Kas yra minimali uždegimo energija?

Minimali užsidegimo energija (MIE) – tai mažiausio energijos kiekio, kurį perduoda elektros kibirkštis, kuri uždegs ore išsisklaidžiusį kurą ar kitaip deginamą junginį, matas. Sąlygos turi būti idealios, kad sprogimas įvyktų esant MIE reikšmėms, tačiau gali prireikti tik šiek tiek didesnių užsidegimo verčių, kad mišinys užsidegtų kitu atveju. Tokiais atvejais sprogimą sukelianti kibirkštis gali kilti dėl elektrostatinės iškrovos (ESD), kai atsiranda latentinis elektrinio potencialo skirtumas tarp dviejų arti esančių objektų, arba ją gali sukelti įtampingoji elektros grandinė, kuri patiria lanką arba trumpąjį jungimą. grandinės iškrovimo įvykis. Degimo cheminių procesų supratimas, dėl kurio užsiliepsnoja mažiausia energija, yra svarbus gaisrų gesinimo srityje, taip pat pramonės šakose, kuriose saugomi ir naudojami lakiieji junginiai, pavyzdžiui, naudojant orlaivius.

Lakieji degalai, tirpikliai ir kitos cheminės medžiagos, kurių minimalios užsidegimo energijos vertės yra labai mažos, yra 0.017 milidžaulio acetilenas ir vandenilis, 0.08 milidžaulio etilenas ir 0.3 milidžaulio metanas. Su šiomis cheminėmis medžiagomis uždarose erdvėse reikia elgtis labai atsargiai, nes visose jų garavimo taškai esant normaliam atmosferos slėgiui ir temperatūrai yra žemi. Viena brangiausių ir daugiausiai aukų pareikalavusių JAV komercinių aviakatastrofų – TWA 800 skrydis praėjus 12 minučių po pakilimo iš Niujorko (Niujorkas) 1996 m. liepos mėn. . Maždaug 50 galonų (189 litrų) aviacinio kuro, žinomo kaip Jet A, kuris tuo metu buvo laikomas bake, buvo netyčia įkaitintas oro kondicionavimo įrenginių tiesiai po bako sritimi, todėl dalis kuro išgaravo. Lėktuvui kylant į aukštį, sumažėjęs oro slėgis padidino garavimą iki tiek, kad perteklinis slėgis ir galimai nežinoma kibirkštis sukėlė sprogimą, kuris sulaužė patį kuro baką ir sunaikino orlaivį.

Keletas kitų tipų junginių, kurie yra išsisklaidę ore smulkių kietųjų dalelių pavidalu, nuo metalų miltelių iki grūdų miltų ir kietojo kuro, pavyzdžiui, anglies ir sieros, taip pat turi mažą minimalią užsidegimo energiją. Aliuminio MIE yra 15 milidžaulių, o magnio – 40 milidžaulių. Anglies vertė svyruoja nuo 30 iki 60 milidžaulių, o grūdų pagrindu pagaminti miltai užsilieps 240 milidžaulių. Dulkių sprogimas gali įvykti net atsitiktiniam grindų likučių mišiniui patekus į orą, jei jis gerai pasiskirsto šildomoje aplinkoje, ir gali užsidegti nuo 0.2 milidžaulio iki 10 džaulių, jei drėgmė yra mažesnė nei 80 %. ir aplinkos temperatūra yra nuo 59° iki 77° Farenheito (nuo 15° iki 25° Celsijaus).

Kiti junginiai, kurių minimalios užsidegimo energijos vertės yra gerokai mažesnės nei 1 milidžaulis, yra propano tipo kuras, geležies dulkės ir anglies disulfidas. Šios žemos vertės yra reikšmingos, palyginti su energijos lygiu, gaunamu iš įprastų kibirkščių šaltinių. Statinė elektros kibirkštis paprastai iškrauna apie 22 milijaulius energijos, o automobilio uždegimo žvakė per kiekvieną degimo ciklą iškraus apie 25 milidžaulius energijos.