Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

по теме «Химическое самовозгорание»

1. Историческая справка»

Самовозгорание человека (Spontaneous human combustion, SHC) - паранормальное явление, в результате которого человек якобы может воспламениться без видимого внешнего источника огня. Существование явления не доказано и отрицается большинством учёных. История

Легенды о самовозгорании дошли до нас из глубокой древности, но только с начала 18 века, когда такие случаи начали регистрироваться в официальных документах, в том числе и в полицейских протоколах, их стали считать достаточно достоверными.

В старину о случаях самовозгорания говорили, что человека сжёг «дьявольский огонь», испепелил сатана. Люди верили, что жертва продала князю тьмы свою душу, но потом нарушила их тайный договор, за что её и настигло возмездие.

Позднее, в XVII веке появилось более рационалистическое объяснение: якобы, жертвами самовозгорания становятся хронические алкоголики, чьи тела пропитаны спиртом и поэтому вспыхивают от случайной искры, особенно если покойники курили Средние века

Средневековая литература также регистрирует случаи человеческого самовозгорания: так, во времена правления королевы Боны Сфорца (между 1515 и 1557) в Милане на глазах своих родителей и сыновей погиб рыцарь Полоний Вортий: после двух ковшей выпитого вина он вдруг начал изрыгать пламя изо рта и сгорел.

Наиболее подробные свидетельства о человеческом самовозгорании начинают появляться начиная с XVIII века. В 1731 году при невыясненных обстоятельствах в итальянском городе Чезена погибла графиня Корнелия ди Банди: в спальне обнаружили её ноги, одетые в чулки, и часть черепа.

В апреле 1744 года в Ипсвиче дочь 60-летнего алкоголика Грайса Пета обнаружила своего отца мёртвым на полу дома: по её словам, «он сгорел без огня, подобно вязанке дров». Одежда на старике была практически не повреждена, так как была сделана из асбеста. Первое наиболее надёжное свидетельство о случаях человеческого самовозгорания относится к 1763 г., когда француз Джон Дупонт опубликовал книгу с коллекцией случаев Человеческого самовозгорания под названием «De Incendiis Corporis Humani Spontaneis». В ней, в числе прочего, он упоминает случай Николя Милле, который был оправдан от обвинения в убийстве своей жены, когда суд убедился, что она погибла в результате спонтанного самовозгорания. Жена Милле, сильно пьющая парижанка, была обнаружена у себя дома, когда от неё осталась только кучка пепла, череп и кости пальцев. Соломенный матрац, на котором она была найдена, был лишь слегка поврежден, так как был пропитан негорючим составом.

Примерно в 1853 г. в Колумбусе загорелся и был сожран пламенем с потрохами владелец винного магазина, немец по национальности. Этот случай придумал Чарльз Диккенз в предисловии ко второму изданию своего романа «Холодный дом», в котором описал вымышленный случай человеческого самовозгорания. В 1861 г. литературный критик и философ Георг Генри Льюис опубликовал свою переписку с Диккенсом, в которой обвинил писателя в распространении небылиц: «В этих заметках обычно пишут, что от человеческого тела остаётся жирная копоть, да какие-то остатки костей. Всем известно, что такого быть не может».

В 1870 году доцентом судебной медицины Абердинского Университета была опубликована заметка «О Самовозгорании». В ней он писал, что нашёл около 54 современных учёных, которые когда-либо писали о человеческом самовозгорании, из них 35 однозначно высказывали своё мнение о данном феномене. Пятеро утверждали, что самовозгорание невозможно, и что все задокументированные случаи являются мистификацией. Трое считали, что случаи самовозгорания являются реальными, однако имеют другую природу, а именно: имелся какой-то внешний источник огня. Двадцать семь учёных настаивали на том, что самовозгорание человеческого тела вполне возможно.

2. Самовозгорание веществ

Самовозгорание - самопроизвольное возникновение горения вследствие постепенного накопления тепла при протекании экзотермических реакций в каких-либо твёрдых горючих материалах. Накопление тепла вследствие протекания экзотермических реакций происходит при определённых условиях (высокая удельная поверхность дисперсных материалов, слабый теплоотвод) и, вследствие повышения температуры материала (самонагревания), ведёт к самоускорению таких реакций.

