Определение степени горючести: Группа горючести Г1, Г2, Г3, Г4, НГ веществ и материалов

Содержание

Группа горючести Г1, Г2, Г3, Г4, НГ веществ и материалов

Группа горючести – это классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов (ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов), различают:

  • газы – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
  • жидкости – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С.
  • твердые вещества и материалы – это индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т.п.).
  • пыли – это диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Одним из показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов является группа горючести.

Вещества и материалы

Согласно ГОСТ 12.1.044-89 по горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы (за исключением строительных, текстильных и кожевенных материалов):

  1. Негорючие.
  2. Трудногорючие.
  3. Горючие.

Негорючие – это вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).

Трудногорючие – это вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие – это вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Сущность экспериментального метода определения горючести заключается в создании температурных условий, способствующих горению, и оценке поведения исследуемых веществ и материалов в этих условиях.

Твердые в т.ч. пыли

Материал относят к группе негорючих, если соблюдены следующие условия:

  • среднеарифметическое изменение температуры в печи, на поверхности и внутри образца не превышает 50 °С;
  • среднеарифметическое значение потери массы для пяти образцов не превышает 50% от их среднего значения первоначальной массы после кондиционирования;
  • среднеарифметическое значение продолжительности устойчивого горения пяти образцов не превышает 10 с. Результаты испытаний пяти образцов, в которых продолжительность устойчивого горения составляет менее 10 с, принимают равными нулю.

По значению максимального приращения температуры (Δtmax) и потере массы (Δm) материалы классифицируют:

  • трудногорючие: Δtmax < 60 °С и Δm < 60%;
  • горючие: Δtmax ≥ 60 °С или Δm ≥ 60%.

Горючие материалы подразделяют в зависимости от времени (τ) достижения (tmax) на:

  • трудновоспламеняемые: τ > 4 мин;
  • средней воспламеняемости: 0,5 ≤ τ ≤ 4 мин;
  • легковоспламеняемые: τ < 0,5 мин.

Газы

При наличии концентрационных пределов распространения пламени газ относят к горючим; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и наличии температуры самовоспламенения газ относят к трудногорючим; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и температуры самовоспламенения газ относят к негорючим.

Жидкости

При наличии температуры воспламенения жидкость относят к горючим; при отсутствии температуры воспламенения и наличии температуры самовоспламенения жидкость относят к трудногорючим. При отсутствии температур вспышки, воспламенения, самовоспламенения, температурных и концентрационных пределов распространения пламени жидкость относят к группе

негорючих. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.

Классификация строительных материалов

Определение группы горючести строительного материала

Пожарная опасность строительных, текстильных и кожевенных материалов характеризуется следующими свойствами:

  1. Горючесть.
  2. Воспламеняемость.
  3. Способность распространения пламени по поверхности.
  4. Дымообразующая способность.
  5. Токсичность продуктов горения.

Строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести подразделяют по группам на негорючие и горючие (для напольных ковровых покрытий группа горючести не определяется).

НГ негорючие

Негорючие строительные материалы по результатам испытаний по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть) подразделяют на 2 группы.

Строительные материалы относят к негорючим I группы при следующих среднеарифметических значениях параметров горючести по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016):

  • прирост температуры в печи не более 30 °C;
  • потеря массы образцов не более 50%;
  • продолжительность устойчивого пламенного горения – 0 с;
  • теплота сгорания не более 2,0 МДж/кг.

Строительные материалы относят к негорючим II группы при следующих среднеарифметических значениях параметров горючести по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016):

  • прирост температуры в печи не более 50 °C;
  • потеря массы образцов не более 50%;
  • продолжительность устойчивого пламенного горения не более 20 с;
  • теплота сгорания не более 3,0 МДж/кг.

Допускается относить без испытаний к негорючим I группы следующие строительные материалы без окрашивания их внешней поверхности либо с окрашиванием внешней поверхности составами без использования полимерных и (или) органических компонентов:

  • бетоны, строительные растворы, штукатурки, клеи и шпатлевки, глиняные, керамические, керамогранитные и силикатные изделия (кирпичи, камни, блоки, плиты, панели и т.п.), фиброцементные изделия (листы, панели, плиты, трубы и т.п.) за исключением во всех случаях материалов, изготавляемых с применением полимерного и (или) органического вяжущего заполнителей и фибры;
  • изделия из неорганического стекла;
  • изделия из сплавов стали, меди и алюминия.

Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из вышеуказанных указанных значений параметров I и II группы негорючести, относятся к группе горючих и подлежат испытанию по методам II и III (ГОСТ Р 57270-2016). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяют и не нормируют.

Горючие строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по методу II, подразделяют на четыре группы горючести (Г1, Г2, Г3, Г4) в соответствии с таблицей. Материалы следует относить к определенной группе горючести при условии соответствия всех среднеарифметических значений параметров, установленных таблицей для этой группы.

Г1 слабогорючие

Слабогорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 135 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 %, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд.

Г2 умеренногорючие

Умеренногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 235 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд.

Г3 нормальногорючие

Нормальногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд.

Г4 сильногорючие

Сильногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 %, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд.

Таблица

Группа горючести материалов Параметры горючести
Температура дымовых газов T, °C Степень повреждения по длине SL, % Степень повреждения по массе Sm, % Продолжительность самостоятельного горения tc.
г
, с
Г1 До 135 включительно До 65 включительно До 20 0
Г2 До 235 включительно До 85 включительно До 50 До 30 включительно
Г3 До 450 включительно Свыше 85 До 50 До 300 включительно
Г4 Свыше 450 Свыше 85 Свыше 50 Свыше 300
Примечание. Для материалов, относящихся к группам горючести Г1-Г3, не допускается образование горящих капель расплава и (или) горящих фрагментов при испытании. Для материалов, относящихся к группам горючести Г1-Г2, не допускается образование расплава и (или) капель расплава при испытании.

Видео, что такое группа горючести

Источники: НПБ 105-2003. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности; Баратов А.Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. -М.: 2003; ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; ГОСТ Р 57270-2016 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

Группа горючести Г1 Г2 Г3 Г4

На что влияет группа горючести

В зависимости от того, какую группу горючести имеет материал, определяется его сфера использования. Чтобы правильно выбрать строительные материалы с учётом их горючести для возведения конкретного здания/сооружения, необходимо знать класс пожаробезопасности данного здания/сооружения и группу горючести строительных материалов. При установлении класса пожаробезопасности строительной конструкции учитывается пожарная безопасность техпроцессов, проведение которых запланировано на этом объекте.

В зависимости от пожароопасности, строительные конструкции принято делить не несколько классов:

  • КО – непожароопасные;
  • К1 – малая пожарная опасность;
  • К2 – умеренная пожарная опасность;
  • К3 – пожароопасные.

Важно понимать, что группа горючести (Г) устанавливается индивидуально для каждого стройматериала, в то время как класс пожароопасности (К) присваивается уже системе, включающей все составляющие строительной конструкции: отделке, утеплительным элементам и т.д. Поэтому стройматериалы, используемые для возведения того или иного объекта, выбираются в соответствии с классом этого объекта. Так например, если какой-то материал, который по пожароопасности входит в класс К1, разрешается использовать для одного класса зданий, то это вовсе не значит, то его можно использовать для иного класса (разделение зданий на классы пожароопасности регламентировано Законом № 123). Применимо к реальной ситуации это выглядит следующим образом: для облицовки торгово-развлекательного комплекса можно использовать композитные кассеты, которые имеют группу горючести Г1 и класс пожарной опасности К0 (в системе), но они не разрешены для облицовочных работ, выполняемых в детских дошкольных учреждениях – это запрещается законодательно.

Но, если говорить о классе пожароопасности самих стройматериалов (КМ) в зависимости от группы горючести (Г), то согласно требованиям российского закона, данные показатели должны находится в следующем соответствии:

  • КМ0 – НГ;
  • КМ1/КМ2 – Г1;
  • КМ3 – Г2;
  • КМ4 – Г3;
  • КМ5 – Г4.

Помещения с большой проходной способностью и эвакуационные проходы не разрешается отделывать материалами на основе органического сырья, например, МДФ-панелями, которые обычно имеют группу горючести Г3 или Г4. Для оформления поверхностей в торговых залах допустимы стройматериалы с классом пожароопасности до КМ2.

При возведении школьных, дошкольных или медицинских учреждений, домов престарелых, складских помещений, предназначенных для хранения петард и прочей огнеопасной продукции, строительные конструкции должны соответствовать классу КО. В зданиях, которые по показателям огнестойкости принадлежат к К1 – К3, для наружной отделки фасадов нельзя использовать горючие и трудногорючие стройматериалы. Одним из широко распространённых отделочных материалов являются обои, которые при наклеивании на разные поверхности могут проявлять себя по-разному. Если основание будет горючим, то они могут превратиться в легко возгораемый материал, а при наклеивании обоев на негорючее основание, их можно причислить к слабогорючим материалам. Следовательно, выбирая отделочные материалы, нужно учитывать не только их показатели пожароопасности, но и характеристики самой основы.

ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть»

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК "Трансстрой"СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл. ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКН

Стандарты по пожароопасности — ООО "Поликарбонатные профили"

Кислородный индекс (КИ, OxygenIndex, OI)

Кислородный индекс  - процент содержания кислорода в воздухе, при котором материал начинает поддерживать свечеобразное устойчивое пламенное горение.

Содержание кислорода в воздухе - 21%.

КИ< 21%: легковоспламеняемый материал

КИ >> 21%: трудновоспламеняемый

Примеры:

КИ < 21% (ПММА, ПЭ, ПП, ПС, УПС, САН, АВС+ПММА)

КИ > 21% (ПК, СПК, ПЭТГ, ПВХ)

 

Стандарт UL-94 (США, Understanding Laboratory 94, Global Engineering Documents 800-854-7179):

UL 94HB (Horizontal Burning Test) – горизонтальное горение

UL 94V (Vertical Burning Test) – вертикальное горение:

94V-0(наименьшая горючесть)

94V-1

94V-2 (наибольшая горючесть)

Примеры:

Общеупотребляемые материалы, используемые в рекламной индустрии, чаще всего категория горючести 94HB и 94V-2, что соответствует классу материалов со средней горючестью.

 

DIN 4102 — классификация воспламеняемости строительных материалов Немецкого института стандартов.

A1 — на 100% невоспламеняемые (Non-combustible materials)

A2 — невоспламеняемость ~ 98% (Non-combustible materials)

B1 — трудновоспламеняемые (Not easily flammable)

B2 — обычная воспламеняемость, напр. древесина (Flammable)

B3 — легковоспламеняемые (Easilyflammable)

 

ГОСТ

Для определения пожароопасности материала и возможности использования его в различных областях рекламной и строительной индустрии в соответствии с требованиями органов ГосПожНадзора необходимо проведение специальных испытаний по соответствующим ГОСТам. По результатам таких испытаний на специальных "сертифицированных" установках определяется несколько стандартных показателей, совокупность которых определяет пожаробезопасность данного конкретного материала. Основными из таких показателей являются группа горючести, группа воспламеняемости, группа по дымообразующей способности при горении, группа по токсичности продуктов горения.Пожароопасность материала определяется сочетанием всех четырех вышеуказанных показателей - Г, В, Т и Д.

 

Группа горючести материалов определяется по ГОСТ 30244-94 "Материалы строительные. Методы испытания на горючесть", который соответствует Международному стандарту ISO 1182-80 "Firetests - Buildingmaterials - Non-combastibilitytest". Материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по этому ГОСТу, подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Материалы относят к негорючим при следующих значениях параметров горючести:

  • прирост температуры в печи не более 50°С;
  • потеря массы образца не более 50%;
  • продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10 сек.

Группа
горючести
по ГОСТ
30244-94

Название
по СНиП 21-01-97

Температура
дымовых
газов, °С

Степень
повреждения
по длине, %

Степень
повреждения
по массе, %

Продолжительность
самостоятельного
горения, сек

Г1

Слабо горючие

< 135

< 65

< 20

0

Г2

Умеренно горючие

< 235

< 85

< 50

< 30

Г3

Нормально горючие

< 450

< 85

< 50

< 300

Г4

Сильно горючие

> 450

> 85

> 50

> 300

 

Группа воспламеняемости материалов определяется по ГОСТ 30402-96 "Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость", который соответствует международному стандарту ISO 5657-86. Критическая поверхностная плотность теплового потока (КППТП) - минимальное значение поверхностной плотности теплового потока (ППТП), при котором возникает устойчивое пламенное горение образца после воздействия на него пламени.

Группа
воспламеняемости
по ГОСТ 30402-96

Название
по СНиП 21-01-97

КППТП,
кВт/м²

В1

Трудно воспламеняемые

> 35

В2

Умеренно воспламеняемые

20-30

В3

Легко воспламеняемые

< 20

 

 

Для классификации материалов по дымообразующей способности используют значение коэффициента дымообразования, который определяется по ГОСТ 12. 1.044. Коэффициент дымообразования - показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.В зависимости от величины относительной плотности дыма материалы подразделяются на три группы:

  • Д1 - с малой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования до 50 м²/кг включительно;
  • Д2 - с умеренной дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования от 50 до 500 м²/кг включительно;
  • Д3 - с высокой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования свыше 500 м²/кг.

 

Группа по токсичности продуктов горения строительных материалов определяется по ГОСТ 12.1.044. Продукты горения образца материала направляются в специальную камеру, где находятся подопытные животные (мыши). В зависимости от состояния подопытных животных после воздействия на них продуктов горения (включая летальный случай) материалы подразделяются на четыре группы:

  • Т1 - мало опасные;
  • Т2 - умеренно опасные;
  • Т3 - высоко опасные;
  • Т4 - чрезвычайно опасные.

 

Примеры:

не выше Г2, В2, Д2 и Т3 (высокая пожароопасность): большинство многотоннажных листовых полимерных материалов, используемых в строительных, рекламных, авто-, судостроительных технологиях, листовые ПЭ, ПП, ПММА, ПС, АВС, САН.

Г1, В2, Т2 и Д2 (умеренная пожароопасность): ПК, СПК, ПЭТГ, сплошной и вспененный ПВХ.

Г1, В1, Д1, Т1 (низкаяпожароопасность): композитные материалы, состоящие из внутреннего слоя ПЭ и двух внешних слоев из тонкого (0.3-0.5 мм) листового алюминия (Reynobond, Alucobond, Alpolic, Alucobest).

 

Классы пожарной опасности строительных материалов (ФЗ-123):

 Свойства пожарной опасности
   строительных материалов  

   Класс пожарной опасности строительных  
     материалов в зависимости от групп    

 КМ0

  КМ1

 КМ2

 КМ3 

 КМ4

  КМ5 

Горючесть                   

  НГ 

  Г1

  Г1

  Г2

  Г3 

   Г4

Воспламеняемость            

  -  

  В1

  В2

  В2

  В2

   В3 

Дымообразующая способность  

  -  

  Д2

  Д2

  Д3 

  Д3 

   Д3 

Токсичность                 

  -  

  Т2

  Т2

  Т2

  Т3 

   Т4

Распространение пламени     

  -  

  РП1

 РП1

 РП2

 РП2

  РП4

Пожарно-техническая классификация строительных материалов

Технический кодекс установившейся практики устанавливает пожарно-техническую классификацию строительных материалов, изделий, конструкций, зданий и их элементов. Данный нормативные акт регламентирует классификацию материалов, изделий и конструкций по пожарной опасности в зависимости от пожарно-технических характеристик, а также методов определения.

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками либо их совокупностью:

— горючестью;

— воспламеняемостью;

— распространением пламени по поверхности;

— токсичностью продуктов горения;

— дымообразующей способностью.

Строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по ГОСТ 30244 подразделяются на негорючие
и горючие. Для строительных материалов, содержащих только неорганические (негорючие) компоненты, характеристика «горючесть»
не определяется.


Горючие строительные материалы подразделяются в зависимости от:

1. Значений параметров горючести, определяемых по ГОСТ 30244 на группы по горючести:

— Г1, слабо горючие;

— Г2, умеренно горючие;

— Г3, нормально горючие;

— Г4, сильно горючие.

2. Величины критической поверхностной плотности теплового потока по ГОСТ 30402 на группы по воспламеняемости:

— B1, трудновоспламеняемые;

—В2, умеренно воспламеняемые;

— В3, легко воспламеняемые.

3. Величины критической поверхностной плотности теплового потока по ГОСТ 30444 на группы по распространению пламени:

— РП1, не распространяющие;

— РП2, слабо распространяющие;

— РП3, умеренно распространяющие;

— РП4, сильно распространяющие.

4. Летального эффекта газообразных продуктов горения от массы материала, отнесенной к единице объема экспозиционной камеры
по ГОСТ 12. 1.044 на группы по токсичности продуктов горения:

— T1, малоопасные;

— Т2, умеренно опасные;

— Т3, высоко опасные;

— Т4, чрезвычайно опасные.

4. Значения коэффициента дымообразования по ГОСТ 12.1.044 на группы по дымообразующей способности:

— Д1, с малой дымообразующей способностью;

— Д2, с умеренной дымообразующей способностью;

— Д3, с высокой дымообразующей способностью.

 

СП 2.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты

СП 2.13130.2020

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 2.13130.2020 с СП 2.13130.2012 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

ОКС 13. 220.50

Дата введения 2020-09-12

Предисловие


Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О Стандартизации в Российской Федерации", а правила применения сводов правил - постановлением Правительства Российской Федерации от 1 июля 2016 г. N 624 "Об утверждении Правил разработки, утверждения, опубликования, изменения и отмены сводов правил"

Сведения о своде правил

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) от 12 марта 2020 г. N 151

3 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

4 ВЗАМЕН СП 2.13130.2012

Информация о пересмотре или внесении изменений в настоящий свод правил, а также тексты размещаются в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика в информационно-телекоммуникационной сети Интернет. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в информационно-телекоммуникационной сети Интернет (www. gost.ru)

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает общие требования по обеспечению огнестойкости объектов защиты, в том числе зданий, сооружений и пожарных отсеков.

