Accelerant - Википедия - Accelerant

Ускорители представляют собой вещества, которые могут связывать, смешивать или мешать другому веществу и вызывать увеличение скорости естественного или искусственного химического процесса. Ускорители играют важную роль в химии - большинство химических реакций можно ускорить с помощью ускорителя. Ускорители изменяют химическую связь, ускоряют химический процесс или возвращают организмы гомеостаз. Ускорители не обязательно катализаторы поскольку они могут быть потреблены процессом.

Огонь

В противопожарная защита, период, термин ускоритель используется очень широко и включает любое вещество или смесь, которые «ускоряют» развитие Огонь совершить поджог. Химики отличили бы ускоритель от топлива; эти термины в самом прямом смысле химической науки не взаимозаменяемы. Некоторые исследователи пожаров используют термин «ускоритель» для обозначения любого вещества, которое инициирует и способствует возгоранию, без различия между ускорителем и топливом. Для инженера-химика «бензин» вовсе не считается «ускорителем»; его точнее считать «топливом».

Огонь самоподдерживающийся, экзотермический реакция окисления с выделением тепла и света. Когда огонь ускоряется с помощью настоящего ускорителя, такого как кислородсодержащие жидкости и газы (например, НЕТ
₂ ) он может производить больше тепла, быстрее потреблять фактическое топливо и увеличивать распространение огня. Пожары с использованием жидких ускорителей, таких как бензин, разгораются быстрее, но имеют ту же температуру, что и пожары с использованием обычного топлива.

Расследование пожара

Индикаторы зажигательного пожара или поджога могут побудить следователей поискать следы топлива на обломках пожара. Горящие соединения и жидкости могут оставлять следы их присутствия и использования. Горючее, присутствующее в местах, где его обычно не находят, может указывать на зажигательный пожар или поджог. Следователи часто используют специальные собаки известные как «клыки для обнаружения ускорителей», обученные нюхать горючие жидкости. Хорошо обученные собаки могут указать исследователю участки для сбора образцов. Обломки пожара отправлены в судебно-медицинский лаборатории использовать чувствительные аналитические инструменты с ГХ-МС возможности для судебно-химический анализ.

Типы

Многие так называемые ускорители углеводород -основан топливо, иногда более реалистично называемый нефть дистилляты: бензин, дизельное топливо, керосин, скипидар, бутан, и различные другие легковоспламеняющийся растворители. Эти ускорители также известны как горючие жидкости. Горючие жидкости могут оставлять неровные узоры на поверхности пола. Эти нерегулярные формы горения могут указывать на наличие воспламеняющейся жидкости в огне и могут указывать на точку возникновения пожара. Однако обратите внимание, что при пожарах без ускорителя могут быть обнаружены неправильные узоры. Это особенно верно в случаях полного задействования помещения.

Свойства некоторых горючих жидкостей делают их опасным топливом. Многие горючие жидкости имеют высокие давление пара, низкий точки воспламенения и относительно широкий диапазон между их верхним и нижним предел взрываемости. Это позволяет воспламеняющимся жидкостям зажигать легко, и при смешивании в правильном соотношение воздух-топливо, легко взорваться. Многие поджигатели, употребляющие большое количество бензина, получили серьезные ожоги или были убиты в результате пожара.

Доступные горючие вещества

Обычные предметы домашнего обихода и предметы могут ускорить пожар. Плетение и пена имеют высокое отношение поверхности к массе и благоприятный химический состав, поэтому легко и легко горят. Поджигатели иногда используют большое количество имеющихся горючий материал, а не воспламеняющиеся жидкости, пытаясь избежать обнаружения. Использование больших топливных загрузок может увеличить скорость роста огня, а также распространить огонь на большую площадь, увеличивая таким образом ущерб от огня. Несоответствующее количество и типы топлива в определенной области могут указывать на поджог. Являются ли доступные горючие материалы ускорителем, зависит от намерения лица, ответственного за их использование.

