-ной кислотой. Смеси хлорной кислоты и серы, а также смеси угля и 40 или 60/о-ной кислоты не воспламенялись. Как правило, добавление

Температура воспламенения смесей водной хлорной кислоты с различными

Таблица 32

Материал

Концентрация НС104 %

Без железа

воспл.

°С

примечание

0,2 г железа

0,1 е железа

воспл.

время мин

примсча низ

Бумага

Каучук-

Кизельгур, пропитанный маслом .....

скипидаром

Линолеум

Мука древесная .

40 60 70

40 60 70

40 60 70 40 60 70

40 60 70

40 60 70

157 173 (196)

171 170 161,5

(190)

165 (180) (195)

160

149,5

167 165,5

171

169 155

20,

30

60

23 42 19

45 33 50 65 28 18

23 42

27

29,5

19.5

в

в н

в

в в

в, сд в, зд сд

зд в, зд сд

149,5

127

118,5

(198) (200) (196)

(190)

147,5

137,5 (195)

136,5

135

173,5 (200) 118,5

161

136 108,5

17 10 9

80 65 60

45 16

13,5

65

13

13,5

28,5 65 7

23 14

в, д в в

н н н

н г, в в н в в

н сд

сд

ЗД ЗД

151,5 127,5 ,125

(198) (200) (196)

(190)

133

137,5 (195)

141,5

132,5

181,5 (200) 124,5

162 122 122

10,5 10

80 65 60

45 12

13,5 65 12,5 12,5

35 65

22,5 9

10,5

Пек легколетучий ¦фудполетучин . 40 60 70 40 70 176 118,5 (200) (190) 180 39,5 7,5 67 67 40 в, сд в, зд и I! II (189) (200) (190) (200) 62 67 57 67 н и н II 1 (190) 88,5 (200) (198) (200) Б, I 4 65 80 67 н в н и 11

Пыль угольная .... 40 60 70 (200) (195) 188 56,5 65 43 н н в (200) 108,5 (200) 56 7,5 6,5 н в н (200) 89,5 200 56 4,5 65 1! В 1!

40 60 70 176,5 (195) 37,5 60 в н (190) 171 170 50 27 26 н в сд (190) 171 50 26,5 Н сд

40

страница 55
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Перхлораты: свойства, производство и применение" (2.31Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сколько стоят шторки на номера
короба для такси
матрас 90 на 200 детский
wizardfrost.ru

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.05.2017)