Tekućine s točkom paljenja većom od 61. Plamište, paljenje i samozapaljenje. Spontano izgaranje. izgaranje čvrstih tvari

Koncept žarišta

žarište je temperatura na kojoj naftni proizvod zagrijan u standardnim uvjetima ispušta toliku količinu pare da tvori zapaljivu smjesu s okolnim zrakom, koja se rasplamsava kada se do njega dovede plamen.

Za pojedinačne ugljikovodike postoji određeni kvantitativni odnos između točke paljenja i vrelišta, izražen omjerom:

Za naftne derivate koji ključaju u širokom temperaturnom rasponu takva se ovisnost ne može utvrditi. U ovom slučaju, plamenište naftnih derivata povezano je s njihovom prosječnom točkom vrelišta, tj. isparavanje. Što je frakcija ulja lakša, to je niže njezino plamište. Dakle, frakcije benzina imaju negativne (do minus 40°S) žarišta, kerozin 28-60°S, ulje 130-325°S. Prisutnost vlage, produkata raspadanja u naftnom proizvodu značajno utječe na vrijednost njegove točke paljenja. To se koristi u proizvodnim uvjetima kako bi se zaključila čistoća kerozina i dizelskih frakcija dobivenih tijekom destilacije. Za uljne frakcije plamenište označava prisutnost hlapljivih ugljikovodika. Od uljnih frakcija različitih sastava ugljikovodika najviše plamište imaju ulja iz parafinskih ulja s niskim sadržajem sumpora. Ulja iste viskoznosti iz smolastih aromatičnih naftenskih ulja imaju nižu točku plamena.

Metode za određivanje plameništa

Standardizirane su dvije metode za određivanje plameništa naftnih derivata u otvorenim (GOST 4333-87) i zatvorenim (GOST 6356-75) loncima. Razlika između žarišta istih naftnih derivata pri određivanju u otvorenim i zatvorenim loncima je vrlo velika. U potonjem slučaju, potrebna količina uljne pare akumulira se ranije nego u uređajima otvorenog tipa. Osim toga, u otvorenom lončiću, nastale pare slobodno difundiraju u zrak. Navedena razlika je veća što je plamenište naftnog proizvoda veće. Dodavanje benzina ili drugih frakcija niskog vrenja u teže frakcije (s neizrazitim rektifikacijom) naglo povećava razliku u njihovim palištima u otvorenim i zatvorenim loncima.

Prilikom određivanja plameništa u otvorenom lončiću, naftni proizvod se najprije dehidrira natrijevim kloridom, sulfatom ili kalcijevim kloridom, a zatim se ulijeva u lončić do određene razine, ovisno o vrsti naftnog produkta. Zagrijavanje lončića se provodi određenom brzinom, a na temperaturi od 10°C ispod očekivane točke bljeska, polako se provodi uz rub lončića iznad površine naftnog proizvoda uz plamen od plamenika ili drugog zapaljivog uređaja. Ova operacija se ponavlja svakih 2°C. Plamište je temperatura pri kojoj se iznad površine naftnog proizvoda pojavljuje plavi plamen. Prilikom određivanja plameništa u zatvorenom lončiću, uljni produkt se ulijeva do određene oznake i, za razliku od gore opisane metode, zagrijava se uz kontinuirano miješanje. Kada se poklopac lončića otvori u ovom uređaju, plamen se automatski dovodi na površinu naftnog proizvoda.

Određivanje plameništa počinje 10°C prije očekivane točke bljeskanja - ako je ispod 50°C, i 17°C - ako je iznad 50°C. Određivanje se provodi kroz svaki stupanj, a u trenutku određivanja miješanje se zaustavlja.

Sve tvari koje imaju plamište u zatvorenoj čaši ispod 61°C su zapaljive tekućine(LVZH), koji se pak dijele na:

• posebno opasno ( T ref ispod minus 18°S);
• trajno opasno T ref od minus 18°S do 23°S);
• opasno na povišenim temperaturama ( T ref od 23°C do 61°C).

Eksplozivne granice

Plamište naftnog proizvoda karakterizira sposobnost ovog naftnog proizvoda da sa zrakom tvori eksplozivnu smjesu. Mješavina para sa zrakom postaje eksplozivna kada koncentracija para goriva u njoj dosegne određene vrijednosti. Sukladno tome, postoje niži i gornja granica eksplozivnosti mješavine uljnih para sa zrakom. Ako je koncentracija uljnih para manja od donje granice eksplozivnosti, ne dolazi do eksplozije, jer postojeći višak zraka apsorbira toplinu oslobođenu na početnoj točki eksplozije i na taj način sprječava zapaljenje preostalih dijelova goriva. Kada je koncentracija pare goriva u zraku iznad gornje granice do eksplozije ne dolazi zbog nedostatka kisika u smjesi. Donja i gornja granica eksplozivnosti ugljikovodika mogu se odrediti formulama:

U homolognom nizu parafinskih ugljikovodika, s povećanjem molekularne mase, smanjuju se i donja i gornja granica eksplozivnosti, a raspon eksplozivnosti se sužava od 5-15% (vol.) za metan na 1,2-7,5% (vol.) za heksan. Acetilen, ugljični monoksid i vodik imaju najširi raspon eksplozivnosti i stoga su najeksplozivniji.

