|
|
Фізико-хімічні властивості СДОР в більшості визначають їх можливість пере-ходити в головний фактор ураження і створювати концентрації, що можуть пора-жати людей. Найбільше значення мають агрегатний стан речовини, розчинність її в воді і різного роду розчинниках, щільність речовини та її газової фази, гідроліз, летучість, максимальна концентрація, питома теплота випарювання, питома теп-лоємність рідини, тиск насиченого пару, коефіцієнт дифузії, температура кипіння і замерзання, в’язкість, теплове розширення і стискання, корозійна активність, температура загорання та інші.
Агрегатний стан. При звичайних умовах СДОР можуть бути у виді твердих, рідких або газоподібних речовин. Однак при виробництві, використанні, збе-ріганні або перевезенні їх агрегатний стан може змінюватися від такого в зви-чайних умовах, що може оказати вплив як на кількість СДОР, яка викидається в повітря, так і на фазовий дисперсний склад зараженої хмари (табл.3).
Таблиця 3
Характеристика стану СДОР в повітрі
|
Вид стану |
Діаметр часток, мкм |
Особливості розповсюдження в повітрі |
|
Пар або газ |
Менше 0,001 |
Домішки, що не осідають |
|
Аерозоль, що не осідає |
Від 0,001 до 30 |
То саме |
|
Аерозоль грубо дисперсний |
Від 30 до 500 |
Домішки, що осідають |
|
Аеровзвесі |
Більше 500 |
То саме |
Розчинність – можливість однієї речовини рівномірно розповсюджуватися в середовищі другої або інших речовин, створюючи розчин. Розчинність СДОР у воді та органічних розчинниках має суттєве значення. Добра розчинність може привести до сильного зараження водосховищ, внаслідок чого вони на тривалий час можуть складати серйозну небезпеку для людини.
В той же час добра розчинність в воді і органічних розчинниках може дозво-лити використання при необхідності розчини різних речовин для дегазації (нейт-ралізації СДОР).
Щільність – масовий стан даної речовини в одиниці об’єму. Вона оказує вплив на розповсюдження СДОР. Якщо щільність газової фази СДОР більше повітря, то на початковому етапі виникнення зараженої хмари вони будуть скупчуватися в низинних місцях рельєфу місцевості, створюючи високі концентрації.
Гідроліз – розклад речовини водою. Він визначає умови зберігання, стану в повітрі і на місцевості, стійкість СДОР у випадку їх аварійних викидів (виливів). При чому чом менше СДОР піддається гідролізному розкладу, тим більше три-валість дії його факторів ураження.
Летучість – можливість конкретної хімічної речовини переходити в паропо-дібний стан. Кількісною характеристикою летучості є максимальна концентрація пару СДОР при даній температурі (кількість речовини, що є в одиниці об’єму його насиченого пару при даній температурі в замкнутій системі, коли рідка і газоподібна фази СДОР знаходяться в рівновазі).
Тиск насиченого пару визначає летучість і відповідно тривалість дії фактору ураження СДОР.
Коефіцієнт дифузії є характеристикою процесу дифузії і дорівнює кількості газу, що переходить через перетин 1 м2 в секунду, коли різниця концентрацій на відстані 1 м дорівнює одиниці. Швидкість випаровування СДОР прямо пропор-ційна коефіцієнту його дифузії в повітряне середовище.
Теплоємність визначає характер викиду і випаровування СДОР з поверхні у випадку аварійної ситуації. Вона представляє собою відношення кількості теплоти, що передаються системі в якому-небудь процесі, до відповідної зміни температури. Питомою теплоємністю називають відношення кількості теплоти до одиниці маси речовини (1 г, 1 кг).
Теплота випарювання – кількість теплоти, яку поглинає речовина при ізо-термічному випаровуванні рідини, рівновеликій з своїм паром. У випадку відношення до одиниці маси речовини (1 г, 1 кг) вона називається питомою теплотою випарювання. Так само, як і теплоємність, дана величина є одною із головних фізико-хімічних характеристик, які визначають характер викидів і наступних випаровувань СДОР.
Температура кипіння дозволяє побічно судити про летучість СДОР і харак-теризувати тривалість дії фактору ураження. Чом вище температура кипіння СДОР, тим повільніше вона випаровується.
Температура замерзання – температура, при якій рідина лишається рухо-мості і загустіє настільки, що при нахилі пробірки з продуктом під кутом 45° його рівень залишається незмінним на протязі 1 хвилини. Температура замер-зання має важливе значення при транспортуванні і визначає характер поведінки СДОР при низьких температурах.