1.2 Настоящий свод правил применяется при проектировании, строительстве, капитальном ремонте и реконструкции, при иных работах, связанных с полной или частичной заменой строительных конструкций, заменой заполнений проемов в строительных конструкциях с нормируемыми пределами огнестойкости, а также в случае изменения класса функциональной пожарной опасности объектов защиты.

2 Нормативные ссылки


В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 10174-90 Прокладки уплотняющие пенополиуретановые для окон и дверей. Технические условия

ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть

ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования

ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции

ГОСТ 30247.3-2002 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Двери шахт лифтов

ГОСТ 30403-2012 Конструкции строительные. Метод испытания на пожарную опасность

ГОСТ 30698-2014 Стекло закаленное. Технические условия

ГОСТ 31251-2008 Стены наружные с внешней стороны. Метод испытаний на пожарную опасность

ГОСТ Р 53292-2009 Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний

ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа

ГОСТ Р 53295-2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности

ГОСТ Р 53298-2009 Потолки подвесные. Метод испытания на огнестойкость

ГОСТ Р 53299-2013 Воздуховоды. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 53301-2013 Клапаны противопожарные вентиляционных систем. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 53306-2009 Узлы пересечения ограждающих строительных конструкций трубопроводами из полимерных материалов. Метод испытания на огнестойкость

ГОСТ Р 53307-2009 Конструкции строительные. Противопожарные двери и ворота. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 53308-2009 Конструкции строительные. Светопрозрачные ограждающие конструкции и заполнения проемов. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 53309-2009 Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования

ГОСТ Р 53310-2009 Проходки кабельные, вводы герметичные и проходы шинопроводов. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 55896-2013 Конструкции строительные. Двери заполнения проемов в ограждениях шахт лифтов. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р 56026-2014 Материалы строительные. Метод определения группы пожарной опасности кровельных материалов

ГОСТ Р 56027-2014 Материалы строительные. Метод испытаний на возгораемость под воздействием малого пламени

ГОСТ Р 56177-2014 Устройства закрывания дверей (доводчики). Технические условия

ГОСТ Р 56817-2015 Стены наружные ненесущие каркасного типа со светопропускающим заполнением проемов. Методы испытаний на огнестойкость и пожарную опасность

ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014 Конструкции строительные. Испытания на огнестойкость. Альтернативные и дополнительные методы

СП 1.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы

СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям

СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования

СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности

СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах

СП 17.13330.2011 Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76

СП 109. 13330.2012 Холодильники. Актуализированная редакция СНиП 2.11.02-87

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов, сводов правил и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 огнестойкость строительной конструкции: Способность строительной конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара.

3.2 конструктивная огнезащита: Огнезащита строительных конструкций, основанная на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя путем нанесения на нее толстослойных напыляемых составов, штукатурки, облицовки плитными, листовыми, штучными и другими аналогичными строительными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, результат бетонирования и заливки затвердевающими растворами с использованием технологии опалубки, а также их комбинации.

3.3 вспучивающееся огнезащитное покрытие: Слой (слои) огнезащитного состава, нанесенного на поверхность объекта огнезащиты, огнезащитное действие которого основано на многократном увеличении исходной толщины при тепловом воздействии и образовании теплоизоляционного слоя на защищаемой поверхности.

3.4 пожарная секция: Часть пожарного отсека, выделенная противопожарными преградами в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

3.5 проект огнезащиты: Раздел проектной документации и (или) рабочей документации в составе мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, содержащий обоснование принятых проектных решений по способам и средствам огнезащиты строительных конструкций для обеспечения их предела огнестойкости, с учетом экспериментальных данных по огнезащитной эффективности средства огнезащиты, а также результатов прочностных и теплотехнических расчетов строительных конструкций с нанесенными средствами огнезащиты.

3.6 фасадная система (ФС): Система, состоящая из материалов, изделий, элементов и деталей (включая архитектурно-декоративные элементы), а также совокупности технических и технологических решений, определяющих правила и порядок установки этой системы в проектное положение, предназначенная для отделки, облицовки (в случае использования штучных материалов) и теплоизоляции наружных стен зданий и сооружений различного назначения в процессе их строительства, ремонта и реконструкции.

Фасадные системы (ФС) подразделяются на:

- системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями (СФТК): Совокупность слоев, устраиваемых непосредственно на внешней поверхности наружных стен зданий, в том числе клеевой слой, слой теплоизоляционного материала, штукатурные и защитно-декоративные слои. СФТК представляет собой комплекс материалов и изделий, устанавливаемый на строительной площадке на заранее подготовленные поверхности зданий или сооружений в процессе их строительства, ремонта и реконструкции, а также совокупность технических и технологических решений, определяющий правила и порядок установки СФТК в проектное положение, предназначенная для наружной облицовки, отделки и теплоизоляции стен зданий и сооружений различного назначения;

- навесные фасадные системы с воздушным зазором (НФС): Система, состоящая из подоблицовочной конструкции, теплоизоляционного слоя (при необходимости), ветрогидрозащитной мембраны (при необходимости) и защитно-декоративного экрана, а также совокупности технических и технологических решений, определяющих правила и порядок установки этой системы в проектное положение, предназначенная для наружной облицовки и теплоизоляции стен зданий и сооружений различного назначения.

3.7 облицовка: Конструкция из штучных материалов, образующая наружный слой элементов зданий (стен, колонн, перекрытий, цоколей) и поверхности зданий и сооружений предохраняющая основные ограждающие, несущие конструкции и теплоизоляционные материалы от атмосферных и других внешних воздействий.

3.8 отделка внешних поверхностей наружных стен: Внешняя поверхность наружных стен, изготовленная из нештучных (штукатурных, лакокрасочных и т.п.) материалов, предохраняющая основные ограждающие, несущие конструкции и теплоизоляционные материалы от атмосферных и других внешних воздействий.

3.9 группа пожарной опасности кровельных материалов: Классификационный параметр, оценивающий степень повреждения по длине кровельной композиции в условиях специальных испытаний согласно ГОСТ Р 56026.

3.10 огнезащитный состав: по ГОСТ Р 53295.

3.11 штукатурный (толстослойный) состав: Вид конструктивной огнезащиты, представляющий собой штукатурки, в том числе облегченные, огнезащитные составы, не вспучивающиеся (не изменяющие толщину своего слоя) при тепловом воздействии.

3.12 несущие конструкции - по ГОСТ 30247.1.

3.13 несущие элементы здания: Несущие конструкции, обеспечивающие общую прочность, и пространственную устойчивость здания, а также предотвращающие прогрессирующее (лавинообразное) разрушение его конструкций за пределами очага пожара.

3.14 самонесущие конструкции - по ГОСТ 30247.1.

3.15 ограждающие конструкции - по ГОСТ 30247.1.

3.16 температурные режимы: Зависимость температуры среды, воздействующей на конструкцию, от времени. Различают температурные режимы:

- нормированные: Общепринятые зависимости, адаптированные для классификации и подтверждения огнестойкости. Установлены: стандартный температурный режим и альтернативные: температурный режим наружного пожара, углеводородный температурный режим, режим медленно развивающегося (тлеющего) пожара;

- реальные: Зависимости, определенные на базе моделей пожара и специальных физических параметров, определяющих состояние среды при пожаре.

3.17 стандартный температурный режим: Температурный режим, характеризуемый зависимостью (1) ГОСТ 30247.0.

3.18 альтернативные температурные режимы - по ГОСТ Р ЕН 1363-2.

3.19 деформационный шов: Линейный разрыв в ограждающих конструкциях (стенах, перекрытиях и т.п.), обеспечивающий возможность независимого смещения их участков с целью исключения непроектных деформаций, заполняемый, как правило, эластичными материалами. Различают следующие деформационные швы: температурные, компенсационные, осадочные, антисейсмические, усадочные.

3.20 светопрозрачная ограждающая конструкция - по ГОСТ Р 53308.

3.21 светопропускающий элемент - по ГОСТ Р 53308.

3.22 стена наружная навесная светопрозрачная (светопропускающая): Наружная ненесущая стена, устанавливаемая при помощи крепежных элементов на торцевые части перекрытий и покрытий, имеющая в своем составе несущий каркас и светопропускающие элементы. Конструкция навесной светопрозрачной стены может иметь в своем составе междуэтажный пояс и простенки.

3.23 междуэтажный пояс: Участок наружной стены с нормируемым пределом огнестойкости, расположенный между смежными по высоте проемами (оконными или иными проемами) или участками светопрозрачной конструкции с ненормируемым пределом огнестойкости. Междуэтажный пояс всегда выполняется глухим (без применения открывающихся конструкций).