Kako temperatura smjese raste, raspon njezine eksplozivnosti lagano se sužava. Dakle, na 17°C eksplozivni raspon pentana je 1,4-7,8% (vol.), a na 100°C je 1,44-4,75% (vol.). Prisutnost u mješavini inertnih plinova (dušik, merododioksid, itd.) također sužava raspon eksplozivnosti. Povećanje tlaka dovodi do povećanja gornje granice eksplozivnosti.

Granice eksplozivnosti para binarnih i složenijih smjesa ugljikovodika mogu se odrediti formulom:

temperaturaizbijanja naziva se minimalna temperatura pri kojoj para naftnog proizvoda tvori smjesu sa zrakom, sposobna za kratkotrajno stvaranje plamena kada se u njega unese vanjski izvor (plamen, električna iskra itd.).

Bljesak je slaba eksplozija, koja je moguća unutar strogo definiranih granica koncentracije u smjesi ugljikovodika sa zrakom.

Razlikovati Gornji i niži granična koncentracija širenja plamena. Gornju granicu karakterizira najveća koncentracija pare organske tvari u smjesi sa zrakom, iznad koje je paljenje i izgaranje pri uvođenju vanjskog izvora paljenja nemoguće zbog nedostatka kisika. Donja granica je pri minimalnoj koncentraciji organske tvari u zraku, ispod koje količina topline koja se oslobađa na mjestu lokalnog paljenja nije dovoljna da se reakcija odvija u cijelom volumenu.

temperaturapaljenje naziva se minimalna temperatura pri kojoj pare ispitivanog proizvoda, kada se unese vanjski izvor paljenja, tvore stabilan neprigušeni plamen. Temperatura paljenja uvijek je viša od točke bljeska, često prilično značajno - za nekoliko desetaka stupnjeva.

temperaturasamozapaljenje Kolika je minimalna temperatura pri kojoj se smjesa naftnih derivata sa zrakom može zapaliti bez vanjskog izvora paljenja? Na ovom svojstvu naftnih derivata temelji se pa6ota dizelskih motora s unutarnjim izgaranjem. Temperatura samozapaljenja je nekoliko stotina stupnjeva viša od točke paljenja. Plamište kerozina, dizel goriva, ulja za podmazivanje, loživog ulja i drugih teških naftnih derivata karakterizira donju granicu eksplozivnosti. Plamište benzina, čiji je tlak pare na sobnoj temperaturi značajan, obično karakterizira gornju granicu eksplozivnosti. U prvom slučaju, određivanje se provodi tijekom zagrijavanja, u drugom - tijekom hlađenja.

Kao i svaka uvjetna karakteristika, plamenište ovisi o dizajnu uređaja i uvjetima određivanja. Osim toga, na njegovu vrijednost utječu vanjski uvjeti - atmosferski tlak i vlažnost zraka. Plamište se povećava s povećanjem atmosferskog tlaka.

Plamište je povezano s točkom vrelišta ispitivane tvari. Za pojedinačne ugljikovodike, ta se ovisnost, prema Ormandyju i Krevinu, izražava jednakošću:

T vsp \u003d K T ​​kip, (4.23)

gdje je T bljesak - točka paljenja, K; K - koeficijent jednak 0,736; T boil - vrelište, K.

Plamište je neaditivna veličina. Njegova eksperimentalna vrijednost uvijek je niža od srednje aritmetičke vrijednosti pamišta komponenata uključenih u smjesu, izračunate prema pravilima aditivnosti. To je zato što plamište uglavnom ovisi o tlaku pare komponente niskog vrenja, dok komponenta visokog vrelišta služi kao prijenosnik topline. Kao primjer, može se istaknuti da ulazak čak 1% benzina u ulje za podmazivanje smanjuje plamište s 200 na 170 °C, a 6% benzina smanjuje ga gotovo upola. .

Postoje dvije metode za određivanje točke bljeskanja - u uređajima zatvorenog i otvorenog tipa. Vrijednosti plamišta istog naftnog proizvoda, određene u uređajima različitih tipova, značajno se razlikuju. Za visoko viskozne proizvode ta razlika doseže 50, za manje viskozne 3-8°C. Ovisno o sastavu goriva, uvjeti za njegovo samozapaljenje značajno se mijenjaju. Ti su uvjeti, zauzvrat, povezani s motornim svojstvima goriva, posebice otpornošću na detonaciju.

Da bi se stvorila NKPP para iznad površine tekućine, dovoljno je zagrijati na temperaturu jednaku NTPRP, ne cijelu masu tekućine, već samo njezin površinski sloj.

