موقد غاز



موقد الغاز هو جهاز ينتج لهبًا غير متحكم فيه عن طريق خلط غاز الوقود مثل الأسيتيلين أو الغاز الطبيعي أو البروبان مع مؤكسد مثل الهواء المحيط أو الأكسجين المزود ، مما يسمح بالاشتعال والاحتراق .
يُستخدم اللهب عمومًا للحرارة أو الأشعة تحت الحمراء أو الضوء المرئي الذي ينتجه. بعض أنواع الشعلات، مثل مشاعل الغاز ، تتخلص من الغازات القابلة للاشتعال غير المرغوب فيها أو التي يصعب احتواؤها. كما تُشغَّل بعض الشعلات لإنتاج الكربون الأسود .
يُستخدم موقد الغاز في العديد من التطبيقات، مثل اللحام واللحام بالنحاس واللحام بالقصدير ، حيث يُستخدم الأكسجين بدلًا من الهواء لإنتاج لهب أكثر سخونة، وهو أمر ضروري لصهر الفولاذ . وتستخدم مختبرات الكيمياء مواقد بنسن التي تعمل بالغاز الطبيعي . أما في المنازل والمؤسسات التجارية ، فتُستخدم مواقد الغاز بشكل شائع في أفران الطهي . ولصهر المعادن التي تصل درجة انصهارها إلى 1100 درجة مئوية (مثل النحاس والفضة والذهب ) ، يُمكن استخدام موقد البروبان الذي يعمل بسحب الهواء الطبيعي. أما عند درجات حرارة أعلى، فيُستخدم الأسيتيلين عادةً مع الأكسجين.
درجات حرارة اللهب للغازات والوقود الشائعة
| الغاز / الوقود | درجة حرارة اللهب |
|---|---|
| البروبان في الهواء | 1980 درجة مئوية 3596 درجة فهرنهايت |
| البيوتان في الهواء | 1970 درجة مئوية 3578 درجة فهرنهايت |
| الخشب في الهواء (لا يتم الوصول إليه عادة في موقد الحطب ) | 1980 درجة مئوية 3596 درجة فهرنهايت |
| الأسيتيلين في الهواء | 2550 درجة مئوية 4622 درجة فهرنهايت |
| الميثان (الغاز الطبيعي) في الهواء | 1950 درجة مئوية 3542 درجة فهرنهايت |
| الهيدروجين في الهواء | 2111 درجة مئوية 3831 درجة فهرنهايت |
| البروبان مع الأكسجين | 2800 درجة مئوية 5072 درجة فهرنهايت |
| الأسيتيلين في الأكسجين | 3100 درجة مئوية 5612 درجة فهرنهايت |
| مزيج البروبان والبيوتان مع الهواء | 1970 درجة مئوية 3578 درجة فهرنهايت |
| الفحم في الهواء ( فرن الصهر ) | 1900 درجة مئوية 3452 درجة فهرنهايت |
| السيانوجين ( C2N2 ) في الأكسجين | 4525 درجة مئوية 8177 درجة فهرنهايت |
| ثنائي سيانو أسيتيلين (C4N2 ) في الأكسجين (أعلى درجة حرارة للهب) | 4982 درجة مئوية 9000 درجة فهرنهايت |
البيانات المذكورة أعلاه مقدمة مع الافتراضات التالية:
- اللهب أديباتي
- الهواء المحيط عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، وضغط 1 بار (atm)
- الاحتراق الكامل (بدون سخام، واللهب الأزرق هو المفتاح) (القياس المتكافئ)
- درجة الحرارة القصوى: هذه الملاحظات ليست مجرد افتراضات، وتحتاج إلى مزيد من التوضيح:
- سرعة الاحتراق (ليس لها تأثير على درجة الحرارة، ولكنها تطلق طاقة أكبر في الثانية الواحدة (كعملية احتراق أديباتية) مقارنة باللهب العادي)
- تؤثر النطاقات الطيفية أيضاً على لون اللهب، وذلك بحسب الجزء وعناصر الاحتراق.
- إشعاع الجسم الأسود (ظهور اللون فقط بسبب الحرارة)
- الغلاف الجوي - يؤثر على درجة حرارة اللهب ولونه بسبب تأثير لون الغلاف الجوي
حدود قابلية الاشتعال ودرجات حرارة اشتعال الغازات الشائعة
| حد قابلية الاشتعال الأدنى، بالنسبة المئوية | الحد الأعلى لقابلية الاشتعال، بالنسبة المئوية | درجات حرارة الاشتعال | |
|---|---|---|---|
| الغاز الطبيعي | 4.7 | 15 | 482-632 درجة مئوية |
| البروبان | 2.15 | 9.6 | 493-604 درجة مئوية |
| البيوتان | 1.9 | 8.5 | 482-538 درجة مئوية |
| الأسيتيلين | 2.5 | 81 | 305 درجة مئوية |
| هيدروجين | 4 | 75 | 500 درجة مئوية |
| الأمونيا | 16 | 25 | 651 درجة مئوية |
| أول أكسيد الكربون | 12.5 | 74 | 609 درجة مئوية |
| الإيثيلين | 3.4 | 10.8 | 490 درجة مئوية |
(الغلاف الجوي هو هواء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.)
قيم احتراق الغازات الشائعة
| الغاز | قيمة الاحتراق | |
|---|---|---|
| (وحدة حرارية بريطانية/قدم مكعب) | (ميجا جول/م³) | |
| الغاز الطبيعي ( الميثان ) | من 950 إلى 1150 | من 35 إلى 43 |
| البروبان | 2572 | 95.8 |
| مزيج البروبان والبيوتان | من 2500 إلى 3200 | من 90 إلى 120 |
| البيوتان | 3225 | 120.1 |
مراجع
- دليل الجيب للتحقيق في الحرائق والحرق العمد، الطبعة الثانية، إف إم جلوبال، الجداول 1 و2 و3
- موقد غاز في موسوعة بريتانيكا
- مواقد
- غاز الوقود
- أدوات
- اللحام
- الميثان
- الأسيتيلين
- البروبان
- البيوتان
