موقد غاز

موقد البروبان المستخدم مع الهواء القسري في فرن صهر المعادن.
موقد بروبان مزود بشعلة بنسن
الأوكسي أسيتيلين لقطع قضبان الصلب
لهب الغاز والزيت، في موقد مزدوج

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 / الوقوددرجة حرارة اللهب
البروبان في الهواء1980  درجة مئوية 3596  درجة فهرنهايت
البيوتان في الهواء1970  درجة مئوية 3578  درجة فهرنهايت
الخشب في الهواء (لا يتم الوصول إليه عادة في موقد الحطب )1980  درجة مئوية 3596  درجة فهرنهايت
الأسيتيلين في الهواء2550  درجة مئوية 4622  درجة فهرنهايت
الميثان (الغاز الطبيعي) في الهواء1950  درجة مئوية 3542  درجة فهرنهايت
الهيدروجين في الهواء2111  درجة مئوية 3831  درجة فهرنهايت
البروبان مع الأكسجين2800  درجة مئوية 5072  درجة فهرنهايت
الأسيتيلين في الأكسجين3100  درجة مئوية 5612  درجة فهرنهايت
مزيج البروبان والبيوتان مع الهواء1970  درجة مئوية 3578  درجة فهرنهايت
الفحم في الهواء ( فرن الصهر )1900  درجة مئوية 3452  درجة فهرنهايت
السيانوجين ( C2N2 ) في الأكسجين4525  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  المئويةالحد الأعلى لقابلية الاشتعال، بالنسبة  المئويةدرجات حرارة الاشتعال
الغاز الطبيعي4.715482-632  درجة مئوية
البروبان2.159.6493-604  درجة مئوية
البيوتان1.98.5482-538  درجة مئوية
الأسيتيلين2.581305  درجة مئوية
هيدروجين475500  درجة مئوية
الأمونيا1625651  درجة مئوية
أول أكسيد الكربون12.574609  درجة مئوية
الإيثيلين3.410.8490  درجة مئوية

(الغلاف الجوي هو هواء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.)

قيم احتراق الغازات الشائعة

الغازقيمة الاحتراق
(وحدة حرارية بريطانية/قدم مكعب)(ميجا جول/م³)
الغاز الطبيعي ( الميثان )من 950 إلى 1150من 35 إلى 43
البروبان257295.8
مزيج البروبان والبيوتانمن 2500 إلى 3200من 90 إلى 120
البيوتان3225120.1

مراجع

  • دليل الجيب للتحقيق في الحرائق والحرق العمد، الطبعة الثانية، إف إم جلوبال، الجداول 1 و2 و3
  • موقد غاز في موسوعة بريتانيكا