Россия
Проведен анализ влияния строения циклоалканов и ароматических углеводородов на температуру их самовоспламенения с использованием существующих в литературе экспериментальных данных. На базе современных исследований по кинетике самовоспламенения циклических неароматических углеводородов и аренов показана взаимосвязь структуры соединения, прочности связей в молекуле и особенностей радикальных механизмов процессов окисления с температурой самовоспламенения. Отмечено, что самую высокую температуру самовоспламенения, как правило, имеют незамещенные циклы. Повышению показателя у соединений с заместителями способствует увеличение в составе радикалов метильных групп и двойных связей, способных к сопряжению с бензольным кольцом. Заместители, расположенные в орто-положении, как и удлинение цепи алкильных радикалов, присоединенных к кольцу, снижают температуру самовоспламенения. Полиядерные ароматические структуры имеют более низкую температуру самовоспламенения, чем аналогичные по строению производные бензола.
циклоалканы, ароматические углеводороды, температура самовоспламенения, пожарная опасность
1. ГОСТ 12.1.044–89*. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. Доступ из информ.-правового портала «Гарант».
2. Алексеев С.Г., Алексеев К.С., Барбин Н.М. Методы прогнозирования основных показателей пожаровзрывоопасности органических соединений // Техносферная безопасность. 2015. № 2 (7). С. 4–14.
3. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справ. в 2-х ч. М.: Асс. «Пожнаука», 2004.
4. Анализ и прогнозирование пожароопасных свойств индивидуальных алканов / И.А. Агафонов [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. 2009. Т. 18. № 2. С. 16–19.
5. Сhen C.-C., Liaw H.-H., Kuo Y.-Y. Prediction of autoignition temperatures of organic compounds by the structural group contribution approach // J. Hazard. Mater. 2009. Vol. 162. № 2-3. P. 746–762.
6. Keshavarz M.H., Gharagheizi F., Ghanbarzadeh M. A simple correlation for prediction of autoignition temperature of various classes of hydrocarbons // J. Iran. Chem. Soc. 2013. Vol. 10. № 3. P. 545–557.
7. Gharagheizi F. An accurate model for prediction of autoignition temperature of pure compounds // J. Hazard. Mater. 2011. Vol. 189. № 1-2. P. 211–221.
8. Jingjie S., Liping C., Wanghua C. Prediction on the auto-ignition temperature using substructural molecular fragments // Procedia Eng. 2014. Vol. 84. P. 879–886.
9. Predicting the auto-ignition temperatures of organic compounds from molecular structure using support vector machine / Y. Pan [et al.] // J. Hazard. Mater. 2009. Vol. 164. № 2-3. P. 1242– 1249.
10. Autoignition temperature: comprehensive data analysis and predictive models / I.I. Baskin [et al.] // SAR and QSAR in Environmental Research. 2020. № 31 (8). Р. 597–613.
11. Связь показателей пожарной опасности с химическим строением. XII. Алкилбензолы и диалкилбензолы / С.Г. Алексеев [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. 2014. Т. 23. № 6. С. 38–46.
12. Свидзинская Г.Б., Иванова М.А. Влияние строения линейных углеводородов на температуру самовоспламенения // Надзорная деятельность и судебная экспертиза в системе безопасности. 2024. № 1. С. 34–42.
13. Данилин А.А., Вишняков В.В., Пурыгин П.П. Алициклические углеводороды: учеб. пособие. Самара: Изд-во «Самарский университет», 2014. 64 с.
14. Comparative study of experimental and modeling autoignition of cyclohexane, ethylcyclohexane and n-propylcyclohexane / Z. Tian [et al.] // Energy & fuels. 2014. Vol. 28. № 11. P. 7159–7167.
15. Daley S.M., Berkowitz A.M., Oehlschlaeger M.A. A shock tube study of cyclopentane and cyclohexane ignition at elevated pressures // International Journal of Chemical Kinetics. 2008. Vol. 40. № 10. P. 624–634.
16. Combustion chemistry of aromatic hydrocarbons / H. Jin [et al.] // Progress in Energy and Combustion Science. 2023. Vol. 96. P. 101076.
17. Impact of fuel molecular structure on auto-ignition behavior – Design rules for future high performance gasolines / M.D. Boot [et al.] // Progress in Energy and Combustion Science. 2017. № 60. Р. 1–25. DOI:https://doi.org/10.1016/j.pecs.2016.12.001.
18. Shen H.P.S., Oehlschlaeger M.A. The autoignition of C8H10 aromatics at moderate temperatures and elevated pressures // Combustion and Flame. 2009. Vol. 156. № 5. P. 1053–1062.
19. High pressure auto-ignition and oxidation mechanisms of o-xylene, o-ethyltoluene and n-butylbenzene between 600 and 900 K / A. Roubaud [et al.] // Combustion and flame. 2000. Vol. 123. № 4. P. 561–571.
20. Kinetic modeling study of surrogate components for gasoline, jet and diesel fuels: C7–C11 methylated aromatics / G. Kukkadapu [et al.] // Proceedings of the Combustion Institute. 2019. Vol. 37. № 1. P. 521–529.