В’язкість – властивість рідинних, а також пароподібних середовищ оказу-вати опір їх течії (переміщенню одного шару відносно другого) під дією зовніш-ніх сил. В’язкість оказує вплив на характер поведінки СДОР в аварійній ситуації (характер дроблення, убирання і інших).
Корозійна активність – властивість руйнувати оболонки, в яких зберігається (перевозиться) СДОР. Вона є причиною більшості аварій (руйнувань) на пропромислових і транспортних об’єктах, в тому числі в процесі зберігання. Більшість СДОР має підвищену корозійну активність.
Температура спалаху – сама низка температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань над його поверхнею виникають пари або гази, які здібні загоратися в повітрі від стороннього джерела вогню. Стійкого горіння речовини при цьому не виникає.
Температура загорання - найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалювання стороннім джерелом вогню виникає самостійне горіння цієї речовини. Дана характеристика характерна тільки горючим речовинам.
Температура самозагорання – сама низка температура речовини (або її опти-мальної суміші з повітрям), при нагріві до якої виникає різке збільшення швид-кості екзотермічних реакцій, що приводять до виникнення горіння з полум’ям.
Фізичні та хімічні характеристики найбільш розповсюджених на території України сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) наведені в таблицях 4-5.
Таблиця 4
Фізичні властивості найбільш розповсюджених СДОР
|
Найменування СДОР та його формула |
Агрегатний стан |
Вибухова небезпечність і горючість |
|
Аміак, NH3 |
Безкольоровий газ з різким запа-хом. Добре розчиняється в воді. Перевозиться і зберігається в скрапленому стані. |
Горючий газ. Горить при наявності дже-рела вогню. Пари з повітрям створю-ють вибухонебезпечні суміші. Ємності мо-жуть вибухати при нагріванні. |
|
Гідразин (несиметричний деметилгідразин) (CH3)2-N-NH2 |
Безкольорова прозора рідина. Сильний відновник.
Добре розчиняється в полярних рідинах.
Пари добре адсорбуються різ-ними пористими матеріалами. Перевозиться і зберігається в рідкому стані. |
Суміш з киснем вибухонебезпечна. Загорання при контакті з окислами деяких металів, азбестом або вугіллям. Легко загорається від іскри і полум’я. Можливо самозагорання.
Пари створюють з повітрям вибухо-небезпечні суміші.
Ємності можуть вибухати при нагрі-ванні. |
|
Окисел вуглецю CO |
Безкольоровий газ без запаху і смаку, погано розчиняється в воді.
В скрапленому стані безкольо-рова прозора рідина. |
Не горить.
Межі загорання з повітрям 12,5-74,2 %. Суміш двох об’ємів з одним об’ємом кисню вибухає при наявності відкри-того полум’я. |
|
Окисел етилену(CH2)2O |
Безкольорова рухома рідина з ефірним запахом.
Добре розчиняється в воді, спирту, ефірі.
Хімічно надзвичайно активна.
При температурі вище 11°C- газ.
Перевозиться і зберігається в рідкому стані. |
Легко загорається від іскри і полум’я. Пари створюють з повітрям вибухоне-безпечні суміші, які можуть розпов-сюджуватися далеко від місця вики-ду ємності можуть вибухати при наг-ріванні. |
|
Сірковуглець CS2 |
Безкольорова рідина з приємним запахом, частково розкладається при світлі.
Продукти розкладу надають жов-тий колір і неприємний запах.
З ефіром, спиртом, хлороформом змішуються в усіх пропорціях.
Розчиняє сірку, фосфор, йод, жи-ри і масла.
Перевозиться і зберігається в рід-кому стані . |
Легко загорається від іскри, полум’я, наг-рівання.
Може вибухати при нагріванні і при заго-ранні.
При нагріванні самозагорається.
Розлита рідина виділяє пари, які загораю-ться.
Пари з повітрям створюють вибухонебез-печні суміші, які можуть розповсюджу-ватися далеко від місця аварії.
Ємності можуть вибухати при нагріванні. |
|
Сірчаний ангідрид SO2 |
Безкольоровий газ з різким за-пахом.
Розтворяється в воді.
В скрапленому стані -безкольо-рова рідина. |
Не горючий.
Ємності можуть вибухати при нагрі-ванні. |
|
Фосген COCl2 |
Безкольорова рухома рідина з удушливим неприємним запа-хом гнилих фруктів.
Погано розчиняється в воді. Безкольорова рухома рідина, добре розчиняється в бензолі, хлороформі, толуолі, ксилолі. При температурі вище 8°C-газ. Високо летуча рідина . |
Не горючий, але у пожежному від-ношенні небезпечний.