U prisutnosti IS, takva smjesa će se moći zapaliti. U praksi se najčešće koriste pojmovi plamena i točke paljenja.

Pod, ispod žarište razumjeti najnižu temperaturu tekućine pri kojoj se, u uvjetima posebnih ispitivanja, iznad njezine površine formira koncentracija tekuće pare, sposobne zapaliti od IZ, ali brzina njihovog stvaranja nije dovoljna za naknadno izgaranje. Dakle, i na točki paljenja i na donjoj temperaturnoj granici paljenja iznad površine tekućine, nastaje donja koncentracijska granica paljenja, međutim, u potonjem slučaju HKPRP nastaje zasićenim parama. Stoga je plamenište uvijek nešto više od NTPRP. Iako na mjestu paljenja dolazi do kratkotrajnog paljenja para u zraku, koje se ne može pretvoriti u stabilno izgaranje tekućine, ipak, pod određenim uvjetima, izbijanje tekućih para može biti izvor požara.

Plamište se uzima kao osnova za klasifikaciju tekućina na zapaljive (zapaljive tekućine) i zapaljive tekućine (FL). Zapaljive tekućine uključuju tekućine s točkom paljenja u zatvorenom lončiću od 61 0 C ili u otvorenom lončiću od 65 0 C i niže, GZH - s točkom paljenja u zatvorenom lončiću većom od 61 0 C ili u otvorenom lončiću od 65 0 C.

I kategorija - posebno opasne zapaljive tekućine, to uključuje zapaljive tekućine s točkom plamena od -18 0 C i niže u zatvorenom lončiću ili od -13 0 C i niže u otvorenom lončiću;

II kategorija - trajno opasne zapaljive tekućine, to uključuje zapaljive tekućine s točkom paljenja iznad -18 0 C do 23 0 C u zatvorenom lončiću ili od -13 do 27 0 C u otvorenom lončiću;

Kategorija III - zapaljive tekućine, opasne pri povišenim temperaturama zraka, uključuju zapaljive tekućine s točkom plamišta od 23 do 61 0 C u zatvorenom lončiću ili od 27 do 66 0 C u otvorenom lončiću.

Ovisno o točki paljenja utvrđuju se sigurne metode skladištenja, transporta i korištenja tekućina za različite namjene. Plamište tekućina koje pripadaju istoj klasi prirodno se mijenja s promjenom fizikalnih svojstava članova homolognog niza (tablica 4.1).

Tablica 4.1.

Fizička svojstva alkohola

Plamište se povećava s povećanjem molekularne mase, vrelišta i gustoće. Ovi obrasci u homološkom nizu ukazuju na to da je plamenište povezano s fizikalnim svojstvima tvari i da je samo po sebi fizički parametar. Treba napomenuti da se obrazac promjena u točki paljenja u homolognom nizu ne može proširiti na tekućine koje pripadaju različitim klasama organskih spojeva.

Pri miješanju zapaljivih tekućina s vodom ili ugljičnim tetrakloridom tlak zapaljivih para pri tom ista temperatura se smanjuje, što dovodi do povećanja plamena. Može se razrijediti gorivom tekućina do te mjere da dobivena smjesa neće imati plamište (vidi tablicu. 4.2).

Praksa gašenja požara pokazuje da izgaranje tekućina koje su vrlo topive u vodi prestaje kada koncentracija zapaljive tekućine dosegne 10-25%.

Tablica 4.2.

Za binarne mješavine zapaljivih tekućina koje su međusobno jako topive, blještalište je između blještališta čistih tekućina i približava se točki plamišta jedne od njih, ovisno o sastavu smjese.

IZ porast temperature brzine isparavanja tekućine raste i na određenoj temperaturi dosegne takvu vrijednost da, nakon što se zapali, smjesa nastavlja gorjeti nakon uklanjanja izvora paljenja. Ta temperatura tekućine se zove žarište. Za zapaljive tekućine razlikuje se za 1-5 0 C od točke paljenja, a za GZh - za 30-35 0 C. Pri temperaturi paljenja tekućina uspostavlja se konstantan (stacionarni) proces izgaranja.

Postoji korelacija između točke paljenja u zatvorenom lončiću i donje granice temperature paljenja, koja je opisana formulom:

T sunce - T n.p. \u003d 0,125T sunce + 2. (4,4)

Ova relacija vrijedi za T sunce< 433 К (160 0 С).