3.24 простенок: Участок наружной стены с нормируемым пределом огнестойкости, расположенный между смежными по горизонтали проемами (оконными или иными проемами) или участками светопрозрачной конструкции с ненормируемым пределом огнестойкости. Простенок всегда выполняется глухим (без применения открывающихся конструкций).

4 Основные положения

4.1 Техническая документация на здания, строительные конструкции, изделия и материалы должна содержать их пожарно-технические характеристики, регламентируемые настоящим сводом правил.

4.2 В процессе проектирования объектов защиты должны определяться характеристики огнестойкости и пожарной опасности объектов защиты.

4.3 При разработке и введении в действие новых стандартов на методы определения пожарно-технических характеристик строительной продукции необходимо устанавливать эти показатели в соответствии с классификацией, принятой в настоящем своде правил.

4.4 Требования настоящего свода правил основаны на данных о пределах огнестойкости, полученных при стандартном температурном режиме. При определении пределов огнестойкости при альтернативных или реальных температурных режимах необходимо разрабатывать иные требования к степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности зданий, размерам пожарных отсеков и т.д.

4.5 Категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности следует определять в соответствии с положениями СП 12.13130.

4.6 Высота зданий кроме специально оговоренных случаев определяется согласно СП 1.13130.

4.7 Порядок отнесения этажей к надземным, подвальным и т.д. принимается согласно СП 4.13130.

4.8 Наряду с настоящим сводом правил должны соблюдаться противопожарные требования, изложенные в других нормативных документах по пожарной безопасности. Эти нормативные документы могут содержать дополнения, уточнения и изменения положений настоящего свода правил, учитывающие особенности функционального назначения и специфику пожарной защиты отдельных видов объектов защиты.

4.9 В случаях, когда предполагается возможность отступления от какого-либо требования настоящего СП, оно излагается с оговоркой "как правило" и с условиями, при которых допускаются отступления.

5 Требования к строительным конструкциям

5.1 Пожарно-техническая классификация

5.1.1 Цель пожарно-технической классификации - установление необходимых требований по противопожарной защите конструкций, помещений, зданий, элементов и частей зданий в зависимости от их огнестойкости и (или) пожарной опасности.

5.1.2 Строительные конструкции классифицируются по огнестойкости и пожарной опасности.

5.1.3 Противопожарные преграды классифицируются по способу предотвращения распространения опасных факторов пожара, а также по огнестойкости в целях подбора строительных конструкций и заполнения проемов в противопожарных преградах с необходимым пределом огнестойкости и классом пожарной опасности.

5.2 Строительные конструкции

5.2.1 Предел огнестойкости строительных конструкций определяется в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов по времени (в минутах) от начала огневого испытания или расчетного воздействия при стандартном температурном режиме до наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.

Пределы огнестойкости строительных конструкций по альтернативным температурным режимам определяются в специально оговоренных случаях, установленных нормативными документами по пожарной безопасности.

Для строительных конструкций пределы огнестойкости и их условные обозначения определяются в соответствии с ГОСТ 30247.1, ГОСТ Р 53307, ГОСТ Р 53308, ГОСТ Р 55896.

Предел огнестойкости узлов крепления (по признаку R) и примыкания (по признакам E, EI) строительных конструкций между собой, за исключением специально оговоренных случаев и противопожарных преград, должен быть не ниже минимального требуемого предела огнестойкости стыкуемых строительных конструкций и определяется в рамках оценки огнестойкости стыкуемых строительных конструкций.

Деформационный шов, устраиваемый в конструкции, не должен снижать ее предел огнестойкости. Материалы, применяемые для заполнения деформационных швов, должны обеспечивать требуемый класс пожарной опасности конструкций.

Предел огнестойкости по признаку R конструкции, являющейся опорой для других конструкций, должен быть не менее предела огнестойкости опираемой конструкции.

5.2.2 Класс пожарной опасности строительных конструкций определяет в соответствии с ГОСТ 30403, за исключением стен наружных с внешней стороны с применением СФТК и НФС (определяется в соответствии с ГОСТ 31251).

Для конструкций стен наружных ненесущих светопрозрачных, в

градусов ненасыщенности (или IHD, индекс дефицита водорода)

градусов ненасыщенности (индекс дефицита водорода): как молекулярная формула соединения может дать полезные подсказки о его структуре.

Сегодня мы поговорим о быстром и полезном вычислении, которое мы можем выполнить, чтобы получить количество [кратных связей + колец] в неизвестной структуре, просто зная молекулярную формулу. Мы называем его Индексом дефицита водорода , или чаще просто « градусов ненасыщенности ».

Вот краткая, сокращенная версия:

Содержание

  1. Что такого хорошего в IHD?
  2. Игра с молекулярными формулами: степени ненасыщенности
  3. Для углеводорода без колец или двойных связей количество атомов водорода равно удвоенному количеству атомов углерода, плюс 2
  4. Каждая двойная связь или кольцо уменьшает количество водорода на 2
  5. Каждое кольцо или двойная связь называется «степенью ненасыщенности».
  6. Пример: бензол (4 степени ненасыщенности)
  7. А как насчет молекул, содержащих кислород?
  8. А как насчет галогенов?
  9. Азот - это немного сложно
  10. Унифицированная формула для степеней ненасыщенности
  11. Применение формулы IHD к четырем примерам из реальной жизни
  12. Проверь себя!

1.Что такого хорошего в IHD?

Самое лучшее в IHD - это то, что это простое в использовании уравнение, которое дает вам полезную информацию о структуре неизвестного соединения. На это уходит буквально минута. Расчет степени ненасыщенности - это первая задача, которую я рекомендую выполнять, когда вы сталкиваетесь с определением структуры неизвестного соединения с известной молекулярной формулой. В предыдущем посте мы увидели, что этот расчет оказался кладкой при определении структуры боковой цепи феромона предплюсны оленя.

Прежде чем мы начнем, посмотрим, сможете ли вы применить уравнение в рамке выше, чтобы найти степени ненасыщенности в этих чрезвычайно хорошо известных молекулах, формулы которых приведены ниже.

  • C 9 H 8 O 4
  • C 21 H 30 O 2
  • C 17 h31NO4
  • C 11 H 15 NO 2

Последние три молекулы являются несколько «непослушными» примерами, запрещенными в большинстве штатов.Надеюсь, это будет для вас стимулом провести расчеты! (ответы внизу поста).

2. Игра с молекулярными формулами: степени ненасыщенности

Давайте начнем это обсуждение с поиска закономерностей в молекулярных формулах. Начнем с углеводородов, не содержащих двойных связей или колец.

Можете ли вы увидеть взаимосвязь между количеством атомов углерода и количеством атомов водорода?

Если точнее, можете ли вы придумать формулу?

3.Для углеводорода без колец или двойных связей количество атомов водорода равно удвоенному количеству атомов углерода, плюс 2

. Вы должны увидеть, что для углеводорода без колец или двойных связей количество атомов водорода равно до удвоения количества атомов углерода плюс 2.

Таким образом, для такой молекулы, как додекан (C 12 ), мы ожидаем увидеть (12 x 2) + 2 = 26 атомов водорода.

А теперь: что происходит с молекулярной формулой, когда мы добавляем к молекуле двойную связь?

4.Каждая двойная связь или кольцо уменьшает количество водорода на 2

. Вы должны увидеть, что с каждой кратной связью (π-связью) количество атомов водорода в формуле уменьшается на два. Этин (2 π-связи) имеет на два атома водорода меньше, чем этен (1 π-связь), который имеет на два атома водорода меньше, чем этан (ноль π-связей).

Углеводороды, содержащие π-связи, часто называют «ненасыщенными» углеводородами. Их можно обработать водородом (Pd / C, H 2 ), чтобы получить соответствующий алкан без π-связей, который в таком случае называют «насыщенным» водородом.(Сравните «ненасыщенные жиры», которые содержат алкены, и «насыщенные жиры», которые не содержат).

Поскольку каждая пи-связь приводит к потере 2 атомов водорода из молекулярной формулы, мы называем это «степенью ненасыщенности ».

Обратимся к циклическим соединениям. Вы замечаете подобный эффект?

Стоит! Каждое кольцо в молекуле уменьшает количество атомов водорода на два.

5. Каждое кольцо или двойная связь называется «степенью ненасыщенности».

Следовательно, каждое кольцо вводит в молекулу «степень ненасыщенности».

Вы можете спросить: а что, если у нас есть молекула с кольцами и кратными связями? Посмотреть на себя.

Эффект аддитивный. То есть «степень ненасыщенности» равна сумме числа двойных связей и колец.

Обратите внимание, что он не сообщает вам, сколько двойных связей присутствует или сколько колец присутствует. Он просто сообщает вам их сумму .

