Большинство промышленных полимеров — органические вещества, которые при температуре 500 °С воспламеняются и горят (при тепловом импульсе более 0,85 кДж/м2 сгорает все). Горение осуществляется в результате воспламенения и горения газообразных продуктов термоокислительного пиролиза и представляют собой непрерывный многостадийный процесс: 1) аккумуляция тепловой энергии от источника зажигания, 2) разложение полимера с выделением летучих продуктов пиролиза (в ряде случаев — рекомбинация твердых или жидких продуктов разложения в более устойчивые соединения — пиролизованные остатки, в том числе карбонизованные, кокс), 3) воспламенение газообразных веществ, 4) горение газообразных веществ и кокса. Суммарная скорость процесса горения определяется наиболее медленной из перечисленных стадий.
Полимеры по своему поведению при горении так же, как и при нагревании в средах с различной концентрацией кислорода, подразделяются на две группы: деструктирующиеся с разрывом связей основной цепи и образованием низкомолекулярных газообразных и жидких продуктов и коксующиеся. Образующиеся низкомолекулярные газообразные и жидкие продукты пиролиза могут быть горючими и негорючими.
Возгорание горючих газообразных продуктов пиролиза происходит при достижении нижнего концентрационного предела воспламенения. Во многих случаях наблюдается разрушение материала и вынос в газовую фазу твердых частиц с горящей поверхности полимера.
Горючесть полимерных материалов, в основном, зависит от соотношения теплоты, выделяемой при сгорании продуктов пиролиза, и теплоты, необходимой для их образования и газификации.
Для снижения горючести полимеров используют: 1) замедление реакций в зоне пиролиза снижением скорости газификации полимера и количества образующихся горючих продуктов; 2) снижение тепло- и массообмена между пламенем и конденсированной фазой; 3) ингибирование радикалоцепных процессов в конденсированной фазе при ее нагреве и в пламени. Практически указанные направления реализуются путем использования химически модифицированных полимеров, в том числе с минимальным содержанием водорода в структуре, термоустойчивых (типа полиариленов и полигетероариленов), путем введения в состав полимерного материала минеральных наполнителей, антипиренов, нанесение огнезащитных покрытий, а также комбинацией этих методов.
объемное решение, минут 20 надо тратить на нее на егэ будет.
cuo + h2 → cu + h2o (1)
n(cuo) = 24/80 = 0,3 моль
n(h2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль
h2 - в недостатке, по уравнению реакции (1) n(cu) = n(h2) = 0,2 моль, что составляет 0,2*64 = 12,8 г cu.
после реакции (1) останется еще не прореагировавшим 0,3-0,2 = 0,1 моль cuo, что составляет 0,1*80 = 8 г cuo.
после реакции (1) твердый остаток будет представлять собой смесь 0,2 моль cu и 0,1 моль cuo, которая реагирует с концентрированной hno3:
cuo + 2hno3 → cu(no3)2 + h2o (2)
cu + 4hno3 → cu(no3)2 + 2no2↑ + 2h2o (3)
исходная m(hno3) = 250*0,75 = 187,5 г
по реакции (2) на реакцию с 0,1 моль cuo необходимо затратить 0,1*2=0,2 моль hno3, что составляет 0,2*63=12,6 г hno3.
по реакции (3) на реакцию с 0,2 моль cu необходимо затратить 0,2*4=0,8 моль hno3, что составляет 0,8*63=50,4 г hno3. при этом выделяется газ no2, который уменьшает массу раствора. по уравнению реакции (3) n(no2) = 2*n(cu) = 2*0,2 = 0,4 моль, что составляет 0,4*46 = 18,4 г.
