الاشتعال
 | تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . ( يوليو 2019 ) |
تكون المادة قابلة للاشتعال (من اليونانية : πυροφόρος ، pyrophoros ، "حاملة للنار") إذا اشتعلت تلقائيًا في الهواء عند أو أقل من 54 درجة مئوية (129 درجة فهرنهايت) (للغازات) أو في غضون 5 دقائق بعد ملامستها للهواء (للسوائل والمواد الصلبة). [1] ومن الأمثلة مركبات الليثيوم العضوي وثلاثي إيثيل البوران . غالبًا ما تكون المواد القابلة للاشتعال تتفاعل مع الماء أيضًا وستشتعل عند ملامستها للماء أو الهواء الرطب . يمكن التعامل معها بأمان في أجواء الأرجون أو (مع استثناءات قليلة) النيتروجين . تم تصميم طفايات الحريق من الفئة د للاستخدام في الحرائق التي تنطوي على مواد قابلة للاشتعال. المفهوم ذو الصلة هو فرط الاشتعال ، حيث يشتعل مركبان تلقائيًا عند خلطهما.
الاستخدامات
يعتمد إنشاء الشرارات من المعادن على الاشتعال الذاتي لجزيئات معدنية صغيرة، ويتم تصنيع السبائك الاشتعالية لهذا الغرض. [2] تشمل التطبيقات العملية آليات الشرارة في الولاعات والألعاب المختلفة، باستخدام الفيروسيريوم ؛ إشعال النيران بدون أعواد ثقاب، باستخدام الفولاذ الناري ؛ آلية الصوان في الأسلحة النارية؛ واختبار الشرارات للمعادن الحديدية.
التعامل
غالبًا ما يتم توفير كميات صغيرة من السوائل القابلة للاشتعال في زجاجة زجاجية ذات حاجز مبطن بمادة البولي تترافلورو إيثيلين . يتم توفير كميات أكبر في خزانات معدنية تشبه أسطوانات الغاز، ومصممة بحيث يمكن للإبرة أن تمر عبر فتحة الصمام. يتم استخدام حقنة، مجففة بعناية وخالية من الهواء بغاز خامل ، لاستخراج السائل من الحاوية.
عند العمل مع المواد الصلبة القابلة للاشتعال، يستخدم الباحثون غالبًا صندوق قفازات محكم الإغلاق مملوء بغاز خامل. ونظرًا لأن صناديق القفازات المتخصصة هذه باهظة الثمن وتتطلب صيانة متخصصة ومتكررة، فإن العديد من المواد الصلبة القابلة للاشتعال تُباع كمحاليل أو مستحلبات في زيت معدني أو مذيبات هيدروكربونية أخف ، بحيث يمكن التعامل معها في جو المختبر، مع الحفاظ على بيئة خالية من الأكسجين والرطوبة. يمكن التعامل مع المواد الصلبة القابلة للاشتعال بشكل معتدل مثل هيدريد الليثيوم والألمنيوم وهيدريد الصوديوم في الهواء لفترات وجيزة من الوقت، ولكن يجب شطف الحاويات بالغاز الخامل قبل إعادة المادة إلى الحاوية للتخزين.
المواد القابلة للاشتعال
المواد الصلبة
- الفسفور الأبيض
- المعادن القلوية ، وخاصة البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم ، بما في ذلك سبيكة NaK
- المعادن المقسمة بدقة ( الحديد ، [3] الألومنيوم ، [ 3] المغنيسيوم ، [3] الكالسيوم ، الزركونيوم ، [ بحاجة لمصدر ] اليورانيوم ، التيتانيوم ، التنغستن ، البزموت ، الهافنيوم ، الثوريوم ، الأوزميوم ، النيوديميوم )
- بعض المعادن والسبائك في شكلها السائب ( السيريوم والبلوتونيوم )
- ألكوكسيدات معدنية ألكيلية أو هاليدات غير معدنية (ثنائي إيثيل إيثوكسي الألومنيوم، ثنائي كلورو (ميثيل) سيلان)
- جرافيت البوتاسيوم (KC 8 )
- هيدريدات المعادن ( هيدريد الصوديوم ، هيدريد الليثيوم والألومنيوم ، ثلاثي هيدريد اليورانيوم )
- مشتقات مؤلكلة جزئيًا أو كليًا من هيدريدات الفلزات واللافلزات (هيدريد ثنائي إيثيل الألومنيوم، ثلاثي ميثيل الألومنيوم ، ثلاثي إيثيل الألومنيوم ، بوتيل الليثيوم )، مع بعض الاستثناءات (مثل ثنائي ميثيل الزئبق ورباعي إيثيل الرصاص )