6. Пример: бензол (4 степени ненасыщенности)

Например, молекулярная формула C 6 H 6 (4 степени ненасыщенности) удовлетворяется молекулами с

  • 4 пи-связями
  • 3 связи пи и кольцо ( бензол )
  • две связи пи и два кольца (очень нестабильный бензол Дьюара, синтезированный в 1963 году)
  • одна связь пи и три кольца (еще более нестабильный бензвален, контактное взрывчатое вещество, синтезирован в 1971 г.)
  • и да, даже с нулевыми пи-связями и четырьмя кольцами (присман, синтезирован в 1973 г.).

[Историческое примечание: формула бензола была известна как C 6 H 6 от Майкла Фарадея в 1825 году, но правильная структура не была предложена до 1865 года (Кекуле) и не была подтверждена до 1929 года, Рентгеновские исследования Кэтрин Лонсдейл [h / t BRSM]. Просто напоминание о том, что знание молекулярной формулы только поможет вам. ]

Полезный совет: если вы видите 4 степени ненасыщенности в неизвестной молекуле, подумайте, что «бензольное кольцо» - хорошее место для начала.

7. А как насчет молекул, содержащих кислород?

Пока все хорошо. Давайте двигаться дальше. А как насчет молекул с кислородом?

Действуют те же правила! Мы можем рассчитать количество атомов водорода по количеству атомов углерода, как если бы кислорода не существовало.

Обратите внимание, что π-связь, содержащая кислород, все еще считается «степенью ненасыщенности» (см. Формальдегид, CH 2 O).

8. Что насчет галогенов?

ОК. А как насчет галогенов, таких как хлор, фтор, йод и бром?

Для целей нашей формулы, связывающей атомы водорода с атомами углерода для молекул без колец или двойных связей, галогенов можно считать атомами водорода. То есть четыреххлористый углерод (CCl 4 ) имеет ту же степень ненасыщенности (ноль), что и CH 4 .

Таким образом, мы можем модифицировать уравнение для молекулы без двойных связей или колец следующим образом:

9. Азот - это немного сложно

Мы сохранили азот напоследок, потому что это немного странно. Постарайтесь увидеть, как азот влияет на нашу формулу.

Хорошо, вы могли заметить, что мы не можем игнорировать азот, как кислород .

Чтобы уравнение работало с азотом, нужно добавить количество азота к правой части уравнения, например:

Попробуйте это с кадаверином (C 5 H 14 N 2 ), который не содержит двойных связей или колец.

10. Единая формула для степеней ненасыщенности

До сих пор наше уравнение применялось только к «насыщенным» соединениям без двойных связей или колец.

Как мы можем использовать это, чтобы составить общую формулу для «степеней ненасыщенности», которая на самом деле… полезна?

Математическое время.Если мы переместим левую часть вправо, мы получим следующее:

Ноль в данном случае соответствует степени ненасыщенности.

Если мы введем двойную связь или кольцо, уравнение вернет «2».

Каждая последующая степень ненасыщенности увеличивает это число на 2. Например, 2-хлорпиридин C 5 H 4 NCl дает нам 8:

Теперь 8 - это не степень ненасыщенности. Это просто количество атомов водорода, «отсутствующих» в соответствующем нециклическом алкане с таким же количеством углерода.

Чтобы это уравнение дало нам фактические степени ненасыщенности, , нам нужно разделить все на два .

Мы действительно можем конденсировать вещи, используя символы H, C, N и X для обозначения атомов водорода, углерода, азота и галогенов соответственно.

Это наша окончательная форма уравнения для «степеней ненасыщенности» или «индекса дефицита водорода», если хотите.

11. Применение формулы IHD к четырем примерам из реальной жизни

Хорошо, теперь о тех реальных примерах, которые я упомянул выше.

  • C 9 H 8 O 4
  • C 21 H 30 O 2
  • C 17 h31 НЕТ 4
  • C 11 H 15 НЕТ 2

Давайте подставим каждый из них в нашу формулу. Вы должны получить:

  • C 9 H 8 O 4 [6 степеней ненасыщенности]
  • C 21 H 30 O 2 [7 степеней ненасыщенности]
  • C 17 h31NO 4 [8 степеней ненасыщенности]
  • C 11 H 15 NO 2 [5 степеней ненасыщенности]

Теперь давайте посмотрим на каждую из молекул.Вы обнаружите, что рассчитанные степени ненасыщенности согласуются с суммой [кратных связей и колец] в молекуле.

Супер полезно. Очень просто.

Со структурой перед вами это кажется очевидным. Но если вы имеете дело с неизвестным, это может быть очень полезно, как мы видели в предыдущем посте с гормоном оленьей предплюсны.

В следующем посте мы начнем вникать в тайны спектроскопии. Мы начнем с одного из простейших спектроскопических методов - УФ-видимой спектроскопии - и покажем, как его можно использовать для получения подсказок о структурах различных молекул.


Проверь себя!

2.2: Определение молекулярной массы - Химия LibreTexts

Раствор Молекулярная масса малых молекул

Криоскопический метод был официально представлен в 1880-х годах, когда Франсуа-Мари Рауль опубликовал, как растворенные вещества понижают температуру замерзания различных растворителей, таких как бензол, вода и муравьиная кислота. На основании своих экспериментов он пришел к выводу, что «если одна молекула вещества может быть растворена в ста молекулах любого данного растворителя, тогда температура растворителя понижается на определенный температурный шаг».Основываясь на исследованиях Рауля, Эрнст Отто Бекманн изобрел термометр Бекмана и связанный с ним прибор для определения точки замерзания, что явилось значительным улучшением в измерении значений депрессии точки замерзания для чистого растворителя. Простота, легкость и точность этого устройства позволили ему оставаться в качестве современного стандарта с небольшими изменениями для определения молекулярной массы неизвестных соединений.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) Французский химик Франсуа-Мари Рауль (1830–1901). Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) Немецкий химик Эрнст Отто Бекманн (1853–1923). Рисунок \ (\ PageIndex {3} \) Дифференциальный термометр Бекмана и прибор для понижения точки замерзания

Историческое значение исследований Рауля и Бекманна, среди многих других исследователей, произвело революцию в технике физической химии, которая в настоящее время применяется в широком диапазоне дисциплин от пищевой науки до нефтяных жидкостей. Например, измеренные криоскопические молекулярные массы сырой нефти используются для прогнозирования вязкости и поверхностного натяжения для необходимых расчетов потока жидкости в трубопроводе.

Депрессия точки замерзания

Понижение точки замерзания - это совокупное свойство, при котором температура замерзания чистого растворителя снижается пропорционально количеству молекул растворенного вещества, растворенных в растворителе. Информация о известной массе добавленного растворенного вещества и температуре замерзания чистого растворителя позволяет точно рассчитать молекулярную массу растворенного вещества.

В уравнении \ ref {1} описано понижение точки замерзания неионного раствора.Где ∆T f - это изменение начальной и конечной температуры чистого растворителя, K f - константа понижения точки замерзания для чистого растворителя, а m (моль растворенного вещества / кг растворителя) - моляльность решение.

\ [\ Delta T _ {f} = K _ {f} m \ label {1} ​​\]

Для ионного раствора, показанного на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), частицы диссоциации должны быть учтены числом растворенных частиц на формульную единицу, \ (i \) (коэффициент Вант-Гоффа ) .

\ [\ Delta T _ {f} = K _ {f} m i \ \ label {2} \]

Криоскопические процедуры
Криоскопический аппарат

Для криоскопии прибор для измерения депрессии точки замерзания чистого растворителя может быть представителем прибора Бекмана, ранее показанного на рисунке \ (\ PageIndex {3} \). Аппарат состоит из пробирки, содержащей растворенное вещество, растворенное в чистом растворителе, стержня для перемешивания или магнитной проволоки и закрытой резиновой пробкой, закрывающей ртутный термометр.Компонент пробирки погружают в баню с ледяной водой в химическом стакане. Пример устройства показан на рисунке \ (\ PageIndex {4} \). Резиновая пробка и стержень мешалки / проволочная мешалка не показаны на рисунке.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \) Пример криоскопического аппарата. По материалам www.lahc.cc.ca.us/classes/che...ng%20Point.pdf
Выбор образца и растворителя

Криоскопический метод может использоваться для широкого круга образцов с различной степенью полярности.При выборе растворенного вещества и растворителя следует исходить из предпосылки о подобном растворенном подобном или в терминах принципа Рауля о растворении одной молекулы растворенного вещества в ста молекулах растворителя. Обычно выбираются наиболее распространенные растворители, такие как бензол, потому что он инертен, летуч и смешивается со многими соединениями. Таблица \ (\ PageIndex {1} \) показывает криоскопические константы (K f ) для обычных растворителей, используемых для криоскопии. . Полный список значений K f доступен в таблицах критических значений Knovel.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Криоскопические константы (Kf) для обычных растворителей, используемых для криоскопии.
Соединение К f
Уксусная кислота 3,90
Бензол 5,12
Камфора 39,7
Сероуглерод 3.8
Тетрахлорметан 30
Хлороформ 4,68
Циклогексан 20,2
Этанол 1,99
Нафталин 6,8
Фенол 7,27
Вода 1.86
Криоскопический метод

