Prediction of Physical-Chemical and Fire Hazard Characteristics by Carbon Chain Rules 2. Carboxylic Acids

Abstract

Investigation of the dependence of physico-chemical and fire hazard properties from the chemical structure of carboxylic acids is carried out. Forecasting of the boiling temperature, the flash point, the temperature and the concentration flammability limits, the heats of combustion and vaporization is performed by the carbon chain rules (CCR). The following empirical equations for the calculation of physico-chemical and fire hazard indices from the conventional carbon chain and from the number of carbon atoms are proposed for the convenience of practical application of the CCR. A comparative analysis of the proposed methods for the flash point calculating and the already known methods of GOST 12.1.044-89, Mendeleev and ACD/Lab 2014 is carried out. It is shown, basically, that the new methods give more accurate calculation results than the comparison design procedures. Keywords: boiling point, flash point, temperature flammability limits, flammability limits, heat of combustion, heat of vaporization, carboxylic acid. Citation: Alexeev S.G., Alexeev K.S., Barbin N.M., Alexeeva D.L. Prediction of physical-chemical and fire hazard characteristics by carbon chain rules. 2. Прогнозирования физико-химических и пожароопасных показателей с помощью правил углеродной цепи. 2. Карбоновые кислоты С.Г. Алексеев а,б , К.С. Алексеев а,в , Н.М. Барбин б,в , Д.Л. Алексеева г а НИЦ «Надежность и ресурс больших систем и машин» УрО РАН Россия, 620049, Екатеринбург, ул. Студенческая, 54а б Уральский институт ГПС МЧС России Россия, 620062, Екатеринбург, ул. Мира, 22 в Уральский государственный аграрный университет Россия, 620075, Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42 г Химико-технологический институт Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина Россия, 620062, Екатеринбург, ул. Мира, 28 Проведено исследование зависимости физико-химических и пожароопасных свойств от химического строения карбоновых кислот. С помощью правил углеродной цепи выполнено прогнозирование температур кипения и вспышки, температурных и концентрационных пределов воспламенения, теплот сгорания и парообразования. Для удобства практического применения правил углеродной цепи предложены следующие эмпирические уравнения для расчета физико-химических и пожароопасных показателей от условной углеродной цепи и от числа атомов углерода. Проведен сравнительный анализ предлагаемых методов расчета температуры вспышки с методами ГОСТ 12.1.044-89, Менделеева и ACD/Lab 2014. Показано, что новые методы в основном дают более точные результаты расчета, чем методы сравнения. Ключевые слова: температура кипения, температура вспышки, температурные пределы воспламенения, концентрационные пределы воспламенения, теплота сгорания, теплота парообразования, карбоновая кислота.