- محفزات خلايا الوقود النحاسية ( أكسيد الزنك ، وأكسيد الألومنيوم ) [4]
- كواشف غرينيارد (مركبات من الشكل RMgX)
- محفزات الهدرجة المستخدمة مثل البلاديوم على الكربون أو نيكل راني (خطرة بشكل خاص بسبب الهيدروجين الممتص)
- كبريتيد الحديد الثنائي : يوجد غالبًا في منشآت النفط والغاز، حيث يمكن أن تشتعل منتجات التآكل في معدات مصانع الصلب إذا تعرضت للهواء
- مساحيق الرصاص والكربون الناتجة عن تحلل سترات الرصاص [5] [6]
- اليورانيوم ، كما هو موضح في تفكك قذائف اليورانيوم المستنفد إلى غبار محترق عند الاصطدام بأهدافها؛ في شكله المقسم بدقة، يكون قابلاً للاشتعال بسهولة، وخردة اليورانيوم الناتجة عن عمليات التصنيع تكون عرضة للاشتعال التلقائي [7]
- النبتونيوم
- العديد من مركبات البلوتونيوم قابلة للاشتعال، وهي تتسبب في بعض أخطر الحرائق التي تحدث في منشآت وزارة الطاقة الأمريكية [8]
- حمأة الهيدروكربونات البترولية (PHC)
السوائل
- ديفوسفان
- المواد العضوية المعدنية لمجموعة المعادن الرئيسية (مثل الألومنيوم ، والغاليوم ، والإنديوم ، والزنك ، والكادميوم ، وما إلى ذلك)
- ثلاثي إيثيل البوران
- tert- بوتيل الليثيوم
- ثنائي إيثيل الزنك
- ثلاثي إيثيل الألومنيوم
- زيت بذر الكتان ؛ يمكن للخرق المبللة بزيت بذر الكتان أن تشتعل ذاتيًا
الهيدرازين يشتعل بسرعة كبيرة مع المؤكسدات مثل رباعي أكسيد النيتروجين أو بيروكسيد الهيدروجين ، ولكنه ليس مشتعلًا حقًا.
الغازات
- هيدريدات اللافلزات ( الزرنيخ ، الفوسفين ، [i] ثنائي البوران ، الجيرمان ، السيلان )
- كربونيلات معدنية ( ثنائي كوبالت أوكتاكاربونيل ، كربونيل النيكل )
ملاحظات توضيحية
- ^ الفوسفين، PH 3 يشتعل فقط إذا كان غير نقي، مع وجود P 2 H 4 .
مراجع
- ^ GHS، النسخة السابعة المنقحة. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev07/English/ST_SG_AC10_30_Rev7e.pdf
- ^ ن. براديب شارما (سبتمبر 1998)، قاموس الكيمياء، دار جيان للنشر، رقم ISBN 9788121205931
- ^ abc Angelo & Subramanian (2008)، مسحوق المعادن: العلم والتكنولوجيا والتطبيقات ، ص 48،
مساحيق الألومنيوم والحديد والمغنيسيوم شديدة الاشتعال بطبيعتها
- ^ CW Corti et al. / التحفيز التطبيقي أ: عام 291 (2005) 257
- ^ تركيب الرصاص القابل للاشتعال وطريقة تصنيعه
- ^ تشارلز جيه (1966). "تفاعل الرصاص القابل للاشتعال مع الأكسجين". مجلة الكيمياء الفيزيائية . 70 (5): 1478-1482. doi :10.1021/j100877a023.
- ^ وزارة الطاقة | مكتب الصحة والسلامة والأمن | السلامة النووية والبيئة | اليورانيوم أرشيف 2015-02-21 على موقع واي باك مشين ، تم استرجاعه في 3 سبتمبر 2013؛ تم أرشفته في 24 أغسطس 2010.
- ^ وزارة الطاقة | مكتب الصحة والسلامة والأمن | السلامة النووية والبيئة | البلوتونيوم محفوظ في 2015-02-21 على موقع واي باك مشين ، تم استرجاعه في 3 سبتمبر 2013؛ تم أرشفته في 28 سبتمبر 2010.
روابط خارجية
- دليل وزارة الطاقة الأمريكية، "مقدمة عن التسخين التلقائي والاشتعال الذاتي" (محفوظ)
- "قائمة المواد القابلة للاشتعال". مؤرشفة من الأصل في 2015-07-09.
- "دليل المواد الكيميائية القابلة للاشتعال" (PDF) . الصحة والسلامة البيئية . جامعة مينيسوتا. مؤرشف من الأصل (PDF) في 31 أكتوبر 2014. تم الاسترجاع في 27 مارس 2021 .