Подробная информация о процедуре криоскопии представлена ​​ниже:

Дайте раствору постоянно перемешиваться, чтобы избежать переохлаждения

  1. Взвесьте (от 15 до 20 граммов) чистого растворителя в пробирке и запишите измеренное значение массы чистого растворителя.
  2. Поместите стержень или проволочную мешалку в пробирку и закройте резиновой пробкой с отверстием для ртутного термометра.
  3. Вставьте ртутный термометр в отверстие для резиновой пробки.
  4. Погрузите пробирку в баню с ледяной водой.
  5. Позвольте растворителю непрерывно перемешиваться и уравновеситься до температуры на несколько градусов ниже точки замерзания растворителя.
  6. Запишите температуру, при которой растворитель достигает точки замерзания, которая остается при постоянной температуре.
  7. Повторите сбор данных о точке замерзания как минимум еще для двух измерений без разницы менее 0.5 ° C между измерениями.
  8. Взвесьте количество растворенного вещества для исследования и запишите измеренное значение.
  9. Добавьте взвешенное растворенное вещество в пробирку, содержащую чистый растворитель.
  10. Повторно закрыть пробирку резиновой пробкой, на которой находится ртутный термометр.
  11. Снова погрузите пробирку в баню с ледяной водой и дайте смеси перемешаться до полного растворения растворенного вещества в чистом растворителе.
  12. Измерьте точку замерзания и запишите значение температуры.

Наблюдаемая точка замерзания раствора - это когда показание температуры остается постоянным.

Расчет образца для определения молекулярной массы

Пример набора данных

Таблица \ (\ PageIndex {2} \) представляет собой пример сбора набора данных для криоскопии.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \) Пример сбора данных для криоскопии
Параметр Испытание 1 Испытание 2 Испытание 3 Ср.
Масса циклогексана (г) 9,05 9,00 9,04 9,03
Масса неизвестного растворенного вещества (г) 0,4000 0,41010 0,4050 0,4050
Температура замерзания циклогексана (° C) 6,5 ° С 6.5 ° С 6,5 ° С 6,5 ° С
Температура замерзания циклогексана, смешанного с неизвестным растворенным веществом (° C) 4,2 ° С 4,3 ° С 4,2 ° С 4,2 ° С
Расчет молекулярной массы с использованием уравнения депрессии точки замерзания

Рассчитайте понижение точки замерзания (Fpt) раствора (TΔ f ) по формуле \ ref {3}

\ [T \ Delta _ {f} = \ (Fpt \ of \ pure \ Solvent) \ - \ (Fpt \ of \ solution) \ \ label {3} \]

\ [T \ Delta_ {f} = \ 6.{\ circ} C \ times 0,00903 \ кг} \]

\ [M_ {W} = \ 393 \ г / моль \]

Проблемы

1. Никотин (рис. \ (\ PageIndex {5} \) - это бледно-желтое масло, извлеченное из листьев табака, которое растворяется в воде при температуре ниже 60 ° C. Какова молярность никотина в водном растворе, который начинает замерзать при -0,445 ° C? Значения K f см. в таблице \ (\ PageIndex {1} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \) Химическая структура никотина.

2. Если раствор, использованный в Задаче 1, получен путем растворения 1.200 г никотина в 30,56 г воды, какова молярная масса никотина?

3. Какой была бы депрессия точки замерзания, если 0,500 моль Са (NO 3 ) 2 растворить в 60 г воды?

4. Рассчитайте количество взвешенных граммов Ca (NO 3 ) 2 , добавленных к 60 г воды, чтобы добиться снижения температуры замерзания из Задачи 3.

Молекулярная масса полимеров

Знание молекулярной массы полимеров очень важно, поскольку на физические свойства макромолекул влияет их молекулярная масса.Например, на рисунке \ (\ PageIndex {6} \) показана взаимосвязь между молекулярной массой и прочностью типичного полимера. Зависимость механической прочности от молекулярной массы полимера. По материалам G. Odian, Principles of Polymeriization, 4 th edition, Willey-Interscience, New York (2004).

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \) График типичной кривой, связывающей механическую прочность и молекулярную массу.

Температура плавления полимеров также незначительно зависит от их молекулярной массы.На рисунке \ (\ PageIndex {7} \) показано соотношение между молекулярной массой и температурой плавления полиэтилена (Рисунок \ (\ PageIndex {8} \)). Большинство линейных полиэтиленов имеют температуру плавления около 140 ° C. Подход к теоретической асимптоте, то есть линии, расстояние которой до заданной кривой стремится к нулю, свидетельствует о том, что теоретический полиэтилен с бесконечной молекулярной массой (то есть M = ∞) будет иметь температуру плавления 145 ° C.

Зависимость молекулярной массы от температуры плавления для ряда алканов.Адаптировано из Л. Х. Сперлинга, Введение в физику полимеров , 4-е издание, Wiley-Interscience, Нью-Йорк (2005).

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \) Диаграмма асимптотического приближения точки плавления полимера к определенному значению. Рисунок \ (\ PageIndex {8} \) Структура полиэтилена

Есть несколько способов рассчитать молекулярную массу полимеров, например, среднечисловую молекулярную массу, средневесовую молекулярную массу, Z-среднюю молекулярную массу, средневязкостную молекулярную массу. , и распределение молекулярной массы.

Расчет молекулярной массы
Среднечисловое значение молекулярной массы (M n )

Для определения количества частиц измеряется среднечисловое значение молекулярной массы. Среднее значение молекулярной массы - это общая масса полимера, \ ref {5}, деленная на количество молекул полимера, \ ref {6}. Среднечисловая молекулярная масса (M n ) определяется как \ ref {7}, где M i - молекулярная масса молекулы олигомера n, а N i - количество молекул с этой молекулярной массой.{∞} N _ {i}} \ label {7} \]

Пример \ (\ PageIndex {8} \)

Рассмотрим образец полимера, состоящий из 5 молей молекул полимера с молекулярной массой 40 000 г / моль и 15 молей молекул полимера с молекулярной массой 30 000 г / моль.

Средневзвешенная молекулярная масса (M W )

Средневзвешенная молекулярная масса (M W ) измеряется для определения массы частиц. M W определяется как \ ref {8}, где M i - молекулярная масса олигомера n, а N i - количество молекул с этой молекулярной массой.{∞} N_ {i} M_ {i}} \ label {8} \]

Пример:

Рассмотрим полимер, описанный в предыдущей задаче.

Рассчитайте M W для образца полимера, состоящего из 9 молей молекул полимера с молекулярной массой 30 000 г / моль и 5 молей молекул полимера с молекулярной массой 50 000 г / моль.

Ответ:

Z-средняя молекулярная масса (M Z )

Z-средняя молекулярная масса (M z ) измеряется в некоторых экспериментах по седиментационному равновесию.{2}} \]

Рассмотрим полимер, описанный в предыдущей задаче.

Средневязкостная молекулярная масса (M V )

Одним из способов измерения средней молекулярной массы полимеров является вязкость раствора. Вязкость полимера зависит от концентрации и молекулярной массы полимеров. Методы определения вязкости широко используются, поскольку они экспериментально просты. Средневязкостная молекулярная масса определяется как \ ref {9}, где M i - молекулярная масса, а N i - количество молекул, a - константа, которая зависит от полимера-растворителя в экспериментах по вязкости.{\ frac {1} {2}} \ label {9} \]

Распределение молекулярной массы

Молекулярно-массовое распределение является одной из важных характеристик полимера, поскольку оно влияет на свойства полимера. Типичное молекулярное распределение полимеров показано в \ (\ PageIndex {6} \). В диапазоне кривой представлены различные молекулярные массы. Распределение размеров в образце полимера не полностью определяется его центральной тенденцией. Необходимо знать ширину и форму распределения. Всегда верно, что молекулярная масса в различных диапазонах равна \ ref {10}.Равенство достигается, когда весь полимер в образце имеет одинаковую молекулярную массу.

\ [M_ {N} \ geq M_ {V} \ geq M_ {W} \ geq M_ {Z} \ geq M_ {Z + 1} \ label {10} \]

Рис. \ (\ PageIndex {6} \) Схематический график распределения молекулярных масс вместе с ранжированием различных средних молекулярных масс. По материалам J. A. Nairn, Государственный университет Орегона (2003 г.).
Молекулярно-массовый анализ полимеров
Гель-проникающая хроматография (ГПХ)

Гель-проникающая хроматография также называется эксклюзионной хроматографией.Это широко используемый метод определения распределения высокой молекулярной массы. В этом методе вещества разделяются по размеру их молекул. Сначала начинают элюироваться большие молекулы, затем элюируются более мелкие. Рис. \ (\ PageIndex {7} \). Проба вводится в подвижную фазу, затем подвижная фаза поступает в колонки. Время удерживания - это время, в течение которого определенная фракция остается в колонке. Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {7} \), в то время как подвижная фаза проходит через пористые частицы, пространство между большими и маленькими молекулами увеличивается.ГПХ дает полное молекулярное распределение, но его стоимость высока.

