可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。
在日常生活和化工生产中,为了降低爆炸浓度极限,可以加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度或者在排放气体前,或者以涤气器、吸附法来清除可爆的气体。
可燃性混合物的爆炸极限有爆炸(着火)下限和爆炸(着火)上限之分:分别称为爆炸下限和爆炸上限。
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,其爆炸危险性越大。这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多。
爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件;爆炸上限越高则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。
应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险。
爆炸极限怎么算
首先根据某物质X在空气中燃烧这个化学方程式:
X+氧气=Y+Z+…的化学计量数算出爆炸最猛烈时该物质在空气中的体积分数。
比如说X的计量数为1,氧气的计量数为2,又因为氧气在空气中的体积占空气的1/5,所以空气的体积定为10。那么X在空气中爆炸最猛烈时的体积分数就是1/10即10%。
至于最大值和最小值应该是通过实验测定的。
正已烷的爆炸极限
正己烷是石油中天然存在的一种碳氢化合物,也是石油醚和石脑油的主要成分之一。常温下为无色透明液体,略带石油气味。易挥发,蒸气重于空气。与空气形成爆炸混合物,爆炸极限1.18%~7.4%(体积分数)。
正己烷广泛用作食油提取溶剂、橡胶溶剂、人造革整理剂、精密器件清洗剂、衣服去污剂、医药片剂洗涤剂以及配制混合溶剂等。
【爆炸极限】可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。
例如一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%~74%。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度,分别称为爆炸下限和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限时不会爆炸,但能燃烧。
这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时,具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。
控制气体浓度是职业安全不可缺少的一环。加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度。在排放气体前,可以以涤气器、吸附法来清除可爆的气体。
影响爆炸极限的主要因素
1.原始温度,混合物的原始温度越高,下线降低,上限升高。
2.原始压力,压力增大,爆炸范围扩大。
3.介质影响,如氯中含氢,氢中含氧能增加爆炸的危险性,但爆炸性混合物中增加爆炸范围则会缩小。
4.着火源,着火源的能量,热表面积,着火源与混合物的接触时间,对均有影响。
5.容器的尺寸和材质。尺寸小,爆炸范围缩小。