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Brennbare Flüssigkeiten

Brennbare und brennbare Flüssigkeiten
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Wir reden immer wieder über Beschleuniger und die Chemikalien, aus denen sie bestehen, und wie man sie am Tatort erkennt, aber es gibt einen Aspekt der Beschleunigerflüssigkeit, den wir noch nicht behandelt haben: Warum sind sie brennbar?

Der Chemiker möchte immer wissen, warum, wenn man ein Streichholz ins Wasser gibt, die Flamme erlischt, aber das gleiche Streichholz, das in Alkohol gelegt wird, in Flammen aufgeht. Warum ist Alkohol brennbar, Wasser aber nicht?

Der Grund liegt in der Struktur der Moleküle. Zuvor haben wir über die einzigartigen Eigenschaften von Wasser gesprochen, die sich aus seiner Fähigkeit ergeben, Wasserstoffbrückenbindungen herzustellen. Die Wasserstoffbrückenbindungen in Wasser begrenzen seinen Dampfdruck und erschweren daher den Übergang in die Gasphase. Moleküle, die keine Wasserstoffbrückenbindungen haben oder die sehr schwache Kräfte haben, die sie zusammenhalten, sind viel leichter in die Gasphase zu gelangen. Der Grad, in dem eine Flüssigkeit auf natürliche Weise in die Gasphase übergeht (die Flüchtigkeit), kann durch ihren Dampfdruck beschrieben werden.

Dampfdruck

Der Druck, den der Dampf der Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur ausübt, wird als Dampfdruck bezeichnet.


Der Dampf der Flüssigkeit übt Druck auf ihren Behälter aus – dies ist ihr Dampfdruck.

7 Dampfdruck gegen Siedepunkt
ChemistryConnected (YouTube)

Wie bereits erwähnt, müssen Sie über genügend Energie verfügen, um ein Feuer zu entfachen, um die Reaktion über die Aktivierungsenergiebarriere zu bringen. Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck haben niedrigere Siedepunkte und damit niedrigere Aktivierungsenergien. Der Siedepunkt ist die Temperatur, bei der der Dampfdruck dem atmosphärischen Druck entspricht, so dass der Druck der Atmosphäre die Flüssigkeit nicht mehr in einem flüssigen Zustand halten kann und sich Blasen bilden. Dies bedeutet, dass Flüssigkeiten mit niedrigeren Siedepunkten und höheren Dampfdrücken leichter zu verbrennen sind.

Es ist der Dampf der Flüssigkeit und nicht die Flüssigkeit selbst, die sich entzündet, wenn sie in bestimmten Anteilen mit Luft in Gegenwart einer Zündquelle gemischt wird. Brennbare und brennbare Flüssigkeiten verdampfen und bilden mit Luft brennbare Gemische, wenn sie sich in offenen Behältern befinden, wenn Lecks auftreten oder wenn sie erhitzt werden.

Flammpunkt

Der Flammpunkt einer Flüssigkeit ist die Mindesttemperatur, bei der eine Flüssigkeit in einem Prüfgefäß Dampf in ausreichender Konzentration abgibt, um mit Luft nahe der Flüssigkeitsoberfläche ein zündfähiges Gemisch zu bilden. Der Flammpunkt ist daher abhängig vom Siedepunkt und dem daraus resultierenden Dampfdruck der Flüssigkeit.Per Definition wird jede Flüssigkeit mit einem Flammpunkt von weniger als 100 ° F als brennbare Flüssigkeit angesehen. Any liquid with a flashpoint between 100°F – 200°F is considered combustible. In general, the relative hazard of a flammable liquid increases as the flashpoint decreases.

Flammable Liquids Boiling Point, °C (1 atm) Flash Point, °C
acetone 56 -18
hexane 69 -7
pentane 36 -40
heptane 98.4 -4
water 100 N/A
ethyl ether 35 -45
ethanol (absolute) 78 12
ethanol (95%) 17
methanol 65 11
isopropyl alcohol 82 12