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \) Колонка для потока растворителя. По материалам A. M. Striegel, W. W. Yau, J. J. Kirkland и D. D. Bly. Современная гель-проникающая жидкостная хроматография - практика гель-проникающей и гель-фильтрационной хроматографии, 2 nd Edition. Хобокен. Нью-Джерси (2009).

Согласно основной теории ГПХ, основной величиной, измеряемой в хроматографии, является удерживаемый объем, \ ref {11}, где V 0 - объем подвижной фазы, а V p - объем неподвижной фазы.K - коэффициент распределения, связанный с размером и типом молекул.

\ [V_ {e} = V_ {0} + V_ {p} K \ label {11} \]

Основные характеристики гель-проникающей хроматографии показаны на рисунке \ (\ PageIndex {8} \). Растворитель покидает источник подачи растворителя, затем растворитель прокачивается через фильтр. Требуемый объем потока через колонку с образцом регулируется клапанами управления образцом, а поток сравнения регулируется таким образом, чтобы поток через образец сравнения и поток через колонку с образцом достигали детектора на общем фронте.Контрольная колонка используется для удаления любых незначительных примесей в растворителе. Для определения количества пробы в конце колонки расположен детектор. Кроме того, детекторы могут использоваться для непрерывной проверки молекулярной массы веществ, элюируемых из колонки. Поток объема растворителя также контролируется, чтобы обеспечить средство определения размера молекул элюируемых частиц.

Рисунок \ (\ PageIndex {8} \) Схема системы гель-проникающей хроматографии.

В качестве примера рассмотрим блок-сополимер этиленгликоля (ПЭГ, рисунок \ (\ PageIndex {9} \)) и поли (лактида) (PLA, рисунок \ (\ PageIndex {10} \)), т.е.е., рисунок \ (\ PageIndex {11} \). На первом этапе, начиная с образца ПЭГ с M n 5700 г / моль. После полимеризации молекулярная масса увеличивалась из-за прогресса полимеризации лактида, инициированной с конца цепи ПЭГ. Изменяющийся состав PEG-PLA, показанный в таблице \ (\ PageIndex {3} \), может быть обнаружен GPC (рисунок \ (\ PageIndex {12} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {9} \) Структура полиэтиленгликоля (ПЭГ). Рисунок \ (\ PageIndex {10} \) Полимеризация лактида в полилактид с раскрытием кольца . Рисунок \ (\ PageIndex {11} \) Структура блок-сополимера ПЭГ-ПЛА. Рисунок \ (\ PageIndex {12} \) Гель-проникающая хроматограмма (а) ПЭГ (M W = 5700 г / моль) и (б) блок-сополимера ПЭГ-ПЛА (M W = 11000 г / моль). ). По материалам K. Yasugi, Y. Nagasaki, M. Kato, K. Kataoka, J. Control. Выпуск, 1999, 62, 89.
Полимер М n ПЭГ M w / M n ПЭГ M n PLA ​​ M w / M n из блок-сополимера Весовое соотношение PLA и PEG
ПЭГ-ПЛА (41-12) 4100 1.05 1200 1,05 0,29
ПЭГ-ПЛА (60-30) 6000 1,03 3000 1,08 0,50
ПЭГ-ПЛА (57-54) 5700 1,03 5400 1,08 0.95
ПЭГ-ПЛА (61-78) 6100 1,03 7800 1,11 1,28
Таблица \ (\ PageIndex {3} \) Характеристики блок-сополимера ПЭГ-ПЛА различного состава. По материалам K. Yasugi, Y. Nagasaki, M. Kato и K. Kataoka, J. Control Release , 1999, 62, 89
Светорассеяние

Одним из наиболее часто используемых методов определения молекулярной массы является метод светорассеяния.Когда поляризуемые частицы помещаются в колеблющееся электрическое поле луча света, происходит рассеяние света. Метод светорассеяния зависит от света, когда свет проходит через раствор полимера, он измеряется потерями энергии из-за поглощения, преобразования в тепло и рассеяния. Интенсивность рассеянного света зависит от концентрации, размера и поляризуемости, которая является константой пропорциональности, которая зависит от молекулярной массы. На рисунке \ (\ PageIndex {13} \) показано рассеяние света частицей в растворе.

Рисунок \ (\ PageIndex {13} \) Режимы рассеяния света в растворе.

Схема рассеяния лазерного света показана на рисунке \ (\ PageIndex {14} \). Основная проблема светорассеяния - приготовить идеально четкие решения. Эта проблема обычно решается ультрацентрифугированием. Для определения абсолютной молекулярной массы полимера раствор должен быть как можно более прозрачным и непыльным. Преимущества этого метода в том, что он не требует калибровки для получения абсолютной молекулярной массы, и он может дать информацию о форме и информации M w .Кроме того, это может быть выполнено быстро с меньшим количеством образца, и можно измерить абсолютные определения молекулярной массы. Слабые стороны метода - высокая цена, и в большинстве случаев он требует сложного уточнения решений.

Рисунок \ (\ PageIndex {14} \) Схематическое изображение рассеяния света. По материалам JA Nairn, определение характеристик полимеров, Материаловедение и инженерия, 5473, , весна 2003 г. {2} \ label {14} \]

Средневесовая молекулярная масса полимера находится из экстраполяции данных в виде графика Зимма (рисунок \ (\ PageIndex {15} \)).Эксперименты проводятся под несколькими углами и как минимум при 4 различных концентрациях. Экстраполяция прямой линии дает M w .

Рисунок \ (\ PageIndex {15} \) Типичный график Зимма данных по светорассеянию. Адаптировано из M. P. Stevens, Polymer Chemistry an Introduction , 3 rd edition, Oxford University Press, Oxford (1999).
Рассеяние рентгеновских лучей

Рентгеновские лучи - это форма электромагнитной волны с длинами волн от 0,001 до 0,2 нм. Рассеяние рентгеновских лучей особенно используется для полукристаллических полимеров, которые включают термопласты, термопластичные эластомеры и жидкокристаллические полимеры.Для исследования полимеров используются два типа рассеяния рентгеновских лучей:

  1. Широкоугольное рентгеновское рассеяние (WAXS), которое используется для изучения ориентации кристаллов и упаковки цепочек.
  2. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРР), которое используется для изучения флуктуаций электронной плотности, возникающих на больших расстояниях в результате структурных неоднородностей.

Схематическое изображение рассеяния рентгеновских лучей показано на рисунке \ (\ PageIndex {16} \).

% PDF-1.4 % 2221 0 объект> endobj xref 2221 92 0000000016 00000 н. 0000003305 00000 н. 0000003518 00000 н. 0000002183 00000 п. 0000003571 00000 н. 0000003700 00000 н. 0000003859 00000 н. 0000004040 00000 н. 0000005100 00000 н. 0000005264 00000 н. 0000007168 00000 н. 0000008228 00000 н. 0000009299 00000 н. 0000010375 00000 п. 0000011442 00000 п. 0000012506 00000 п. 0000013572 00000 п. 0000013730 00000 п. 0000013908 00000 п. 0000014082 00000 п. 0000014250 00000 п. 0000014414 00000 п. 0000014582 00000 п. 0000015041 00000 п. 0000015339 00000 п. 0000015413 00000 п. 0000015494 00000 п. 0000015614 00000 п. 0000015714 00000 п. 0000015763 00000 п. 0000015899 00000 п. 0000015948 00000 п. 0000016052 00000 п. 0000016152 00000 п. 0000016289 00000 п. 0000016338 00000 п. 0000016428 00000 п. 0000016523 00000 п. 0000016688 00000 п. 0000016736 00000 п. 0000016822 00000 п. 0000016907 00000 п. 0000017023 00000 п. 0000017071 00000 п. 0000017177 00000 п. 0000017225 00000 п. 0000017272 00000 п. 0000017378 00000 п. 0000017426 00000 п. 0000017542 00000 п. 0000017590 00000 п. 0000017730 00000 п. 0000017778 00000 п. 0000017931 00000 п. 0000017979 00000 п. 0000018093 00000 п. 0000018232 00000 п. 0000018389 00000 п. 0000018437 00000 п. 0000018538 00000 п. 0000018641 00000 п. 0000018749 00000 п. 0000018797 00000 п. 0000018902 00000 п. 0000018950 00000 п. 0000018998 00000 п. 0000019115 00000 п. 0000019163 00000 п. 0000019286 00000 п. 0000019334 00000 п. 0000019446 00000 п. 0000019494 00000 п. 0000019638 00000 п. 0000019686 00000 п. 0000019734 00000 п. 0000019782 00000 п. 0000019911 00000 п. 0000019959 00000 п. 0000020130 00000 н. 0000020178 00000 п. 0000020309 00000 п. 0000020357 00000 п. 0000020475 00000 п. 0000020523 00000 п. 0000020571 00000 п. 0000020619 00000 п. 0000020667 00000 п. 0000020715 00000 п. 0000020763 00000 п. 0000020812 00000 п. 0000020861 00000 п. 0000003084 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2224 0 obj> поток xb``b`c`2J 9 и 8 (00 (r80 (08 YNn EI