Značajna ovisnost temperature bljeska i paljenja o eksperimentalnim uvjetima uzrokuje određene poteškoće u izradi proračunske metode za procjenu njihovih vrijednosti. Jedna od najčešćih od njih je poluempirijska metoda koju je predložio V. I. Blinov:

, (4.5)

gdje je T sunce - točka paljenja, (paljenje), K;

p sunce - parcijalni tlak zasićene pare tekućine na točki paljenja (paljenja), Pa;

D 0 - koeficijent difuzije tekuće pare, m 2 / s;

n je broj molekula kisika potrebnih za potpunu oksidaciju jedne molekule goriva;

žarište je temperatura na kojoj naftni proizvod zagrijan u standardnim uvjetima ispušta toliku količinu pare da tvori zapaljivu smjesu s okolnim zrakom, koja se rasplamsava kada se plamen podigne i gasi zbog nedostatka zapaljive mase u ovom smjesa.

Ova temperatura je karakteristika požarnih svojstava naftnih derivata, a na temelju nje postrojenja za proizvodnju i preradu nafte razvrstavaju se u kategorije opasnosti od požara.

Plamište NP-ova povezano je s njihovom prosječnom točkom vrelišta, t.j. s isparavanjem. Što je frakcija ulja lakša, to je niže njezino plamište. Dakle, benzinske frakcije imaju negativna (do -40 °C) žarišta, kerozinske i dizelske frakcije 35-60 °C, frakcije ulja 130-325 °C. Za uljne frakcije plamenište označava prisutnost hlapljivih ugljikovodika.

Prisutnost vlage i produkata raspadanja u NP značajno utječe na vrijednost njegove točke paljenja.

Standardizirane su dvije metode za određivanje plameništa: otvoreni i zatvoreni lončić. Razlika između žarišta istih NP-a u otvorenim i zatvorenim loncima je vrlo velika. U potonjem slučaju, potrebna količina uljne pare akumulira se ranije nego u uređajima otvorenog tipa.

Sve tvari s točkom plamišta u zatvorenom lončiću ispod 61 °C klasificiraju se kao zapaljive tekućine (zapaljive tekućine), koje se pak dijele na posebno opasne (plamište ispod minus 18 °C), trajno opasne (plamište od minus 18 °S do 23 °S) i opasan na povišenim temperaturama (plamište od 23 °S do 61 °S).

Plamište naftnog proizvoda karakterizira sposobnost ovog naftnog proizvoda da sa zrakom tvori eksplozivnu smjesu. Mješavina para sa zrakom postaje eksplozivna kada koncentracija para goriva u njoj dosegne određene vrijednosti. U skladu s tim razlikuju se donja i gornja granica eksplozivnosti mješavine para naftnog proizvoda sa zrakom.

Ako je koncentracija uljnih para manja od donje granice eksplozivnosti, ne dolazi do eksplozije, jer postojeći višak zraka apsorbira toplinu oslobođenu na početnoj točki eksplozije i na taj način sprječava zapaljenje preostalih dijelova goriva. Kada je koncentracija pare goriva u zraku iznad gornje granice do eksplozije ne dolazi zbog nedostatka kisika u smjesi.

Acetilen, ugljični monoksid i vodik imaju najširi raspon eksplozivnosti i stoga su najeksplozivniji.

Plamište naziva se minimalna dopuštena temperatura pri kojoj se smjesa NP para sa zrakom iznad svoje površine, kada se plamen podigne, rasplamsava i ne gasi se određeno vrijeme, t.j. koncentracija zapaljivih para je takva da se čak i uz višak zraka održava izgaranje.

Temperatura paljenja određuje se uređajem s otvorenim loncem, a po svojoj je vrijednosti za nekoliko desetaka stupnjeva viša od točke bljeska u otvorenom lončiću.

Temperatura samozapaljenja naziva se temperatura pri kojoj kontakt naftnog proizvoda sa zrakom uzrokuje njegovo paljenje i stabilno izgaranje bez donošenja izvora vatre.

Temperatura samozapaljenja određuje se u otvorenoj tikvici zagrijavanjem dok se u tikvici ne pojavi plamen. Temperatura samozapaljenja je stotinama stupnjeva viša od temperature bljeska i paljenja (benzin 400-450 °C, kerozin 360-380 °C, dizel gorivo 320-380 °C, loživo ulje 280-300 °C).

Temperatura samozapaljenja naftnih derivata ne ovisi o hlapljivosti, već o njihovom kemijskom sastavu. Najvišu temperaturu samozapaljenja imaju aromatski ugljikovodici, kao i njima bogati naftni proizvodi, a najnižu parafinski ugljikovodici.Što je veća molekulska masa ugljikovodika to je niža temperatura samozapaljenja, jer ovisi o oksidacijskoj sposobnosti. Povećanjem molekularne mase ugljikovodika povećava se njihova oksidacijska sposobnost, te na nižoj temperaturi ulaze u reakciju oksidacije (uzrokujući izgaranje).

