8. Що таке спалах, запалення, самозапалення, самозаймання, вибух?

Найменша температура рідини, при якої концентрація її парів у суміші с повітрям над по верхньою така, що суміш здатна запалиться від відкритого джерела запалення без наступного стаціонарного горіння, називається спалахом. При температурі спалаху не виникає стабільне горіння рідини, так як при цій температурі концентрація суміші парів рідини з повітрям не є стійкою, що необхідне для такого горіння. Термін «температурний спалах» звичайно відносять до рідини. Однак деякі тверді речовини (камфора, нафталін, фосфор, і др.), помітно паркі при нормальних температурах, також характеризується температурним спалахом.

Запалення визначається як область концентрації горючої речовини, всередині якої його суміші с даним окислювачем здатні запалитись від джерела запалювання с поширенням горіння по суміші як завгодно далеко від джерела запалювання. Ці мережі запалювання, поза якими неможливе запалювання газо-пароповітряних сумішей будь яким джерелом, є найважливішою характеристикою вибухонебезпечних горючих газів і парів. Межі запалення в основному залежать від складу інертних компонентів в суміші і в меншій ступені від тиску і температури. Нижньою температурною межею запалення є температура рідини, при якій концентрація насичених парів в повітрі в замкнутому об’ємі досягає величини, при якій суміш здатна запалюватись, як що до неї піднести джерело запалювання. Верхньою температурною межею називається температура рідини, при якій концентрація її насичених парів в повітрі в замкнутому об’ємі складає таку величину, при якій суміш ще здатна запалюватися при піднесенні до неї джерела запалювання.

При одночасному нагріванні до помірної температури всього об’єму горючої суміші (горючий газ плюс той або інший окислювач), укладений всередині деякого сосуду. По мірі підвищення температури суміші в сосуді починається реакція окислення порівняно невеликою швидкістю. За рахунок тепла, що виділяється суміш розігрівається, і швидкість реакції збільшується, що приводить до прогресивного розігріву газу. При цьому швидкість реакції та розігрів суміші наростають подібно лавині; відбувається необмежене прискорення реакції, яке називають тепловим вибухом або самозапалюванням. Мінімальна температура горючої речовини, при якій відбувається ризьке підвищення швидкості екзотермічних реакцій, яке закінчується виникненням полум’яного горіння, називається температурою самозапалення.

Температура самозапалення залежить від різних факторів:

складу горючої суміші (співвідношення між горючим компонентом суміші і повітрям); для більшості речовин температура самозапалення відповідає складу суміші, близькому до стехиметричному; виключення з цього правила є водень і деякі інші речовини;

об’єму горючій суміші; зі збільшенням об’єму температура самозапалювання знижується, так як поліпшуються умови акумуляції тепла в реагуючій горючій суміші;

тиску; с підвищенням тиску температура самозапалювання знижується. Наприклад, при атмосферному тиску температура самозапалення бензину і бензолу в повітрі складає відповідно 480 і 680 ^оС, а при тиску 2,5 МПа (25 кгс/см²) вона рівна 250 і 490 ^оС;

способу визначення, стану стінок сосуду и т.д.; так як проконтролювати зміну стану стінок сосуду досить важко, експериментальні данні при визначенні температури самозапалювання погано відтворюється. Цей показник слід визначати методом, дозволяю чім найменше його значення.

Самозайманням називають явище різкого збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що приводить к виникненню горіння речовини (матеріалу, суміші) при відсутності джерела запалювання.

Чім нижче температура, при якій відбувається процес самозаймання, тім речовина більш небезпечна. Процес самозапалення може початися вже при нормальній температурі (10-20 ^оС). Речовини що схильні до самозаймання, можно поділити на чотири групи:

1 – речовина рослинного походження. Це в більшій частині недосушені продукти (наприклад, сіно, тирса), в яких при температурах до 60 – 70 ^оС відбуваються біологічні процеси, які переходять в хімічні процеси окислення що закінчується самозайманням.

2 – торф і викопні вугілля. Вугілля містить органічні речовини, які вже при нормальних температурах окислюються, тому відбувається самонагрівання, а при недостатньому відводі тепла – самозаймання.

3 – масла та жири. Найбільш небезпечні рослинні масла і жири, які містять неграничні органічні сполуки, здатні легко окислятися і полімеризуватися, наприклад льняне масло.

4 – хімічні речовини і суміші. Речовини, які відносяться до цієї групи, можна поділити на три підгрупи.

- речовини, які займаються при зіткненні з повітрям.

- речовини, які займаються при зіткненні з водою.

- окислювачі, які викликають запалення при змішанні з ними органічних речовин.

Вибух – процес розкладання вибухової речовини, який відбувається з великою швидкістю, - до декількох сотень метрів у секунду. Тиск в середині замкненого простору наростає так швидко, що стається руйнування оточуючих місце вибуху перепон і їхнє подрібнення.