Может происходить в углях, торфе, других полезных ископаемых, а также в элеваторах, нефтехранилищах и других емкостях при некоторых критических условиях, позволяющих возникнуть самовоспламенению.

Самовоспламенение - резкое самоускорение экзотермических химических реакций, начальная стадия горения. Происходит при определенных (критических) условиях (температура, размеры реакционного сосуда и другие) из-за того, что тепловыделение в ходе реакции больше теплоотвода в окружающую среду. САМОВОЗГОРАНИЕ, возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермич. р-ций. Самовозгорание происходит из-за того, что тепловыделение в ходе р-ций больше тепло-отвода в окружающую среду.

Начало самовозгорания характеризуется т-рой самонагревания (Tсн), представляющей собой минимальную в условиях опыта т-ру, при к-рой обнаруживается тепловыделение.

При достижении в процессе самонагревания определенной т-ры, наз. т-рой самовозгорания (Tсвоз), возникает горение материала, проявляющееся либо тлением, либо пламенным горением. В последнем случае Tсвоз адекватна т-ре самовоспламенения (Tсв), под к-рым в пожарном деле понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагр. до нек-рой критич. т-ры. (см. Воспламенение в пожарном деле). В принципе самовозгорание и самовоспламенение по физ. сущности сходны и различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения.

В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрыв-ной разогрев; см. Воспламенение) развивается в пределах всего неск. градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасности газов и жидкостей. При самовозгорании область самонагревания может достигать неск. сотен градусов (напр., для торфа от 70 до 225 °С). Вследствие этого явление самонагревания всегда учитывается при определении склонности твердых в-в к самовозгоранию.

3. Причины самовозгорания веществ

самовозгорание химический вещество

Самовозгорание изучают путем термостатирования исследуемого материала при заданной т-ре и установления зависимости между т-рой, при к-рой возникает горение, размерами образца и временем его нагрева в термостате.

К явлениям химического самовозгорания относится также загорание ряда в-в (напр., мелкораздробл. А1 и Fe, гидриды Si, В и нек-рых металлов, металлоорг. соед.-алюминий органичес-кие и др.) при контакте их с воздухом в отсутствие нагрева. Способность в-в к самовозгоранию в таких условиях наз. пирофорностью. Особенность пирофорных в-в заключается в том, что их температура самовоспламенения ниже комнатной температуры: - 200 °С для SiH4, - 80 °С для А1 (С2Н5) 3. Для предупреждения химического самовозгорания порядок совместного хранения горючих веществ и материалов строго регламентирован.

Склонностью к микробиологическому самовозгоранию обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие пи-тат. средой для микроорганизмов, жизнедеятельность каторых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки и др.). По этой причине большое число пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйств. продуктов (напр., силос, увлажненное сено) в элеваторах. Для микробиологического и химического самовозгорания характерно то, что температура самонагревания не превышает обычных значений Токр и м.б. отрицательной. Материалы, имеющие Tсн выше комнатной т-ры, способны к тепловому самовозгоранию.

Вообще склонностью ко всем видам самовозгорания обладают мн. твердые материалы с развитой пов-стью (напр., волокнистые), а также некоторые жидкие и плавящиеся вещества, содержащие в своем составе непредельные соед., нанесенные на развитую (в т.ч. негорючую) поверхность. Расчет критич. условий для хим., микробиол. и теплового самовозгорания осуществляется по уравнениям (1) и (2). Методы эксперим. определения температура самонагревания и температура самовоспламенении условий самовозгорания изложены в спец. стандарте. Химическое самовозгорание связано со способностью веществ и материалов вступать в химическую реакцию с воздухом или другими окислителями при нормальных условиях с выделением теплоты, достаточной для их возгорания. Наиболее характерными примерами являются случаи самовозгорания промасленной ветоши или фосфора на воздухе, легковоспламеняющихся жидкостей при контакте с марганцовкой, древесных опилок с кислотами и пр. Поэтому мы говорим: «Окислителям - бой!» - и подразумеваем, что хранение веществ и материалов должно отвечать требованиям их совместимости.

Другой вид химических реакций веществ связан с взаимодействием воды или влаги. При этом также выделяется достаточная для самовозгорания веществ и материалов температура. Примерами могут служить такие вещества, как калий, натрий, карбид кальция, негашеная известь и др. Особенностью щелочноземельных металлов является их способность гореть и без доступа кислорода. Необходимый для реакции кислород они добывают сами, расщепляя под действием высокой температуры влагу воздуха на водород и кислород. Вот почему тушение водой таких веществ приводит к взрыву образующегося водорода.

И, наконец, микробиологическое самовозгорание связано с деятельностью мельчайших насекомых. Они в невиданных количествах размножаются в спрессованных материалах, поедают все органическое и там же умирают, вместе со своим разложением выделяя определенную температуру, которая накапливается внутри материала. Наиболее характерным примером является самовозгорание прошлогодних скирд сена.

После всего вышеперечисленного становится ясно, что все виды самовозгорания имеют чисто условное деление. Для большинства горючих веществ процесс самовозгорания выглядит, как совокупность тепловой, химической и микробиологической реакций.

Наиболее часто в квартирах самовозгорание связано с неправильным хранением веществ и материалов, которые складируются на балконах (лоджиях) без защиты от солнечных лучей, в неплотно закрытых емкостях, что обеспечивает их нагревание и окисление кислородом воздуха. Поэтому основным требованием правил пожарной безопасности является требование строгого соблюдения инструкции по хранению веществ и материалов, которая в обязательном порядке должна находиться на емкости с ними или прилагаться в виде паспорта на материал. В квартирах и жилых комнатах допускается хранение не более 10 л красок, лаков, бензина, керосина и других легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и не более 12 л горючих газов. При этом хранение этих веществ не допускается на балконах и лоджиях. Во всех случаях запрещается хранение веществ неизвестного состава.

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Окислителем в процессе горения может быть кислород, а также хлор, бром и другие вещества.

В большинстве случаев при пожаре окисление горючих веществ происходит кислородом воздуха. Этот вид окислителя и принят в дальнейшем изложении. Горение возможно при наличии вещества, способного гореть, кислорода (воздуха) и источника зажигания. При этом необходимо, чтобы горючее вещество и кислород находились в определенных количественных соотношениях, а источник зажигания имел необходимый запас тепловой энергии.

Известно, что в воздухе содержится около 21% кислорода. Горение большинства веществ становится невозможным, когда содержание кислорода в воздухе понижается до 14-18%, и только некоторые горючие вещества (водород, этилен, ацетилен и др.) могут гореть при содержании кислорода в воздухе до 10% и менее. При дальнейшем уменьшении содержания кислорода горение большинства веществ прекращается.

Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами и составляют горючую систему, а источник зажигания вызывает в ней реакцию горения. Источником зажигания может быть горящее пли накаленное тело, а также электрический разряд, обладающий запасом энергии, достаточным для возникновения горения и др.

Горючие системы подразделяются на однородные и неоднородные. Однородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг с другом (смеси горючих газов, паров с воздухом). Горение таких систем называют горением кинетическим. Скорость его определяется скоростью химической реакции, значительной при высокой температуре. При определенных условиях такое горение может носить характер взрыва или детонации. Неоднородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с другом и имеют поверхности раздела (твердые горючие материалы и нераспыленные жидкости). В процессе горения неоднородных горючих систем кислород воздуха проникает (диффундирует) сквозь продукты горения к горючему веществу и вступает с ним в реакцию. Такое горение называют диффузионным горением, так как его скорость определяется главным образом сравнительно медленно протекающим процессом-диффузией.

Для возгорания тепло источника зажигания должно быть достаточным для превращения горючих веществ в пары и газы и для нагрева их до температуры самовоспламенения. По соотношению горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих смесей. Бедные смеси содержат в избытке окислитель и имеют недостаток горючего компонента. Богатые смеси, наоборот, имеют в избытке горючий компонент и в недостатке окислитель.

Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции в системе. Процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение называется самовоспламенением. Самоускорение химической реакции при горении подразделяется на три основных вида: тепловой, цепной и комбинированный - цепочечно-тепловой. По тепловой теории процесс самовоспламенения объясняется активизацией процесса окисления с возрастанием скорости химической реакции. По цепной теории процесс самовоспламенения объясняется разветвлением цепей химической реакции. Практически процессы горения осуществляются преимущественно по комбинированному цепочечно-тепловому механизму.

Размещено на Allbest.ru