Вибухобезпечний. |
|
Хлор Cl2 |
Зеленувато-жовтий газ з харак-терним різким удушливим за-пахом. Слабко розчиняється в воді. Розчиняється в чотирьох хлористому вуглецю, гептані, чотирьох хлористих титані і кремнії. Сильний окислювач. Важче повітря. Скупчується в підвалах, низинах місцевості. Перевозиться і з бері гається в скрапленому стані. |
Вибухонебезпечний у суміші з воднем.
Не горючий, але пожежонебезпечний. Ємності можуть вибухати при нагрі-ванні.
Підтримує горіння багатьох органіч-них речовин. |
|
Ціанистий водень HCN |
Безкольорова легко летуча ру-хома рідина з запахом гіркого мигдалю. Змішується з водою, етиловим спиртом і ефіром у всіх співвідношеннях.При тем-пературі вище 25,7 °C – газ. Перевозиться і зберігається в рідкому стані. |
За силою вибухи перевершують тро-тил.
Пари горять при наявності постійно-го джерела вогню.
Температура самозагорання 538 °C. |
Діоксан
(2, 3, 7, 8-тетрахлор- дібензо-діоксан) |
Біла кришталева речовина. Не розчиняється в воді. Добре роз-чиняється в органічних розчин-никах. В хімічному відношенні дуже інертний. |
При високій температурі розкладає-ться. |
|
Окисли азоту та їх суміші
NO2, NO, N2O, N2O4 |
N2O – безкольоровий газ з слаб-ким приємним запахом і солодку-ватим смаком.
NO2 – бурий газ з удушливим запахом. В скрапленому стану світло-жовта рідина.
NO – безкольоровий газ, в скрап-леному стані синя рідина.
N2O4 – безкольорова рідина з своє-рідним солодкуватим і гострим запахом. При температурі 10 °C рідина жовтіє, при 15 °C станови-ться жовто-червоною. Зміна ко-льору пов’язана з розкладом тет-роксиду і виникненням двоокисі азоту. |
Пожежо- і вибухонебезпечні при кон-такті з багатьма горючими матеріала-ми можуть викликати їх самозаго-ран ня.
З парами багатьох органічних речовин створюють вибухонебезпечні суміші. |
Таблиця 5
Фізико-хімічні властивості найбільш розповсюджених СДОР
Показники СДОР |
Сильнодіюча отруйна речовина (СДОР) |
|
Аміак |
Гідразин |
Діоксан |
Окисел вуглецю |
Окисел етилену |
Сірковуглець |
Сірчистий ангідрид |
Фосген |
Хлор |
Ціанистий водень |
|
Агрегатний стан |
Г |
Р |
Т |
Г |
Р |
Р |
Г |
Р |
Г |
Р |
|
Молекулярна маса, г |
17,03 |
32,05 |
320 |
28,01 |
44,05 |
76,14 |
64,02 |
98,92 |
70,91 |
27,03 |
|
Щільність, кг/м3 |
682 |
1008 |
- |
968 |
887 |
1263 |
1460 |
1376 |
1557 |
699 |
|
Щільність пару при температурі20 °C, кг/м3 |
0,71 |
1,33 |
13,3 |
1,16 |
1,83 |
3,17 |
2,66 |
1,43 |
3,16 |
1,12 |
|
Температура кипіння, °C |
- 33,4 |
113,5 |
305 |
-191,5 |
10,73 |
46,25 |
-10,1 |
8,2 |
- 34,6 |
25,65 |
|
Питома
теплота випаровування, кДж/кг: |
При температурі 20 °C |
1190,7 |
1236,5 |
- |
373,3 |
554,2 |
377,8 |
361,3 |
231,6 |
253,6 |
978,6 |
|
При температурі кипіння |
1374,7 |
1072,3 |
- |
216,5 |
568,1 |
356,5 |
415,4 |
239,4 |
288,5 |
882 |
|
Питома теплоємність, кДж/кг·град: |
При температурі 20 °C |
4,778 |
3,095 |
- |
1,042 |
1,096 |
0,991 |
1,449 |
1,352 |
0,876 |
2,596 |
|
При температурі кипіння |
4,41 |
3,095 |
- |
1,042 |
1,096 |
0,97 |
1,319 |
1,008 |
0,945 |
2,596 |
|
Тиск насиченого пару при температурі 20 °C, гПа |
8546 |
81 |
- |
1013 |
1417 |
396 |
3373 |
1559 |
6906 |
827 |
Примітки:
1. Р- рідина, Т- тверде тіло, Г – газ 2. Для діоксану приведена температура плавлення.
|