Уравнение реакции хлопка при горении

Лабораторная работа № 8 «Распознавание волокон и полимеров»

Лабораторная работа №8

Тема: «Распознавание волокон и полимеров»

Цель: совершенствовать практические умения и навыки в выполнении химического эксперимента, соблюдая правила ОТ и ТБ, научить экспериментально определять заданные полимеры и волокна, соблюдая правила ОТ и ТБ; работать со спиртовкой, нагревать вещества в открытом пламени, используя ложечку для сжигания веществ, научить правильно определять вещества по запаху.

Организационный момент: Перед обучающимися поставить основные цели и задачи. Провести инструктаж по ОТ и ТБ.

Оборудование и реактивы: наборы волокон и полимеров (по вариантам), полимеры на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола; волокна на основе ХБ волокна, шерсти, капрона и ацетата; спиртовка, спички, ложка для сжигания, гидроксид натрия, серная кислота, азотная кислота.

Знать основные понятия: полимер, мономер, структурное звено, степень полимеризации. Форма макромолекул: линейная, разветвленная, пространственная. Реакции полимеризации, поликонденсации.

Просмотр содержимого документа
«Лабораторная работа № 8 «Распознавание волокон и полимеров»»

Лабораторная работа №8

Тема: «Распознавание волокон и полимеров»

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => Таблица 23. Расчет кинетических параметров уравнения реакции горения хлопка. Приложение. Экспериментальные данные по.

Таблица 23

Расчет кинетических параметров уравнения реакции горения хлопка

Учитывая, что число Прандтля для воздуха Рr = 0,7, критерий Нуссельта рассчитаем по формуле

Nu = 0,135 × (Gr × Рr) 1/3 = 0,135 × (1,192 × 10 8 × 0,7) 1/3 = 58,99. (88)

Тогда коэффициент теплоотдачи будет равен

где l_b = 0,034 — коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м × с × К), а критерий Био

где r — половина наименьшего размера кипы, м.

Подставляя (81) в (77), получим:

Рассчитаем параметры b и g при температуре T₀ = 300 К:

Тогда в соответствии с уравнениями (73), (77), (85), (86) и (87) критическое значение параметра Франк-Каменецкого для кипы хлопка составит:

= 1,79 × 0,7879 × (1 + 2,4 × 0,00049 2/3 )(1 + 0,0188) = 1,458. (94)

Теперь можно определить значения критической температуры окружающей среды Т_кр для индивидуальных прессованных кип хлопка. Температура окружающей среды, превышающая значения Т_кр, приведет к самовозгоранию, выдерживаемой при ней кипы хлопка. Подставляем в уравнение (72) значения кинетических параметров, определенные в результате обработки экспериментальных данных, r=420 кг/м 3 , соответствующее плотности материала значение l, значения характеристического размера r = 0,3 м, а также рассчитанную величину d_кр.

В результате решения трансцендентного уравнения получено значение критической температуры Т_кр, равное 388 К или 115°С.

Так как значение критической температуры оказывается выше верхней границы диапазона климатического перепада температур воздуха (+ 60 °С), можно на основании вышеизложенного заключить, что тепловое самовозгорание индивидуальных прессованных кип хлопка невозможно.

Хлопок или синтетика: учимся распознавать состав ткани

Вы хотите сшить блузку, платье, сарафан из полотна, в составе которого 100% хлопка? Это отличный выбор, ведь натуральные ткани дарят максимальный комфорт при носке. Сейчас в магазинах появляются материалы, которые визуально похожи на хлопковые, но на самом деле сотканы из искусственных волокон. Отличить их не так-то просто, но мы готовы поделиться секретами, чтобы исключить ошибки при выборе.

Полимерное сырьё дешевле натурального, но зачастую нам предлагают ткани, в составе которых преобладает синтетика, выдавая их за хлопковые, без примесей. Давайте разбираться в вопросе, чтобы каждая покупка приносила лишь положительные эмоции.

Хлопок или вискоза

Отличить эти материалы непросто, но мы знаем, как определить, искусственная перед вами ткань или нет. Вискозу производят из натурального сырья — природная целлюлоза. Технологический процесс называется ксантогенированием, в результате чего получаются волокна для производства нитей. При реакции меняется кристаллическая решётка вещества, именно поэтому вискоза считается синтетикой. Ей присущи свойства натуральной ткани, в силу чего её широко используют для пошива изделий летнего гардероба.

Хлопковой матери не свойственен блеск, а вот для искусственных материалов это характерная черта. Если сравнивать вискозу и батист, который обладает указанным свойством, то можно отметить, что вискоза более плотная. Блеск хлопковой ткани придают натуральные шёлковые волокна, которые входят в состав. Поэтому можно заметить различия, внимательно присмотревшись.

Исследовать состав ткани допустимо опытным путём. Если у вас дома есть отрез, вы хотите узнать, вискоза это или хлопок, нужно вытянуть несколько нитей в месте среза и поджечь их. Характер пламени в обоих случаях будет одинаковым. Даже продукты горения мало чем отличаются. Чтобы определить, из каких волокон состоит ткань, нужно обратить внимание на запах. При горении хлопка он аналогичен бумажному. А вот вискоза оставит после себя зловоние, которое характерно для тлеющей ваты.

Как определить вид волокна — проба на горение

Комфортность изделия в шитье и носке во многом зависит от волокнистого состава нитей, из которых изготовлена ткань. К сожалению волокнистый состав тканей не всегда указывается верно либо не указывается вовсе. Поэтому важно научиться определять волокнистый состав самостоятельно.

Волокнистый состав можно и нужно определять по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения. Проба на горение – это наиболее простой и верный способ определения волокнистого состава материала. Все что для этого нужно, это кусочек материал, пинцет, зажигалка и блюдце.

При проведении пробы на горение обращаем внимание на характер пламени, запах, плотность и цвет золы. Далее смотрите видео или читайте текст ниже

Натуральнее растительные волокна

Хлопок, лен, крапива, конопля… — в основе природный полимер целлюлоза.

Характер горения: Горят интенсивно желтым пламенем. После затухания светлый дымок с запахом жженой бумаги. После сгорания остается легкий хрупкий пепел серо-белого цвета, который легко растирается пальцами.

Натуральные животные волокна

Натуральный шелк – в основе природный полимер белок фиброин Шерсть – в основе природный полимер белок кератин.

Характер горения: При внесении в пламя загораются, при вынесении из пламени затухают. Запах паленого волоса (пера, кости). После сгорания остается темный хрупкий пепел, легко растирается пальцами.

У шерсти запах паленого волоса насыщеннее, чем у натурального шелка

Искусственные волокна

Вискоза, бамбук — в основе природный полимер целлюлоза

Характер горения подобен хлопку: Горят интенсивно желтым пламенем. После сгорания остается хрупкий пепел серого или темного цвета, который легко растирается пальцами.

Синтетические волокна

Капрон при внесении в пламя плавится, загорается с трудом. Если расплавленная масса начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный шарик.

Лавсан и нитрон горят желтым коптящим пламенем, образуя твердый оплавленный шарик, который не рассыпается или растирается с большим трудом На краю материала образуется жесткий оплавленный край

Запах неприятный — горелого пластика

В видео вы увидели, как горят самые распространенные синтетические материалы. Возможно, те кусочки ткани, что будете исследовать вы, будут иметь несколько другой характер горения. Это нормально, потому что волокна часто смешиваются в различных сочетаниях, ткани подвергаются самых разнообразным отделкам, и это все, несомненно, влияет на характер горения.

По большому счету ваша задача научиться отличать натуральные материалы и синтетические. А отличать синтетические между собой не так уж и важно.

Залог успеха будущего изделия – это правильный выбор ткани. Если ткань выбирать исключительно по критерию «нравится — не нравится», да «цвет веселенький», то сложно рассчитывать на хороший результат. Цвет-то может быть и веселенький, да вот как шиться будет?

Чтобы научиться легко выбирать ткани легкие в шитье и комфортные в носке, приходите на мастер-класс «Материя первична: Как правильно выбрать ткань»

СЧИТАЕТЕ, ЧТО ВАШИМ ДРУЗЬЯМ ЭТО БУДЕТ ПОЛЕЗНО? ПОДЕЛИТЕСЬ С НИМИ В СОЦСЕТЯХ!

Распознаём полиэстер: потребительская диагностика

В магазине следует полагаться только на зрительное восприятие и тактильные ощущения. Синтетические волокна имеют свойство скатываться. Едва заметные катышки — главное доказательство того, что вы держите в руках ткань, в составе которой преобладают нити искусственного происхождения. Но по этому признаку их можно распознать только в том случае, если материал уже давно лежит на полке.

Полиэстер на цветных полотнах выдаёт своеобразный серый оттенок. На поверхности можно заметить лёгкое запыление. Конечно же, это не от того, что ткань действительно загрязнилась. Так отражается свет от полиэстеровых волокон. Найти отличия непросто. Внимательно присмотревшись, можно предположить, что материал синтетический.

Теперь проведите тактильное исследование, чтобы окончательно убедиться в том, что вам предлагают приобрести полотно из искусственных волокон. Натуральный хлопок гладкий. Если провести по ткани рукой, она скользит. А вот наличие полиэстера проявляется лёгким прилипанием ладони к поверхности.

Материя осталась холодной после вашего соприкосновения? Теплопроводность не характерна для полиэстера. Это ещё одно верное доказательство, что в составе преобладают ненатуральные волокна.

Попробуйте заложить складку: если она быстро расправится, перед вами синтетика. Натуральные ткани сминаются. Это свидетельствует о том, что они обладают свойством, которое называется драпируемость, признак характерен для них. Разворачивая рулон, вы заметили, что материал электризуется? Откажитесь от покупки, если не планируете приобретать синтетику.

Какие еще качества материала можно определить с помощью горения?