Вулканизация резины

Использование ускорителей и активаторов снижает энергию активации вулканизация реакция до 80-125 кДж / моль от 210 кДж / моль, что необходимо, если мы используем только серу. Ускорители и активаторы разрывают серные цепи. Для систем ускоренной вулканизации серы требуется всего 5-15 атомов серы на поперечную сшивку по сравнению с 40-45 атомами серы на поперечную сшивку для неускоренной вулканизации серы. вулканизация резины. Это связано с тем, что на рынке представлен широкий ассортимент резиновых изделий с большим разнообразием свойств. Например, в одной только автомобильной шине может быть уже до восьми различных резиновых смесей, каждая из которых обладает определенными свойствами. Например, протектор типичной шины легкового автомобиля состоит из смеси SBR (стирол-бутадиен резина) и БР (бутадиеновый каучук ). Эта резина должна иметь высокую стойкость к истиранию и хорошее сцепление как на сухой, так и на мокрой дороге. Боковая стенка шины должна обладать высокой гибкостью, а это означает, что она должна выдерживать множество изгибов во время движения шины без образования трещин. Обычно он состоит из смеси натурального каучука и бутадиен резинка. Внутри шины находится резиновая смесь, основной функцией которой является адгезия между резиной и стальным кордом ремня. Обычно он состоит из натурального каучука с очень высокой сера уровень (до 8 частей на 100 частей), чтобы получить относительно жесткую резину, с серой, способствующей адгезии со стальным кордом. Основу шины составляет каркас, обычно смесь NR (натуральная резина ), SBR и BR. У него должен быть очень хороший адгезия к полиэфирному корду, используемому в качестве армирования. А внутренняя сторона шины образована внутренним вкладышем, обычно состоящим из галогенированный бутилкаучук (IIR) Для всех этих соединений с их различными свойствами необходимо использовать разные ускорители и смеси ускорителей для получения требуемых свойств. Ускоритель вулканизации обычно используется в сочетании с серой в качестве сшивающий агент, и с оксид цинка и стеариновая кислота в качестве активаторов. Могут быть добавлены и другие добавки, но для реакции сшивания наиболее важны те, что упомянуты выше. Различные типы каучука, используемые в различных смесях шин, имеют разные вулканизация характеристики, такие как скорость отверждения (отверждение - это реакция сшивания) и степень отверждения (количество сшивок). Типичная шина легкового автомобиля вулканизируется в течение 10 минут при температуре 170 ° C. Многие ускорители и их различные смеси обычно используются для обеспечения завершения вулканизации всех составных компонентов в течение 10-минутного процесса.

Классификация

Существует два основных класса ускорителей вулканизации: первичные ускорители и вторичные ускорители или ультраускорители.

Начальный

Из первичных ускорителей основную группу, используемую в производстве шин, составляют: сульфенамиды.^[1] Они производятся окислительный реакция сочетания меркапто-бензтиазола^[2] (иначе называемый меркаптобензотиазолом) (МБТ) с первичным амин подобно циклогексиламин или же трет-бутиламин.Вторичные амины, такие как дициклогексиламин также можно использовать, но в результате ускорители будут намного медленнее. Такой медленный ускоритель требуется в вышеупомянутом соединении для адгезии металлокорда, поскольку для оптимальной адгезии требуется медленное отверждение. Еще одна важная группа первичных ускорителей состоит из тиазолы. Двумя основными продуктами являются меркаптобензотиазол (МБТ) и дисульфид меркаптобензотиазола (МБТ), продукт, образующийся в результате окислительного связывания двух молекул МБТ. Тиазолы используются для вулканизации толстых изделий и в качестве основного ускорителя в EPDM соединения (этилен-пропилен-диеновые каучуки ) в сочетании со смесями ультраускорителей.

При вулканизации неопрен или же полихлоропрен каучук (каучук CR) выбор ускорителя регулируется другими правилами по сравнению с другими диеновыми каучуками. Большинство обычно используемых ускорителей являются проблематичными при отверждении каучуков CR, и было обнаружено, что наиболее важным ускорителем является этилентиомочевина (ETU), который, хотя и является отличным и проверенным ускорителем для полихлоропрена, был классифицирован как репротоксичный. Европейская резиновая промышленность приступила к исследовательскому проекту SafeRubber.^[3] разработать более безопасную альтернативу использованию ETU.

Вторичный

Из вторичных или ультраускорителей основными категориями являются тиурамы и дитиокарбаматы. При вулканизации шинных смесей они используются как небольшая добавка к сульфенамидам для повышения скорости и степени вулканизации.^[4]У них очень высокая скорость вулканизации, и поэтому, наряду с усилителями в составе шин, они используются в качестве основного ускорителя в смесях EPDM и латексных смесях. Компаунды EPDM имеют гораздо меньше участков вулканизации, чем натуральный каучук или SBR, и поэтому нуждаются в системе быстрой вулканизации, чтобы иметь достаточную скорость вулканизации. Латекс отверждается при относительно низкой температуре (100–120 ° C), поэтому ему необходим быстрый ускоритель. Основными используемыми тиурами являются TMTD (тетраметилтиурам дисульфид ) и TETD (тетраэтилтиурам дисульфид ), Они образуются в результате реакции между диметиламин или же диэтиламин и сероуглерод. Основными дитиокарбаматами являются соли цинка ZDEC (диэтилдитиокарбамат цинка) и ZDBC (дибутилдитиокарбамат цинка).

Цементные и бетонные ускорители

Цементные ускорители доступны как примеси для использования в конкретный, ступка, штукатурка и стяжки. Добавление ускорителя ускоряет время схватывания и, следовательно, время лечения стартует раньше.^[5] Это позволяет укладывать бетон зимой с меньшим риском повреждения от мороза.^[6] Бетон повреждается, если он не достигает прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (3,4 МПа) перед замерзанием.^[7]^:19 Типичные химические вещества, используемые сегодня для ускорения: нитрат кальция (Ca (NO₃)₂), формиат кальция (Ca (HCOO)₂) и нитрат натрия (NaNO₃).