Химический анализ водных экстрактов

 

При исследовании коксовых остатков материалов, имеющих в своем составе галогенсодержащий полимер (например, поливинилхлорид) и активный наполнитель, определение степени термического поражения материала или ориентировочной температуры его нагрева возможно, по данным [63], путем количественного определения иона галогена в водном экстракте обугленного остатка. Под активным наполнителем понимается вещество, способное связывать выделяющийся при термическом дегидрогалогенировании полимера (отщеп­ле­нии галоидоводорода) этот самый галоидоводород. Например, хлористый водород, выделяющийся из поливинилхлорида. Наиболее распространенный наполнитель такого рода - мел (СаСО₃). Он взаимодействует с хлористым водородом, образуя хлористый кальций, который затем извлекается из обугленного образца водной экстракцией.

Для анализа рекомендуется брать навеску обугленного (коксового) остатка в количестве 50 - 100 мг. Образец предварительно высушивается до постоянной массы. В колбу со взятой навеской добавляют дистиллированную воду в пропорции 1 мл на 10 мг кокса, интенсивно перемешивают несколько минут. Смесь фильтруют через бумажный фильтр, фильтрат собирают и анализируют на содержание хлорид-иона в растворе. Количественное определение содержания иона хлора осуществляют титрованием раствором азотнокислого серебра. Вариант потенциометрического титрования подробно изложен в [63]. Оттитровать ион галогена при отсутствии установки для потенциометрического титрования можно и обычным, классическим способом с визуальным контролем точки эквивалентности. Соответствующие методические рекомендации приведены в руководствах по аналитической химии, например в [66].

Относительное содержание хлорида в обугленном остатке полимерного материала рассчитывается по формуле [63]:

(1.31)

где М_Cl - содержание хлорида (в пересчете на хлорид-ион);

V_T - объем AgNO_з, пошедшего на титрование, мл;

N_T - концентрация раствора AgNO_з, г-экв/л;

V_общ. и V_ал. - соответственно, объем воды на экстракцию навески и аликвотная часть, взятая на титрование, мл;

М_K - навеска обугленного (коксового) остатка, г.

Величину M_Сl можно, вероятно, использовать в качестве критерия степени термического поражения материала, а температуру нагрева ориентировочно определять по приведенному в [63] графику.

Предложенный метод определения степени термического поражения полимерных материалов интересен, оригинален и, что ценно, достаточно прост. К сожалению, сфера его возможного применения ограничена галоидсодержащими полимерами, причем имеющими активные добавки, вроде мела. Кроме того, проблематично, сохранится ли водорастворимый хлористый кальций в обугленных остатках линолеума при тушении пожара водой. Весьма вероятно, что водная экстракция (полная или частичная) пройдет уже на пожаре и это существенно снизит шансы на получение достоверного результата при лабораторном анализе.

 

ГЛАВА 4

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБУГЛЕННЫХ ОСТАТКОВ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Превращения лакокрасочных покрытий в ходе

Пожара и возможности экспертного исследования их

Обугленных остатков

 

Обугленные остатки лакокрасочных покрытий (ЛКП) - ценный объект исследования, способный дать эксперту важную информацию, облегчающую поиск очага пожара. В комплексе методик выявления очаговых признаков на материалах различной природы место методики исследования ЛКП особое. Получаемая с ее помощью информация об относительно низкотемпературных зонах (от 150-200 до 500 ⁰С) существенно дополняет сведения, получаемые другими мето­дами в зонах более высокотемпературных, например, при исследо­вании неорганических строительных материалов, окалины со сталей и других материалов (см. рис. 1.2).

Разработанная к настоящему времени методика [64, 65, 67-69] позволяет исследовать обугленные остатки наиболее распространенных типов лакокрасочных покрытий: масляных, алкидных (пента­фталевых, глифталевых), нитроцеллюлозных, их композиций, а также основных разновидностей покрытий из воднодисперсионных красок.

Исследование покрытий из красок на основе неводных растворителей целесообразно проводить для получения дополнительной информации в комплексе с методами исследования негорючих конструкционных и отделочных материалов. При этом возможно выявление зон термических поражений в указанной выше “низкотемпературной” области (до 500 ⁰С) и, при необходимости, установление температуры нагрева окрашенных конструкций в точках отбора проб ЛКП.

Покрытия из воднодисперсионных красок деструктируют в более широком интервале температур - от 200-250 до 850-900 ⁰С, поэтому они могут быть самостоятельным объектом исследования, информации по которому достаточно для выявления очага пожара.

В главе, посвященной исследованию обгоревших остатков древесины и ДСП, было показано, что структура, состав и свойства их обугленных остатков являются функцией условий горения - температуры и длительности. Данное обстоятельство позволяет определять по результатам анализа проб угля ориентировочные длительность и температуру горения в точках отбора этих проб по результатам его анализа, то есть получать информацию, необходимую для поиска очага пожара.

Иные по кинетическим параметрам, но близкие по сути закономерности наблюдаются при пиролизе других органических материалов - лакокрасочных покрытий.

Краски, в том числе строительные, как объект криминалистической экспертизы изучены достаточно подробно [71-73, 151-155]. В указанных работах изложены сведения, необходимые для идентификации ЛКП, установления типа краски. При этом речь, как правило, идет о покрытиях, не подвергавшихся тепловому воздействию и не претерпевших, таким образом, существенных изменений. Нам же наиболее интересны именно термически деструктированные покрытия и возможности получения информации путем их исследования.

Как известно, красочное покрытие является композицией, состоящей обычно из двух основных компонентов - пленкообразователя и пигмента (пигментов). Последние чаще всего имеют неорганическую природу, реже - это органические вещества. Термическое воздействие приводит к постепенному разложению и выгоранию органической составляющей красочного покрытия. Протекает оно в два этапа. Примерно до 400 ⁰С происходит обугливание (карбонизация) органической массы покрытия, следствием чего является его потемнение. При температуре выше 400-450 ⁰С карбонизованный остаток органической части начинает выгорать и процесс (при достаточной температуре и длительности теплового воздействия) может завершиться полным выгоранием органической составляющей.

Процесс карбонизации пленкообразователя и других органических компонентов краски, эмали, лака (если таковые имеются), естественно, приводит к последовательному увеличению содержания в них углерода и, соответственно, снижению содержания кислорода, азота, фосфора и других гетероатомов (табл.1.8).

 

Таблица 1.8

Содержание углерода (% масc.) в нативных ЛКП

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: