Lobbanáspont
A lobbanáspont az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen egy illékony folyadék gőze a levegővel meggyújtható elegyet hoz létre. A lobbanáspont méréséhez gyújtóforrás szükséges. Egy magasabb hőmérséklet elérésével öngyulladás történhet.
Lobbanáspont, gyulladáspont, öngyulladás fogalma
szerkesztésA folyadékok gőznyomása a folyadék hőmérsékletének függvénye. A hőmérséklet emelkedésével nő a gőznyomás is, így a levegőben nő az elpárolgott gyúlékony anyag koncentrációja. Így tehát az elpárolgott gyúlékony anyag levegőbeli koncentrációját a hőmérséklet határozza meg.
A lobbanásponton a gyújtóforrás eltávolításával a folyadék gőzének égése leállhat. A lobbanáspont nem keverendő össze az öngyulladási hőmérséklettel, ez utóbbi elérésekor nincs szükség gyújtóforrásra.
Valamivel magasabb hőmérséklet a gyulladáspont, amelyen a gőzt meggyújtva az a gyújtóforrás eltávolítása után is folyamatosan ég. Ha az anyag felülete nagy az égés olyan intenzív lehet hogy robbanásként jelentkezik, pl. sújtólég, vagy porlasztóval előállított üzemanyag-levegő keverék.
Sem a lobbanás-, sem a gyulladáspont nincs kapcsolatban a gyújtóforrás vagy az égő folyadék hőmérsékletével, ez utóbbiak jóval magasabbak.
A lobbanáspontot gyakran használják a folyékony tüzelőanyagok jellemzésére, de azon folyadékoknál is használják, melyeket nem tüzelőanyagként használnak fel. A lobbanáspont mind a gyúlékony, mind az éghető folyadékokra vonatkozik. Ezek definiálására számos nemzetközi szabvány létezik, de a legtöbb a 43 °C alatti lobbanáspontú anyagokat gyúlékonynak, az ennél magasabb lobbanáspontúakat pedig éghetőnek nevezi.
Minden gyúlékony folyadék gőze más-más levegőbeli koncentráció esetén gyújtható meg. A gyúlékony folyadék lobbanáspontja az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen már elég sok oldószergőz van jelen ahhoz, hogy gyújtóforrás hatására meggyulladjon.
Öngyulladás
szerkesztésGyúlékony anyagoknál észlelt jelenség, hogy normál légkörben egy adott hőmérsékleten az oxigénnel intenzív, önfenntartó reakcióba lép, mely égésként jelentkezik.[1] Ezt nevezzük öngyulladási hőmérsékletnek, vagy gyulladáspontnak.
A gyulladáspont hőmérséklete függ az anyagtól, a nyomástól, oxigén-tartalomtól is. Az öngyulladás a dízelmotorokban kívánatos, az Otto motorokban kerülendő jelenség.
Öngyulladásra hajlamos szilárd anyagoknál a lobbanáspont nem értelmezhető, mert vagy nincs folyékony állapotuk, vagy már előtte felemészti őket az intenzív Redoxireakció. Szerves és egyéb kevert anyagoknál az öngyulladás a gyulladásponti hőmérséklet előtt is beindulhat, hiszen az anyag bomlása önmagában is hőt termel, ami ha megmarad egy önmagát erősítő folyamatot indít el.[2]
A lobbanáspont mérése
szerkesztésA lobbanáspont mérésének kétféle alapvető módszere van: nyílt és zárt téri.
A nyílt téri lobbanáspontot mérő készülékben a mintát egy fűthető nyitott tégely tartalmazza, mely fölé a mérés során bizonyos időközönként lángot adnak. A mért lobbanáspont változik a láng folyadékfelülettől mért távolságától függően, és egy bizonyos távolság esetén egybe fog esni a gyulladásponttal. A legismertebb készüléktípus a Cleveland Open Cup (COC).
A zárt téri lobbanáspont mérő berendezéseknek két típusa van: nem egyensúlyi – ilyen például a Pensky–Martens, amelynél a folyadék feletti gőz nincs hőmérsékleti egyensúlyban a folyadékkal –, illetve egyensúlyi – mint a Small Scale (ismertebb nevén Setaflash), melynél a gőz a folyadékkel hőmérsékleti egyensúlyban levőnek tekinthető. A mintát tartalmazó tégely mindkét típusnál le van zárva egy fedéllel, melyen keresztül be lehet juttatni a gyújtóforrást. Rendes körülmények között a zárt tégelyes készülékek alacsonyabb lobbanáspontot mérnek, mint a nyitottak (a különbség jellemzően 5-10 °C), és jobb közelítését adják annak a hőmérsékletnek, amelynél a gőznyomás eléri az alsó gyulladási határt.