BLJESAK I PLAMLJENJE. Zapaljive tvari, osobito tekuće, nalaze se, ovisno o uvjetima u kojima se nalaze, tri vrste izgaranja koje su međusobno odvojene: bljesak, paljenje i paljenje; eksploziju se može smatrati posebnim slučajem bljeska. Bljesak je brzo, ali relativno mirno i kratkotrajno izgaranje mješavine para zapaljive tvari s kisikom ili zrakom, koje je posljedica lokalnog povećanja temperature, što može biti. uzrokovano električnom iskrom ili dodirom mješavine vrućeg tijela (kruta, tekućina, plamen). Fenomen bljeska je poput eksplozije, ali se, za razliku od potonjeg, javlja bez jakog zvuka i nema destruktivni učinak. Bljesak se razlikuje od paljenja po kratkom trajanju. Paljenje, koje nastaje, poput izbijanja, iz lokalnog porasta temperature, tada može trajati sve dok se ne iscrpi cjelokupni zalih zapaljive tvari, a do isparavanja dolazi zbog topline koja se oslobađa tijekom izgaranja. Zauzvrat, paljenje se razlikuje od paljenja, budući da ovo potonje ne zahtijeva dodatno lokalno povećanje temperature.

Sve vrste izgaranja povezane su s širenjem topline iz područja u kojem je došlo do izgaranja na susjedna područja zapaljive smjese. Tijekom bljeska, oslobađanje topline u svakoj sekciji dovoljno je da zapali susjedni dio već pripremljene zapaljive smjese, ali nije dovoljno da se nadopuni isparavanjem novih količina goriva; stoga, nakon što se iscrpi zaliha zapaljivih para, plamen se gasi i bljesak završava tamo, sve dok se zapaljive pare ponovno ne akumuliraju i lokalno pregrijavaju. Kada se zapali, tvar koja stvara paru se dovede do takve temperature da je toplina izgaranja nakupljenih para dovoljna za obnavljanje zaliha zapaljive smjese. Zapaljenje koje je započelo, nakon što je doseglo površinu zapaljive tvari, postaje nepomično sve dok zapaljiva tvar potpuno ne izgori; ali, međutim, kada se zaustavi, paljenje se više ne obnavlja bez lokalnog pregrijavanja primijenjenog izvana. Konačno, kada se zapali, zapaljiva tvar je na temperaturi dovoljnoj ne samo za isparavanje, već i za bljesak kontinuirano formirane zapaljive smjese, bez dodatnog lokalnog zagrijavanja. U ovom potonjem slučaju, izgaranje, ako se zaustavi, na primjer, prekidom slobodnog pristupa kisiku, događa se spontano nakon uklanjanja uzroka koji ometa: spontano izbijanje će ići dalje u paljenje.

Mogućnost gorenja jedne ili druge vrste ovisi prvenstveno o kemijskom sastavu zapaljive smjese, odnosno o kemijskoj prirodi zapaljivih para, o sadržaju kisika u smjesi, o sadržaju stranih indiferentnih nečistoća, kao što su: dušik, vodena para. , ugljični dioksid, te na sadržaj nečistoća, aktivno se suprotstavljajući reakcijama izgaranja, na primjer negativni katalizatori, prigušivači itd. A budući da sve vrste procesa izgaranja počinju bljeskom, razmatranje bljeska u njegovoj ovisnosti o kemijskom sastavu smjesa je od općeg značaja za sve slučajeve. Unaprijed je očito da u zadanim uvjetima tlaka i temperature mješavina zapaljive pare ili plina s kisikom (ili zrakom) ne može zapaliti u bilo kojem omjeru, te da vrlo mali ili, obrnuto, previsok sadržaj goriva u smjesi isključuje bljesak. Osim toga, različite zapaljive pare zahtijevaju različite količine kisika za svoje izgaranje, pa stoga "granice bljeska" mješavine kisika i zapaljivih para uvijek ovise o vrsti zapaljive pare. Metodu izračunavanja ovih granica za kemijski pojedinačne tvari naznačio je Thornton. Ako s N označimo broj atoma kisika potrebnih za potpuno izgaranje M molekula zapaljive tvari u obliku plina ili pare, tada se, prema Thorntonu, mogu izraziti granice smjesa koje zadržavaju sposobnost bljeskanja:

Ako smjesa ne sadrži čisti kisik, već zrak, onda se mora uzeti u obzir da je 1 volumen kisika sadržan u 5 (točnije, 4,85) volumena zraka. Tako se, na primjer, izgaranje metana može izraziti jednadžbom:

pa je za ovaj slučaj M = 1 i N = 4. Dakle, sastav gornje granice za smjesu metana s kisikom je dan kao:

odavde je lako izračunati da je gornja granica bljeska za mješavinu metana sa zrakom određena omjerom 1:5, tj. sa sadržajem 1/6 metana u smjesi, odnosno 16,7% (pokus daje 14,8 %). Za donju granicu slično imamo sastav smjese CH 4 (1 volumen) + 6 O (3 volumena), koji odgovara sadržaju metana u smjesi sa zrakom 1/16, odnosno 6,25% (pokus daje 5,6 %). Slično, za pentan, C 6 H 12, dobivamo M = 1 i N = 16, od kojih se za gornju granicu izračunava 1/21 ili 4,75 % pentana pomiješanog sa zrakom (pokus daje 4,5 %), za nižu 1/76, odnosno 1,35% (iskustvo daje 1,35%). Budući da su vrijednosti M i N u Thorntonovim formulama proporcionalne parcijalnim tlakovima zapaljive tvari i kisika, očito je da je bljesak moguć samo u određenim granicama parcijalnog tlaka pare, a njegove se granice mijenjaju s temperaturom. . Također je očito da bljesak postaje moguć kada tlak zasićene pare dosegne poznatu vrijednost. Poznavajući ovu vrijednost i ovisnost tlaka pare o temperaturi, moguće je izračunati temperaturu pri kojoj je bljesak moguć. Studije E. Macka, C. E. Burde i G. N. Borgema pokazale su da se za većinu tvari, na donjoj granici bljeska, uočava prilično dobro slaganje između izračunate temperature i izravno promatrane temperature.

Smjese para također su u nekim slučajevima podložne navedenoj metodi određivanja temperature pri kojoj je bljesak moguć. Ako se radi o mješavini naftena C n H 2 n, tada je u svim homolozima omjer sadržaja C prema H isti, tako da prosječna molekularna težina smjese omogućuje određivanje broja CH 2 skupina i, posljedično, količinu njihovog O potrebnog za izgaranje. Osim toga, točka bljeskanja ovdje je gotovo linearna funkcija molekulske težine i pridružene točke vrelišta. Za smjesu metanskih ugljikovodika C n H 2 n+2 (na primjer, benzin), broj N također se izračunava iz prosječne molekularne mase. Nakon što se od toga oduzme 2 (za dva atoma vodika na kraju lanca) i ostatak podijeli s 14 (zbroj atomskih težina CH 2 skupine), dobije se broj tih skupina, koji odgovara prosjeku molekularne težine smjese. Ako se taj broj pomnoži s 3 i doda 1, za dva prethodno zanemarena atoma vodika, dobije se N. Dakle, za benzin je prosječna molekulska masa 107 i prema tome:

S povećanjem tlaka smjese povećava se djelomična elastičnost zapaljive pare, pa se stoga povećava i plamenište. Povećanje tlaka za 1 mm povećava plamište meksičkih uljanih rezova za 0,033°, kao što je pokazao Loman, koji je proučavao bljesak na različitim visinama (prema Goldeu, koji je radio s drugim materijalima, ova promjena iznosi 0,036°). Posebno za kerozin, postoji tablica korekcije koja vam omogućuje da dovedete točku bljeskanja pronađenu pri bilo kojem barometrijskom tlaku na normalu. Osim atmosferskog tlaka, plamenište mijenja i vlažnost zraka, budući da djelomična elastičnost vodene pare snižava tlak zapaljive komponente smjese.

Bljesak tekućina koja isparava. Bljesak gotove mješavine plinova ili para je najjednostavniji slučaj. Fenomen bljeskanja je složeniji, kada bljeskajuća smjesa nastaje kontinuirano isparavanjem tekućine koja se nalazi odmah. Bljesak plinske mješavine također ovisi o mnogim eksperimentalnim uvjetima: povećanje širine eksplozivne birete, prijenos eksplozivne iskre od vrha do dna, povećanje kapaciteta posude, produljenje iskrišta itd. - sve to proširuje granice mogućeg bljeska. Osim toga, neke, još nedovoljno proučene, nečistoće mogu značajno promijeniti te granice. Pitanje bljeska magle iz atomizirane zapaljive tekućine istraživali su Gider i Wolf. Ispostavilo se da je donja granica bljeska ovdje ista kao i za smjesu s odgovarajućom parom; ali je brzina širenja eksplozije u magli manja, a potrošnja kisika veća nego u slučaju para. Stanje površine tekućine, njezin volumen, udaljenost do plamena paljenja, brzina izmjene vanjskog zraka i nastalih para, brzina isparavanja i, posljedično, snaga izvora topline koji zagrijava tekućinu, toplinska vodljivost stijenki posude, toplinska vodljivost i viskoznost same tekućine, gubitak topline posudom zračenjem itd. d. - sve to može značajno promijeniti promatrano plamište i pored čimbenika naznačeno u raspravi o bljesku mješavine plinova. Stoga se o bljesku kao konstanti može govoriti samo uvjetno, provodeći pokus samo pod točno određenim uvjetima. Za kemijski pojedinačne tvari, Ormandy i Crevin su ustanovili proporcionalnost bljeska i vrelišta (u apsolutnim stupnjevima):

