نقطة الوميض
نقطة الوميض بالإنگليزية: flash point لسائل سريع الاشتعال هي أدنى درجة الحرارة يمكن حتى يشكل عندها مزيج مع الهواء قابل للاشتعال. وعند درجة الحرارة هذه يمكن إيقاف اشتعال البخار عند إزالة مصدر الإشعال. وعند درجة حرارة أعلى قليلا، نقطة الاشتعال بالإنگليزية: Fire point، تعهد بأنها درجة الحرارة التي يستمر فيها البخار بالاحتراق بعد إشعاله. لا يتعلق أي من هذه المعايير بدرجات حرارة مصدر الإشعال أوالسائل المحترق، التي تكون أعلى من ذلك بكثير. تستخدم نقطة الوميض كثيرًا كسمة توصيف للوقود السائل، ولكنها تستخدم أيضًا لوصف السوائل التي لا تستخدم بغرض الوقود.
الآلية
لكل سائل سريع الاشتعال ضغط بخار، الذي هوتابع لدرجة حرارة السائل. وعند ازدياد درجة الحرارة، يزداد ضغط البخار، فيزداد هجريز السائل سريع الاشتعال المتبخر في الهواء. إذن، تحدد درجة الحرارة هجريز السائل المتبخر في الهواء تحت شروط التوازن. تتطلب السوائل سريعة الاشتعال المتنوعة تراكيز مختلفة في الهواء لتدعم الاحتراق. نقطة الوميض هي أدنى درجة الحرارة يوجد عندها هجريز كاف من الوقود المتبخر في الهواء لكي ينتشر الاحتراق بعد إشعاله بمصدر الإشعال.
قياس نقطة الوميض
وهناك نوعان أساسيان لقياس نقطة الوميض: طريقة الكأس المفتوحة وطريقة الكأس المغلقة.
في أجهزة الكأس المفتوحة، تكون العينة محتواة في كأس مفتوحة (ومن هنا اتىت التسمية) التي تسخن، وعلى فترات يتم تمرير اللهب فوق السطح. إذا نقطة الوميض المقاسة يفترض أن تتفاوت في الواقع مع ازدياد اللهب فوق سطح السائل، وعند ازدياد كاف فإن درجة حرارة نقطة الوميض وسوف تتزامن مع درجة نقطة الاشتعال. ومن الأمثلة على هذه الطريقة: طريقة الكأس المفتوحة كليفلاند (COC) وطريقة الكأس المفتوحة بينسكي - مارتنز. والفرق الرئيسي هوحتى الكأس تسخن من الأسفل في الطريقة الأولى، في حين حتى الكأس تسخن من الجوانب والأسفل في الطريقة الثانية.
أجهزة اختبار الكأس المغلقة، ومثال عنها طريقة الكأس المغلقة بينسكي – مارتنز، مختومة مع غطاء يتم إدخال مصدر الإشعال من خلاله دوريًا. يفترض حتى البخار فوق السائل في توازن معقول مع السائل. إذا أجهزة طريقة الكأس المغلقة تعطي قيم أدنى لنقطة الوميض (عادة 5-10 كلفن) وهي تعطي تقديرًا أفضل لدرجة الحرارة التي يصل عندها ضغط البخار إلى الحد الأدنى المشتعل (LFL).
نقطة الوميض هي قياس تجريبي بدلا من المتغيرات الفيزيائية الأساسية. ستختلف القيمة المقاسة مع اختلاف المعدات وطريقة الاختبار، بما فيها معدل زيادة درجة الحرارة (في آلات الاختبارالآلية)، والوقت المتروك للعينة لكي تتوازن، حجم العينة وإذا تم تحريك العينة.
فصلت طرق تحديد نقطة الوميض لسائل ما في الكثير من المعايير القياسية. عملى سبيل المثال، فصلت طريقة الكأس المغلقة بينسكي – مارتنز في ASTM D93 ، IP34، ISO 2719 ، DIN 51758 ، JIS K2265 وAFNOR M07-019. وفصلت طريقة الكأس المغلقة المتوازن في ISO 1523 :2002.
أمثلة عن نقطة الوميض
يستخدم الغازولين (البنزين) في محرك يعمل بالشرارة. ينبغي حتىقد يكون الوقود ممزوجًا مسبقًا مع الهواء ضمن الحد الأدنى المشتعل ومسخن فوق نقطة الوميض، ثم يشعل بواسطة شمعة الاحتراق. ينبغي على الوقود حتى لا يشتعل مسبقًا في المحرك الساخن. ولذلك، مطلوب من البنزين حتىقد يكون له نقطة وميض منخفضة ودرجة حرارة مرتفعة للاشتعال الذاتي.
يستخدم الديزل في محركات عالية الانضغاط. يضغط الهواء حتى يسخن فوق درجة حرارة الاشتعال الذاتي للديزل؛ ثم يحقن الوقود كرذاذ بضغط عال، مبقيًا مزيج الهواء مع الوقود ضمن حدود الاشتعال لوقود الديزل. لا يوجد أي مصدر للإشعال. ولذلك، يجب على الديزل حتىقد يكون له نقطة وميض عالية، ودرجة حرارة منخفضة للاشتعال الذاتي.
الوقود | نقطة الوميض °م | درجة حرارة الاشتعال الذاتي °م |
---|---|---|
إيثانول | 12.8 | 365 |
بنزين | <-40 | 246 |
ديزل | >62 | 210 |
وقود النفاثات | >38 | 210 |
كيروسين | >38-72 | 220 |
زيت نباتي | 327 | |
بيوديزل | >130 |
مصادر البيانات
توجد بيانات درجة الوميض في كثير من مجموعات بيانات الخواص الفيزيائية وكذلك في بطاقات بيانات سلامة المواد (MSDS) ولكن ليس جميع مصادر البيانات على قدم المساواة، وفائدة البيانات تعتمد على الطريقة المستخدمة في تحديد البيانات (على وجه التحديد طريقة الكأس المفتوحة أوالمغلقة).
اثنان من الأكثر مجموعات البيانات موثوقية:
- Sicherheitstechnische Kenngrößen. Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase. Elisabeth Brandes and Wolfgang Möller, Wirtschaftsverlag NW (2003), ISBN 3-89701-745-8
- NFPA 325, Fire Hazard Properties of Flammable Liquids, Gases and volatile solids, 1994; contained within NFPA Guide to Hazardous Materials (13th Ed), ISBN 0-87765-473-5
مجموعة أخرى مفيدة من البيانات ويمكن حتى تراها على مسقط CONCAWE في ملفات المنتجات (http://www.concawe.be)
بيانات تقدير نقطة الوميض:
- L. Catoire et al., Journal of Physical and Chemical Reference Data, Vol. 33, N°4, pp. 1083-1111 (2004)
- L. Catoire et al., Journal of Physical and Chemical Reference Data, Vol. 35, N°1, pp. 9-14 (2006)
المراجع
- ^ MSDS for Refined, Bleached and Deodorized Canola Oil, issued by Avatar Corp, 16 Nov 2001, accessed 22 March 2008
[[تصنيف:]]