ПОРІВНЯННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ТА РОЗРАХУНКОВИХ ЗНАЧЕНЬ ТЕПЛОТ ЗГОРАННЯ АЛКІЛГЛІЦИДНИХ ЕТЕРІВ, ЯК ЕЛЕМЕНТ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦИВІЛЬНОЇ БЕЗПЕКИ

Анотація

Проведено співставлення теплот згорання чотирьох етерів гліцидолу - найбільш типових представників  епоксидних сполук, визначених експериментально і розрахованих методами, які застосовуються в теорії горіння. В довідниках і в літературних джерелах відомості по цих значеннях наведені лише для окремих представників і лише визначені експериментально. Між тим, починаючи з середини минулого сторіччя, епоксидні сполуки набули  широкого використання в промисловості і в побуті. Маючи в своєму складі значний відсоток карбону та  гідрогену всі вони відносяться до речовин горючих. До того ж, нижчі представники  цього ряду достатньо летючі (температура кипіння метилгліцидолу 110⁰С), що вимагає уваги до забезпечення цивільної безпеки при їх виробництві і застосуванні. Одним із найважливіших показників пожежонебезпечності речовин є теплота згорання. Останню оперативно і без значних витрат в кожному конкретному випадку можна визначити розрахунком. Але, зважаючи на  наявність значної енергії напруженості в епоксидному циклі, розрахунок за відомими методами в цьому випадку супроводжується значними похибками. Для отримання надійних даних необхідно оцінити ці похибки, які в даному випадку дає кожен з методів, і визначити напрямки вдосконалення найбільш придатного з методів. Розрахунок теплоти згорання метилгліцидолу, етилгліцидолу,  н-бутилгліцидолу та трет.-бутилгліцидолу проведено за формулою  Д.І. Менделєєва, за методом Хандрика та за різницею енергій зв’язків між атомами у вихідних етерах гліцидолу і у продуктах їх згорання.  Похибка розрахунку за кожним з методів оцінювалась порівнянням отриманих значень з дійсними величинами теплот згорання, знайденими раніше експериментальним спалюванням цих етерів у калориметричній бомбі. Виявлено, що розрахунок теплоти згорання етерів гліцидолу за формулою Д.І.Менделєєва дає результат, більший дійсного на 3,0%, розрахунок за методом Хандрика – результат, більший дійсного на 1,7%. Формальний же розрахунок за енергіями зв’язків не враховує внутрішньомолекулярного впливу атомів і груп атомів та міжмолекулярного впливу молекул, а  головне, енергії напруженості в епоксидному циклі. Напруженість же в епоксидному циклі значно ослаблює і карбон-карбонові  і карбон-оксигенові зв’язки. Останнє виливається в отримання результатів, значно (порядку 20%) нижчих за дійсні. За результатами дослідження рекомендовано при оцінці теплоти згорання епоксидних сполук на даний момент обирати розрахунок за методом Хандрика. Не дивлячись на емпіричність цього способу, він забезпечує достатньо прийнятні результати. В подальшому ж, для використання теоретично обґрунтованого методу розрахунку за енергіями зв’язків між атомами, необхідно  встановити точне значення енергії напруженості в епоксидному циклі.