gdje je koeficijent k za donju granicu baklje 0,736, a za gornju 0,800; T° b.p. treba odrediti početnim očitanjem termometra. Formula Ormandyja i Crevina također se u određenoj mjeri proteže na vrlo uske frakcije raznih vrsta smjesa. Međutim, za one zapaljive tekućine s kojima se u većini slučajeva treba pozabaviti u praksi, odnosno za složene smjese, još nisu pronađeni jednostavni odnosi koji određuju plamište. Čak i binarne smjese ne slijede pravilo miješanja s obzirom na baklju, a niska komponenta baklje značajno smanjuje plamen druge, visoke baklje, dok potonja malo podiže bljesak prve. Tako, na primjer, mješavina jednakih količina frakcija (komponente benzina i kerozina) specifične težine 0,774 s bljeskom na 6,5 ​​° i specifične težine od 0,861 s bljeskom na 130 ° nema točku bljeskanja na 68,2 °, kako bi se očekivalo od pravila miješanja, i na 12°. Na 68,2° treperi smjesa koja sadrži samo oko 5% lakše komponente, tako da ta mala primjesa snižava plamište teže komponente za 61,8°. Međutim, rezultat ispitivanja takvih smjesa u otvorenom lončiću, gdje se pare hlapljive komponente ne mogu akumulirati, nije toliko iskrivljen nečistoćama, pogotovo ako je razlika u bljeskovima u obje komponente značajna. U nekim slučajevima takve smjese mogu dati dvostruki bljesak na različitim temperaturama.

Paljenje. Temperatura paljenja premašuje točku bljeska utoliko značajnije, što je viša i sama točka paljenja. Kako su pokazali Kunkler i M.V. Borodulin, kada se naftni proizvodi zagrijavaju od bljeska do paljenja, ispitivana tvar gubi oko 3% svoje težine, a taj gubitak se odnosi na lakše rezove. Stoga prisutnost malih količina (ne više od 3%) lakih destilata, koji značajno narušavaju plamište tvari, ne ometa točno mjerenje temperature paljenja. Suprotno tome, prisutnost više od 10% benzina u ulju čini točku paljenja neodređenom.

Spontano izgaranje, odnosno samozapaljenje mješavine zapaljivih para nastaje kada se oslobađanje topline oksidacijskog sustava izjednači s gubitkom topline, pa stoga čak i neznatno ubrzanje reakcije dovodi do nasilnog procesa. Očito, granica temperaturne ravnoteže mijenja se s istim sastavom smjese ovisno o njezinoj masi, toplinskoj vodljivosti i sposobnosti emitiranja topline ljuske koja sadrži zapaljivu smjesu, o temperaturi okoline, prisutnosti katalizatora u smjesi i brojnim drugim uvjetima, tako da temperatura spontanog izgaranja ima određenu vrijednost samo pod strogo određenim uvjetima. Ovisnost temperature samozapaljenja o prisutnosti ili odsutnosti katalizirajuće platine dokazuju, primjerice, podaci E. Constanta i Schlönfera (tablica 1).

Ovisnost temperature samozapaljenja o prisutnosti kisika ili zraka u smjesi pokazuju podaci istih istraživača (tablica 2).

Studija S. Gvozdeva o spontanom izgaranju raznih tvari u kvarcnim i željeznim cijevima u atmosferi kisika i zraka dala je rezultate koji se uspoređuju u tablici. 3.

U odnosu na spontano izgaranje iskustvo je utvrdilo neke općenite odredbe, i to: 1) tlak snižava temperaturu spontanog izgaranja; 2) prisutnost vlage također snižava temperaturu spontanog izgaranja; 3) u zraku je temperatura spontanog izgaranja viša nego u kisiku; 4) temperatura spontanog izgaranja u otvorenoj cijevi je viša nego u zatvorenom prostoru; 5) temperatura samozapaljenja cikloheksanskih ugljikovodika niža je od temperature aromatskih ugljikovodika i bliska je temperaturi samozapaljenja zasićenih ugljikovodika; 6) za aromatične ugljikovodike, temperature spontanog izgaranja u zraku i kisiku su bliske jedna drugoj; 7) neke tvari (terpentin, alkoholi) daju vrlo fluktuirajuće temperature samozapaljenja tijekom niza uzastopnih ispitivanja (osobito terpentin). Poseban slučaj spontanog izgaranja su vlaknasti materijali (pamuk, runo, vuna, krpe) impregnirani uljima; lakoća samozapaljenja u takvim slučajevima povezana je s temperaturom samozapaljenja dotičnih ulja. Fenomeni ove vrste su od toliko značajne praktične važnosti da su razvijene posebne metode i instrumenti za ispitivanje sposobnosti ulja da se spontano zapale u prisutnosti pamuka.

Mjerenje žarišta i vatrenih točaka. Budući da su usko povezani s molekularnom masom i točkom vrelišta, bljesak i paljenje neizravno su povezani s tim konstantama i stoga karakteriziraju danu tvar. Oni su još važniji u praksi, kada se ocjenjuje stupanj zapaljivosti tvari u datim uvjetima uporabe i, posljedično, za utvrđivanje preventivnih mjera, okolnosti koje su posebno važne u industriji (nafta, prerada drveta, alkohol, lak, ulje ) i općenito općenito kada se radi o hlapljivim otapalima.

Potreba za mjerenjem temperature bljeska i paljenja dovela je do izgradnje brojnih, često skupih, posebnih uređaja i razvoja uputa za rad s njima, a u pojedinim industrijama, u odnosu na određene klase tvari, čak i međusobno povezane, izgrađeni su i standardizirani razni uređaji s različitim uputama. Bez racionalne osnove, varirajući od zemlje do zemlje, od jedne industrijske organizacije do druge i od jedne klase tvari do druge, metode mjerenja bljeska i paljenja daju rezultate koji su međusobno konzistentni samo vrlo približno. Glavne vrste uređaja za mjerenje plameništa su: a) s otvorenom posudom, b) sa zatvorenom posudom.

a) Otvoreni posudni uređaji. Mjerenje točke paljenja izvorno je napravljeno izlijevanjem ispitne tekućine na vodu koja se nalazi u čaši; ovo potonje je zatim zagrijano. Kasnije je bljesak u otvorenoj posudi počeo izrađivati ​​hl. arr. s obzirom na tvari koje se teško bljeskaju, na primjer, ulja za podmazivanje, plinski katrani ugljena, razne mastike itd. To su uređaji Marcussona, Brenkena, Clevelanda, Moorea, de Graaffa, Kruppa koji se razlikuju uglavnom po veličini, obliku i materijal lončića, dizajn grijaćih dijelova i način provođenja grijanja. Pojedinosti o rukovanju ovim uređajima mogu se pronaći u namjenskim priručnicima. Treba napomenuti da izbočenje živinog stupca termometra izvan lončića i njegova prisutnost u okruženju s različitim temperaturama na različitim mjestima dovodi do potrebe za značajnom korekcijom, koja se povećava s povećanjem temperature bljeska ili paljenja, na primjer, do 10-14 °, kada je plamenište 300 °. Prava točka paljenja izračunava se pomoću formule:

gdje je θ izravno promatrana temperatura bljeska (ili paljenja), n je broj stupnjeva dijela živinog stupca izvan ispitne tekućine, a t" je temperatura koja odgovara sredini izbočenog dijela živinog stupca; iako t "m. b. izračunato, ali obično se mjeri izravno, pomoću dodatnog termometra. Za brzo pronalaženje ove ispravke koristi se posebna tablica. Posebna tablica služi i za korekcije barometarskog tlaka, koje su posebno važne pri određivanju plamišta zapaljivih tekućina (kerozin); za potonje se obično koriste uređaji sa zatvorenom posudom.

b) Uređaji za zatvorene posude. Od raznih instrumenata ove vrste, najpoznatiji su oni Abela i Martensa (obojica poboljšana od strane Penskyja), Elliota (New York), Taga. U SSSR-u i nekim drugim zemljama (Njemačka, Austrija) gotovo isključivo se koriste uređaj Abel-Pensky za tekućine niskog vrenja (kerozin) i uređaj Martens-Pensky za tekućine visokog ključanja (ulja). Radni dio ovih uređaja sastoji se od strogo standardiziranog lončića, čvrsto pokrivenog poklopcem, u kojem se u određenim intervalima otvara prozor za unošenje malog plamena u lončić. Lončić sadrži termometar i mješalicu. Zagrijavanje lončića, au nekim slučajevima, naprotiv, hlađenje, provodi se pod strogo određenim uvjetima, koristeći posebne kupke. Uređaji koji su usvojeni u različitim zemljama za ispitivanje kerozina, i normalne blještave točke za odgovarajuća ispitivanja, uspoređuju se u tablici. četiri.

Očitanja raznih uređaja pri određivanju točke bljeska uvijek se međusobno razlikuju, a određivanje bljeska u otvorenoj posudi uvijek daje temperaturu veću nego u zatvorenom uređaju. To je zbog činjenice da se u zatvorenim uređajima pare postupno nakupljaju u uređaju, dok se u otvorenoj posudi neprestano difundiraju u okolnu atmosferu. Veličina ovih odstupanja može se procijeniti na temelju podataka u tablici. 5.

Ova tablica također pokazuje da se razlika između točke bljeskanja u zatvorenim i otvorenim uređajima povećava s povećanjem plameništa, a također, kao što pokazuju posljednja dva primjera, s povećanjem heterogenosti proizvoda. S tim u vezi, prisutnost velike razlike u točki bljeska za istu tvar pri određivanju njezina bljeska u otvorenim i zatvorenim uređajima ukazuje ili na primjesu teške tvari, na primjer, ulja, neke lake tvari (benzin, kerozin) ili neki destilacijski nedostaci (razgradnja s stvaranjem lako hlapljivih proizvoda). Dakle, uspoređivanje plameništa iste tvari u otvorenim i zatvorenim uređajima može poslužiti za kontrolu ispravnosti kako upotrebe tako i proizvodnje ulja za podmazivanje.