По тому, как горит ткань, становится понятно, из чего она произведена и какие составляющие преобладают:

хлопок – ярко-желтое пламя с искрами пахнет жженой бумагой, при сгорании волокно дымится и тлеет, образуется зола серого цвета;
лен – сгорая, обладает признаками хлопка, но медленнее тлеет;
вискоза – быстро сгорает ярким огнем, превращаясь в светлый пепел;
шерсть – умеренное пламя с запахом паленых перьев образует черный шарик, при отведении огня материал гаснет;
ацетатные материалы – сгорают желтым пламенем с запахом уксуса, при отдалении от огня гаснут, оставляя черный шарик, пепел легко крошится пальцами;
полиамидные и полиэфирные волокна – плавятся без запаха, горят огнем голубого цвета, при отстранении от пламени гаснут, образуя на конце нити застывающий твердый шарик;
хлорин – не горит в огне, но садится и обугливается с запахом хлора;
лавсан – сгорает бледно-желтым пламенем, образуя копоть и твердый черный шарик при остывании;
полиакрилонитрильные материалы выдают себя желтым огнем, плавятся без запаха, горят даже при отведении пламени.

Определив, из чего изготовлен материал, можно легко понять свойства ткани.

Делаем выводы

На самом деле, не так и страшно, что в состав тканей, помимо натуральных волокон, входят синтетические. Присутствие примесей допустимо, но если они не превышают 30%. Искусственные нити в материал добавляют по технологии, характеристики от этого существенно не меняются. Полотно становится гладким, меньше мнётся, сшитую из него одежду приятно носить, она легко отстирывается.

Современные синтетические волокна гигроскопичны и воздухопроницаемы, вы не почувствуете дискомфорта, надевая изделие по сезону. Можно привести пример: одежда, предназначенная для горнолыжного спорта, шьётся из ненатуральных материалов. При этом она дышит, выводит влагу, но сохраняет тепло. Современное ткацкое производство изготавливает синтетику как высокотехнологичное полотно с отличными потребительскими свойствами. Но если вы всё же по ряду причин предпочитаете натуральные ткани, попросите у продавца сертификат, там будет указан состав в процентном выражении.

Физические и химические свойства

Хлопковое волокно устойчиво к действию щелочей, фенола и ацетона. Некоторые кислоты, например, соляная и серная легко способны разрушить х/б ткань. Материал не боится высоких температур, достаточно трудно рвётся, износостоек.

Важно: Способ проверки натуральности.

Подожгите незаметный краешек материала. Натуральное изделие горит белым дымом и издаёт запах бумаги. Если дым тёмный, с химическим запахом — перед вами не хлопковая ткань или в ней содержится большой процент искусственных волокон.

Секреты по уходу:

сушить х/б одежду лучше в хорошо расправленном виде, энергично стряхнув перед этим;
гладить х/б изделия легче слегка влажными;
cтирать белую и разноцветную хлопковую одежду нужно раздельно, чтобы она не полиняла;
перед стиркой можно завернуть цветную вещь из этого материала в белую ткань и намочить в горячей воде. Так вы поймёте, полиняет ли она при стирке и допускается ли стирать её с другой одеждой;
стирать хлопковые вещи нужно при температуре 40–60 градусов. В горячей воде (особенно при первой стирке) ткань «садится» и линяет;
постельное белье из хлопка разгладиться под собственным весом, если его сложить аккуратно в стопку.

Достоинства и недостатки хлопка

Положительные характеристики хлопковой ткани:

Рассмотренные выше физико-химические свойства хлопка, позволяют многократно стирать материал, используя широкий диапазон различных стиральных средств. Одежда из хлопка долго носится, не теряя при этом внешнего вида. Материал легко впитывает воду и пот, позволяя коже дышать, не вызывает аллергических реакций. За ней легко ухаживать: стирать, отбеливать, сушить, окрашивать.

Отрицательные характеристики:

Стопроцентный натуральный хлопок стоит дорого, он очень сильно мнётся и трудно гладиться. Он легко «садиться» при стирке в горячей воде, а также довольно долго сохнет. Если х/б ткань низкого качества, она легко скатывается при носке и быстро приобретает неприглядный вид.

Учитывая все достоинства и недостатки материала, мы решили рассказать о нюансах ухода за ним.

Определение

Шерсть – ткань, сырьем для производства которой является волосяной покров некоторых животных. К популярным разновидностям шерстяной ткани относятся: сукно, фетр, жаккард и прочие. Существует и категория элитных тканей из шерсти. В нее входят, например, кашемир, ангора, мохер.

Шерсть

Хлопок – ткань, изготовляемая из волокон некоторых сортов хлопчатника. Волокна образуются вокруг семян в плодах-коробочках растения. Сбор сырья для производства ткани осуществляется в момент, когда созревшие коробочки лопаются.

Хлопок

источники:

http://firenotes.ru/x_rukovodstva/pokazateli/pokazateli_a_0012.html

http://4textile.ru/teoriya/gorenie-hlopka.html