A lobbanáspont inkább kísérleti adat, semmint alapvető fizikai paraméter. A mért érték a készüléktől és mérési eljárástól függően – többek között (automata készülék esetén) a melegítés sebességétől, az egyensúly beállásához hagyott időtől, a minta térfogatától és esetleges keverésétől – változik.
Szabványok
szerkesztésAz anyagok lobbanáspontját szabványos vizsgálati módszerek szerint határozzák meg. Ezek a vizsgálati eljárások meghatározzák a mérés elvégzéséhez szükséges berendezést, a vizsgálat kulcsfontosságú paramétereit, a vizsgálatot végző személy vagy automatizált berendezés által követendő folyamatot, és a vizsgálati módszer pontosságát. A szabványos vizsgálati módszereket nemzeti és nemzetközi bizottságok és szervezetek írják és ellenőrzik. A három fő testület a CEN / ISO Joint Working Group on Flash Point (JWG-FP), ASTM D02.8B Flammability Section és az Energy Institute TMS SC-B-4 Flammability Panel.
A folyadékok lobbanáspontjának mérési módszereinek leírására számos szabvány létezik. A Pensky–Martens zárt tégelyes mérést például az ASTM D93, IP34, ISO 2719, DIN 51758, JIS K2265 és AFNOR M07-019 részletezi. A Small Scale zárt tégelyes lobbanáspont mérést az ASTM D3828 és D3278, az EN ISO 3679 és 3680, valamint az IP 523 és 524 írja le.
Néhány anyag lobbanáspontja
szerkesztés| Üzemanyag | Lobbanáspont | Öngyulladási hőmérséklet |
|---|---|---|
| Etanol | 12,8 °C | 365 °C |
| Benzin | <−40 °C | 246 °C |
| Dízel | >62 °C | 210 °C |
| Kerozin | >55 °C | 210 °C |
| Petróleum (paraffinolaj) | >38–72 °C | 220 °C |
| Növényi olaj | 327 °C[3] | |
| Biodízel | >130 °C |
A benzint olyan motorokban használják, melyekben elektromos szikra biztosítja a gyújtást. Az üzemanyagot levegővel előkeverik, hogy a gyulladási határon belül legyen, és a lobbanáspontja fölé melegítik, majd gyújtógyertyával meggyújtják. Az üzemanyag nem gyulladhat meg hamarabb a forró motorban. A benzinnek ezért alacsony lobbanásponttal, de magas öngyulladási hőmérséklettel kell rendelkeznie.
A dízelolaj lobbanáspontja 52 °C és 96 °C között változik. A dízelolajat nagy kompressziójú motorokban történő felhasználásra szánják. Ezekben a levegőt annyira összenyomják, hogy az a dízelolaj öngyulladási hőmérséklete fölé melegedik, az üzemanyagot ekkor nagy nyomással beporlasztják úgy, hogy a levegő-üzemanyag keverék a dízelolaj gyulladási határán belül maradjon. Gyújtóforrásra nincs szükség. A dízelolajnak ezért magas lobbanásponttal és alacsony öngyulladási hőmérséklettel kell rendelkeznie.
A kerozin lobbanáspontja is nagy mértékben változó. A Jet A és Jet A–1 lobbanáspontja 38 °C és 66 °C közötti, ami a paraffinéhoz közeli. Ezzel szemben a Jet B és FP–4 lobbanáspontja −23 °C és −1 °C közötti.
Gázkeverékek robbanása
szerkesztésGázok adott arányú keveréke belobbanáskor hirtelen, nagy energiájú reakciót hoz létre.
- A metán (CH4) és levegő robbanóképes elegye (keveréke) (a mélyműveléses bányászatban sújtólég). A sújtólég robbanóképessége 4-15% között jelentkezik és 9,5% metántartalomnál a legerőteljesebb - az elindulásához legalább 650 °C fokos gyújtóforrás szükséges.
- A durranógáz a hidrogén és az oxigén 2:1 arányú gázkeveréke. Igen robbanékony, égésterméke a víz.
Jegyzetek
szerkesztés- ↑ Lakossági Tűzvédelmi Tájékoztató Portál: gyújtóforrások: öngyulladás. [2014. november 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. szeptember 1.)
- ↑ Kertészeti lexikon - Öngyulladás
- ↑ MSDS for Refined, Bleached and Deodorized Canola Oil, issued by Avatar Corp, 16 Nov 2001, accessed 22 March 2008
Fordítás
szerkesztés- Ez a szócikk részben vagy egészben a Flash point című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.