после реакций (2) и (3) останется не прореагировавшая hno3 количеством:
m'(hno3) = 187,5-12,6-50,4 = 124,5 г.
m раствора после реакций (2) и (3) = m(hno3) + m(cu) + m(cuo) - m(no2) = 250+12,8+8-18,4 = 252,4 г
тогда
ω(hno3) = m'(hno3)*100/m раствора после реакций (2) и (3) = 124,5*100/252,4 ≈ 49,3 %
Большинство промышленных полимеров — органические вещества, которые при температуре 500 °С воспламеняются и горят (при тепловом импульсе более 0,85 кДж/м2 сгорает все). Горение осуществляется в результате воспламенения и горения газообразных продуктов термоокислительного пиролиза и представляют собой непрерывный многостадийный процесс: 1) аккумуляция тепловой энергии от источника зажигания, 2) разложение полимера с выделением летучих продуктов пиролиза (в ряде случаев — рекомбинация твердых или жидких продуктов разложения в более устойчивые соединения — пиролизованные остатки, в том числе карбонизованные, кокс), 3) воспламенение газообразных веществ, 4) горение газообразных веществ и кокса. Суммарная скорость процесса горения определяется наиболее медленной из перечисленных стадий.
Полимеры по своему поведению при горении так же, как и при нагревании в средах с различной концентрацией кислорода, подразделяются на две группы: деструктирующиеся с разрывом связей основной цепи и образованием низкомолекулярных газообразных и жидких продуктов и коксующиеся. Образующиеся низкомолекулярные газообразные и жидкие продукты пиролиза могут быть горючими и негорючими.
Возгорание горючих газообразных продуктов пиролиза происходит при достижении нижнего концентрационного предела воспламенения. Во многих случаях наблюдается разрушение материала и вынос в газовую фазу твердых частиц с горящей поверхности полимера.
Горючесть полимерных материалов, в основном, зависит от соотношения теплоты, выделяемой при сгорании продуктов пиролиза, и теплоты, необходимой для их образования и газификации.
Для снижения горючести полимеров используют: 1) замедление реакций в зоне пиролиза снижением скорости газификации полимера и количества образующихся горючих продуктов; 2) снижение тепло- и массообмена между пламенем и конденсированной фазой; 3) ингибирование радикалоцепных процессов в конденсированной фазе при ее нагреве и в пламени. Практически указанные направления реализуются путем использования химически модифицированных полимеров, в том числе с минимальным содержанием водорода в структуре, термоустойчивых (типа полиариленов и полигетероариленов), путем введения в состав полимерного материала минеральных наполнителей, антипиренов, нанесение огнезащитных покрытий, а также комбинацией этих методов.
ответ:
объемное решение, минут 20 надо тратить на нее на егэ будет.
cuo + h2 → cu + h2o (1)
n(cuo) = 24/80 = 0,3 моль
n(h2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль
h2 - в недостатке, по уравнению реакции (1) n(cu) = n(h2) = 0,2 моль, что составляет 0,2*64 = 12,8 г cu.
после реакции (1) останется еще не прореагировавшим 0,3-0,2 = 0,1 моль cuo, что составляет 0,1*80 = 8 г cuo.
после реакции (1) твердый остаток будет представлять собой смесь 0,2 моль cu и 0,1 моль cuo, которая реагирует с концентрированной hno3:
cuo + 2hno3 → cu(no3)2 + h2o (2)
cu + 4hno3 → cu(no3)2 + 2no2↑ + 2h2o (3)
исходная m(hno3) = 250*0,75 = 187,5 г
по реакции (2) на реакцию с 0,1 моль cuo необходимо затратить 0,1*2=0,2 моль hno3, что составляет 0,2*63=12,6 г hno3.
по реакции (3) на реакцию с 0,2 моль cu необходимо затратить 0,2*4=0,8 моль hno3, что составляет 0,8*63=50,4 г hno3. при этом выделяется газ no2, который уменьшает массу раствора. по уравнению реакции (3) n(no2) = 2*n(cu) = 2*0,2 = 0,4 моль, что составляет 0,4*46 = 18,4 г.
после реакций (2) и (3) останется не прореагировавшая hno3 количеством:
m'(hno3) = 187,5-12,6-50,4 = 124,5 г.
m раствора после реакций (2) и (3) = m(hno3) + m(cu) + m(cuo) - m(no2) = 250+12,8+8-18,4 = 252,4 г
тогда
ω(hno3) = m'(hno3)*100/m раствора после реакций (2) и (3) = 124,5*100/252,4 ≈ 49,3 %