Самовозгорание жиров и масел

Статистика показывает, что большая часть пожаров от самовозгорания обусловлено самовозгоранием промасленных волокнистых и сыпучих материалов. В промышленности и в быту применяется огромное количество жиров и масел, которые по своему происхождению можно подразделить на природные, искусственные и синтетические.

Природные масла - добываются из тканей наземных, морских животных и рыб (животный жир), из семян и мякоти плодов различных растений (растительные масла). К ним же относятся некоторые продукты их переработки. Например, олифа.

Искусственные масла - получают из нефти (это минеральные масла) или из смолы полукоксования каменных углей (каменноугольные масла).

Синтетические масла - получают полимеризацией и поликонденсацией низших алкенов, гликолей и их эфиров, силоксанов и других мономеров.

Все они по применению подразделяются на пищевые, технические, (производство высыхающих пленкообразующих для лаков и красок, ПАВ, глицерина, жирных кислот и другие), смазочные (моторные, индустриальные, трансмиссионные и другие) и промышленные (электроизоляционные, гидравлические, шпалопропиточные и т.д.) масла.

Большинство из них имеют температуру вспышки в пределах 170-350 °С, температуру самовоспламенения 300 °С, поэтому относительно пожаробезопасны. В чистом виде жиры и масла не склонны к самовозгоранию. Но при попадании на волокнистые, пористые и сыпучие вещества и материалы с большой удельной поверхностью многие из них приобретают исключительно высокую способность к окислению кислородом воздуха даже без нагревания. К ним относятся растительные высыхающие масла, подвергавшиеся нагреву минеральные, например, моторные, цилиндровые, закалочные масла и т.п. Рассмотрим их поведение на примере природных жиров и масел.

Растительные масла (льняное, конопляное, хлопковое, подсолнечное другие), а также животные жиры (тресковый, тюлений, китовый, бараний,

говяжий и т.д.) представляют собой смесь сложных эфиров, глицерина и жирных предельных и не предельных кислот общей формулы

СН₂ОН О CH₂-OCO-R

½ \\ -ЗН₂О ½

СНОН + 3C - R ——® CH-OCO-R

½ / ½

СН₂0Н НО CH₂-OCO-R

Глицерин Кислота Глицерид

В состав глицеридов входят, например,, углеводородные остатки таких ненасыщенных кислот:

олеиновой С₁₇Н₃₃СООН, содержит одну двойную связь;

линолевой C₁₇H₃₁COOH, содержит две двойные связи;

линоленовой C₁₇H₂₉COOH, содержит три двойные связи.

Фрагменты углеводородов непредельного ряда способны к реакциям присоединения по месту двойных связей. Именно поэтому глицериды склонны к окислению кислородом воздуха, а значит и к самовозгоранию. Механизм окисления жиров и масел имеет сложный, многостадийный характер. На начальной стадии процесса кислород воздуха присоединяется по месту двойной связи с образованием нестойкого пероксида, который распадается на два активных радикала, продолжающих далее цепь окисления до промежуточных и конечных продуктов. В общем виде схема зарождения цепи выглядит следующим образом:

О—О

½ ½

R-CH=CH-R' + О₂ ¾® R-CH-CH-R' -> R-HCO& + &OCH-R¢. Глицерид Пероксид

Ненасыщенные соединения по месту двойных связей, помимо кислорода, легко присоединяют галогены, в том числе и йод:

-СН=СН- + J₂ ¾® -CHJ-CHJ-.

Эта реакция протекает количественно, поэтому ее используют для оценки непредельности соединений. За меру количества двойных связей принимается йодное число.

Йодное число - это количество йода (в граммах), поглощенное 100 граммами вещества.

Оно может быть использовано для оценки склонности масел и жиров к самовозгоранию (табл.1). Практика показала, что к самовозгоранию склонны жиры и масла с йодным числом выше 50.

Таблица 1