Определение пектина - Большая химическая энциклопедия

Шульц, Т.H. 1965a. Определение ацетила в пектине. Определение содержания эфира ацетата щелочным гидролизом с последующей дистилляцией и титрованием выделившейся уксусной кислоты. В «Методы химии карбойдратов», Vol. 5 (Ред. Р.Л. Уистлера), стр. 187-189. Academic Press, Нью-Йорк. [Стр.744]

Фактор сегмента /, относящийся к M к постоянному соотношению между карбоксильной группой и мономером. В отношении пектина позже был постулирован второй фактор (/ ") для учета степени карбоксилирования.7 Впоследствии ряд пектинов, у которых было определено содержание ангидрогалактуро-нанона 68-96% (/ "= 0,68-0,96), не всегда изменял показатель степени M. Образец КМЦ со степенью карбоксилирования 0,75, создавая /" = 0,25, показатель увеличился на 1. [Pg.45]

Schultz, TH 1965. Определение степени этерификации пектина. Определение содержания сложноэфирных метоксильных групп в пектине путем омыления и титрования. Определение содержания ангидроуроновой кислоты декарбоксилированием и титрованием высвобожденного диоксида углерода, в Methods in Carbohydrate Chemistry 5, New York Academic Press, стр.189–194. [Pg.306]

Sperber BLHM, Cohen Stuart MA, Schols HA et al (2010) Общий заряд и локальная плотность заряда пектина определяют энтальпийный и энтропийный вклады в комплексообразование с p-лактоглобулином. Биомакромолекулы 11 3578-3583 ... [Pg.99]

Arabinan. Этот хорошо растворимый полимер содержится в экстрактах многих фмитов и семян, в экстрактах кипящей воды сосновой древесины (127), в экстрактах корней алтея (A / t / jaea officina / is) (128) и осины ( 63) и коры ивы (Sa / ix a / ba F) (129).Поскольку арабинан может быть выделен из слабо деградированных фракций пектина, часто бывает трудно определить, является ли он полусулозой или лабильным фрагментом более крупного полисахарида и / или лигнинового комплекса. Arabinans имеют сложную структуру, почти полностью состоящую из 5-связанных звеньев a-L-арабинофуранозила с аналогичными остатками, связанными с ними в C-2 и / или C-3, и растворим в 70% водном растворе метанола. [Стр.32]

Целью исследования было изучение влияния ионов кальция и натрия, пектинсодержащих экстрактов ароматического растительного сырья и мумие на гелеобразование карбопола с целью разработки методики определения массовой доли ионов кальция и натрия в экстракты ароматического растительного пектина, содержащего сырье, для установления макро- и микроэлементного состава мумие.[Pg.375]

Определение ионов Na "и Na" в косметическом сырье проводилось разработанным методом пламенной фотометрии. В процессе работы возникла необходимость разработки метода пробоподготовки, так как это пряно-ароматическое сырье содержало пектин в количестве 0,1-0,5%, что затрудняло подготовку проб стандартным методом разбавления экстрактов и требовало сжигания анализируемой пробы. время анализа увеличено в 60 раз. Установлено, что раствор CaCl с концентрацией 0,4% вызывает разрушение геля карбопол.Установлено, что добавление в систему растворов солей 0,1% CaCl и 0,1% NaCl усиливало эффект отрицательного воздействия этих солей на структуру геля и гель полностью разрушался. [Pg.375]

Определенный макро- и микроэлементный состав мумие указывает на целесообразность использования этого биологически активного вещества в качестве косметического сырья в косметических композициях, не содержащих карбопол. Разработанная методика определения ионов кальция и натрия в пектинсодержащих растительных экстрактах носит экспресс-характер и рекомендована к применению при разработке композиций косметической продукции на основе карбопола.[Pg.375]

Стволы дерева содержат полисахариды, состоящие из арабинозы, галактозы и галактуроновой кислоты, и лишь незначительные количества овсянки. Структурные исследования показывают, что полимерный материал состоит из 1,4-связанных остатков галактуроновой кислоты, концевых, 1,4-, 1,6- и 1,3,6-галактозных единиц, а также концевых и 1,5-связанных остатков арабинофуранозы. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы определить, к какому типу пектина он относится. Данные Hnkage показывают, что присутствуют как AG-I, так и AG-II.Было показано, что этот полимер активирует поликлональные В-клетки [78]. [Pg.91]

В данной статье рассматриваются основные свойства водорастворимых пектинов в золь и гелеобразном состояниях. Прежде всего, обсуждаются методы очистки и характеристики. Показан метод стерической эксклюзионной хроматографии, оснащенный различными детекторами, как наиболее подходящий для определения макромолекулярных характеристик этих полимеров, указана роль агрегации. [Pg.21]

Какой бы метод ни использовался для определения молекулярной массы пектинов, необходимо удалить агрегаты, часто упоминаемые в литературе [13, 19, 21-23], для этого использовалось ультрацентрифугирование, но кажется, что фильтрация через гидрофильные мембраны с очень маленькими порами (до 0.13 или 15.05) проще. [Pg.23]

В настоящее время рекомендуется определять молекулярные характеристики пектинов с помощью хроматографии SEC, оснащенной дифференциальным рефрактометром, детектором многоуглового лазерного светорассеяния и вискозиметром, как описано ранее [25]. Этот метод не требует калибровки с обычными стандартами молекулярной массы, такими как декстраны и пуллуланы ... [Pg.23]

Было проанализировано реологическое поведение в диапазоне LM пектина и построена золь-гель диаграмма [59] для различных стехиометрических соотношений. .В своей статье эти авторы определили время гелеобразования для пектата натрия во время индуцированного кальцием гелеобразования и изменение времени гелеобразования в зависимости от концентрации полимера, стехрометрического отношения и температуры. [Стр.29]

Растворы пектина смешивали при 70 ° C с горячими растворами CaCl2 или CuCl2 в течение 3 минут, а затем выливали в герметичные пробирки. После выдержки не менее 48 часов при температуре схватывания пробирки наклонили и фазовые диаграммы были определены путем визуального осмотра. [Стр.37]

Золь-гель переход был определен визуально с кальцием и медью для различных пектинов при различных внешних условиях.Как показано на рисунке 5 для образца C44, однородная гелевая фаза расположена между двумя линиями перехода. Было обнаружено, что протяженность этой фазы в основном зависит от ДЭ, температуры и природы катиона. С кальцием количество катиона, необходимое для получения геля, увеличивается со степенью этерификации и выше 50% становится невозможным получить гель [8]. [Стр.41]

Определение степени метилэстерификации пектина выполняли методом Maness et al. [8]. [Стр.80]

Морт, А.Дж., Цю, Ф., и Манесс, Н.О. (1993) Определение характера метилэтерификации в пектине. Распределение непрерывных неэтерифицированных остатков. Углеводы. 247 21-35. [Стр.125]

Таблица II. Углеводные композиции (массовый процент) пиков отдельных олигомеров, очищенных (QAE-сефадекс или ионообменное разделение ВЭЖХ, соответственно) из смесей олигомеров пектина цитрусовых или экстрактов плодов B Показанные композиции относятся к пикам, биологическая активность которых описана на Фигуре 4.Значения уроновой кислоты основаны на колориметрическом анализе. Доли нейтральных сахаров определяли методом ГХ и доводили до 100%. Фактически, некоторые олигомеры (пики G7 8, 9 и 10. Пик 10 экстракта В) давали небольшие (менее 1% от общей интегрированной площади) неизвестные пики на хроматограммах ГХ.
HPAEC-анализы были выполнены для определения олигомерных продуктов, высвобождаемых из различных пектиновых субстратов после деполимеризации изоферментами PL.При анализе паттернов действия согласованного действия изоферментов PL в качестве субстрата использовали 68% этерифицированный пектин. 1 мл реакционной смеси в буферной системе, как описано в разделе 2.2. содержащие 0,5% (мас. / об.) субстрата и 5 ед. фермента, инкубировали от 30 с до 18 ч, а затем термоинактивировали. Образцы 750 мкл наносили на колонку Carbopac PA-1 (Dionex) перед элюированием углеводов в течение 70 мин с использованием градиента 0,2 М КОН, 0,05 М K-ацетата до 0,2 М КОН, 0,7 М K-ацетата. . Для обнаружения использовался импульсный электрохимический детектор (PED, Dionex) в режиме интегрированной амперометрии в соответствии с рекомендациями производителя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *