Пожаровзрывоопасные свойства веществ, обращающихся в лаборатории химического осаждения паров
Ацетилен - взрывоопасный газ. С воздухом образует взрывоопасную смесь. Температура самовоспламенения ацетилена 335°С. Температура воспламенения ацетилено-воздушных смесей 305-470°С, ацетилено-кислородных 297-306°С,
При хранении ацетилена и его применении необходимо заботиться о достаточной вентиляции и учесть правила классификации электрооборудования. Открытое пламя и курение категорически запрещены.
Ацетилен обладает слабым токсическим действием. При длительном вдыхании технического ацетилена появляется рвота и головокружение.
Ацетилен взрывоопасен при следующих условиях:
‒ при нагреве до 450-500°С и одновременном повышении давления от 1,5-2,0 атм ацетилен взрывается без внешнего источника воспламенения;
‒ в смеси с воздухом, если в воздухе содержится ацетилена в пределах от 2,3-80,7% по объему;
‒ в смеси с кислородом, если ацетилена содержится в пределах от
2,3-93% по объему;
‒ ацетилено-воздушные и ацетилено-кислородные смеси взрываются при наличии искры, открытого огня, нагретой поверхности или какого-либо другого источника воспламенения.
‒ при длительном соприкосновении ацетилена с красной медью и серебром образуются взрывчатые соединения, которые взрываются при ударе и повышении температуры;
‒ при контакте с водой ацетилен способен образовывать твердый кристаллогидрат, представляющий собой кристаллическое вещество белого цвета, напоминающий снег или лед.
Азот (от греч. azoos - безжизненный, лат. Nitrogenium), N, бесцветный негорючий газ, не имеющий запаха и вкуса.
Физические свойства азота. Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 0°С и 101325 н/м2 или 760 мм рт. ст.), tпл -209,86°С, tкип -195,8°С. Азот сжижается с трудом: его критическая температуpa довольно низка (-147,1°С) а критическое давление высоко 34,6 кгс/см2; плотность жидкого азота 808 кг/м3. В воде азот менее растворим, чем кислород: при 0°С в 1 м3 Н2О растворяется 23,3 г азота. Лучше, чем в воде, азот растворим в некоторых углеводородах.
Химические свойства азота. Только с такими активными металлами, как литий, кальций, магний, азот взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур. С большинством других элементов азот реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов. Хорошо изучены соединения азота с кислородом N2O, NO, N2O3, NO2 и N2O5 . Из них при непосредственном взаимодействии элементов (4000°С) образуется оксид NO, который при охлаждении легко окисляется далее до оксида (IV) NO2. С водородом азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов, при этом образуется аммиак NH3. Нагреванием азота с ацетиленом С2Н2 до 1500°С может быть получен цианистый водород HCN. Взаимодействие Азота с металлами при высоких температурах приводит к образованию нитридов (например, Mg3N2).
Применение. Широко используется для флегматизации горючих газов и паров, для продувки и осушки емкостей и аппаратов от остатков газообразных или жидких горючих веществ перед проведением ремонтных и сварочных работ. Баллоны со сжатым азотом в условиях развившегося пожара представляют опасность, так как возможен взрыв вследствие понижения прочности стенок при высокой температуре и повышения давления газа в баллоне при нагревании. При применении сжиженного азота в качестве хладоагента для органических веществ следует опасаться возможности конденсации воздуха в аппарате, охлаждаемом азотом, и, вследствие этого, образование сильно взрывчатых смесей органических веществ с жидким воздухом.
Аргон Ar, негорючий бесцветный газ, без запаха и вкуса, относится к инертным газам. В природе аргон присутствует только в свободном виде. Объемная концентрация Аргон в воздухе 0,93%. Плотность аргона 1,7839 кг/м3, молярная масса 39,94, tпл - 189,2°С, tкип -185,8°С. В 1 л воды при нормальных условиях растворяется 51,9 см3 аргона. Опасность сжатого аргона такая же, как азота.
Применения аргона:
‒ в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов (например, титана), так и неметаллов;
‒ в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке;
‒ в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения;
‒ в химическом синтезе для создания инертной атмосферы при работе с нестабильными на воздухе соединениями.
Водород (Н2) – бесцветный горючий газ, без запаха и вкуса. Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь - так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность водород имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5, так как в воздухе кислорода содержится примерно 21%. Также водород пожароопасен. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение. Взрывоопасные концентрации водорода с кислородом возникают от 4% до 96% объёмных. Пределы воспламенения смеси с воздухом от 4% до 75(74)% объёмных. Температура кипения – 252,8°С, температура воспламенения – 510°С.
Метан — бесцветный газ, без запаха, химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. Температура воспламенения метана 650-750ºС, она изменяется в зависимости от источника воспламенения. Особенностью является то, что при соприкосновении с источником воспламенения метан воспламеняется с некоторым запозданием. При 650 ºС через 10 с, 1000 ºС – 1 с, 1200 ºС – 0,2 с, 2000 ºС – мгновенно. Метан взрывается при концентрации от 5 до 16% и при 650ºС. Причины: плохое проветривание, неправильное распределение воздуха.