Substancje samozapalne

Definicja

samozapłonu

Samozapalenie jest zjawiskiem samorzutnego

zapoczątkowania procesu spalania, nie wymagającym

inicjującego działania bodźca pod postacią iskry

elektrycznej lub płomienia, które może nastąpić w

mieszaninach gazów, palnych cieczy oraz niektórych

ciał stałych.

@Twister 3D

Czynniki

samozapłonu

•

Zjawiska fizyczne

•

Przemiany biologiczne

•

Reakcje chemiczne

@Twister 3D

Przemiany

biologiczne

@Twister 3D

Niektóre bakterie w skutek rozrostu lub

oddychania wywołują gromadzenie energii w

strukturach organicznych.

Reakcje

chemiczne

@Twister 3D

Niektóre substancje chemiczne w zetknięciu ze sobą

wywołują szereg reakcji egzotermicznych prowadzących

do samozapalenia.

Podział substancji

•

Oleje i tłuszcze

•

Węgle kopalniane i torf

•

Produkty roślinne

•

Chemiczne substancje i ich

mieszaniny

@Twister 3D

Oleje i tłuszcze

Oleje dzieli się na:

•

mineralne

( np. maszynowy, transformatorowy i inne )

•

pochodzenia naturalnego

(tłuszcze):

- roślinne ( lniany, słonecznikowy i inne ) i

- zwierzęce ( krowi, tran )

Do samozapalenia zdolne są tylko oleje

roślinne i niektóre ciekłe zwierzęce

tłuszcze. Samozapaleniu nie ulegają

oleje mineralne, jeśli w nich nie ma

dodatku oleju roślinnego.

Przyczyną samozapalenia się olejów

roślinnych i ciekłych zwierzęcych

tłuszczów jest ich możliwości do

ulegania samorzutnych reakcji utleniania

w niskich temperaturach

Według Bacha nienasycone związki

mając dużą energię swobodną, aktywują tlen,
który wchodzi w reakcję z nimi na miejsce
podwójnych wiązań:

@Twister 3D

Węgle kopalniane i torf

Za węgle kopalne uważa się skały osadowe pochodzenia organicznego,
stanowiące produkt uwęglania bez dostępu tlenu szczątków roślinnych, oraz
produktów ich rozkładu.

Mechanizm samozapalenia się węgli jeszcze nie jest
zbadany w dostatecznym stopniu, ale główne
przyczyny wydzielania ciepła w węglach są
znane i należy tu wymienić:

•

adsorpcja tlenu z powietrza na powierzchni węgla

•

utlenianie węgli

Szybkość utleniania węgla, a następnie szybkość
samozapalenia zależy od wielu czynników takich
jak np.:

•

temperatury początkowej

•

stężenia tlenu w otoczeniu

•

stopnia rozdrobnienia węgla

@Twister 3D

Produkty

roślinne

Wiele produktów roślinnych takich jak: siano, słoma, kończyna, ziarna
suche, liście, otręby, chmiel itp. zdolne są do samoutleniania. Proces ten
zachodzi w pewnych określonych warunkach, a mianowicie, gdy zostaną
nagromadzone większe ilości materiału (stogi siana) i gdy wegetacja komórek
jeszcze się w nich nie zakończyła.
Pod wpływem bakterii zaczynają się procesy
fermentacji i gnicia, które miejscami podnoszą
temperaturę, dając początek ogniskom
samoutleniania. Obecność wilgoci i podwyższenie
temperatury kosztem działalności komórek
roślinnych stwarza możliwość rozmnażania
mikroorganizmów.

Wilgotne siano nagrzewa się samo do temperatury
300C, po tym rozpoczyna się proces zwęglania, a w
czterdziestym dniu samoutlenianie i żarzenie.
Szczególnie łatwo ulega samoutlenianiu siano
mokre. Czynnikiem przyspieszającym samoutlenianie
siana i jego samozapalenie jest żelazo piroforyczne
powstające z rozkładu organicznych związków
żelaza zawartych w roślinie.

@Twister 3D

Substancje chemiczne

Niektóre substancje chemiczne ze względu na swoje chemiczne właściwości

mogą ulegać reakcją prowadzącym do samozapalenia. Proces ten może
następować w różnych warunkach np. w zetknięciu z powietrzem.

W zależności od bodźca inicjującego reakcje prowadzące do gwałtownego

spalania (wybuchu) substancje samozapalające można rozbić na trzy
grupy:

•

substancje samozapalające się pod wpływem

Powietrza:

Do tej grupy można zaliczyć: fosfor biały

(żółty), fosforowodór, pył cynkowy, puder aluminiowy,
węgliki alkalicznych metali, metale rubid i cez oraz
inne substancje.

•

substancje, które zapalają się pod działaniem

wody:

Ze względów działań gaśniczych najbardziej

niebezpieczne są substancje ulegające
samozapaleniu w wyniku reakcji z wodą. Często już
nawet w kontakcie z wilgocią ulegają one
samonagrzewaniu, a następnie samozapaleniu.

•

substancje samozapalające się w zetknięciu

jedna z drugą:

Jest to bardzo wąska grupa związków,

która występuje w zasadzie tylko w laboratoriach chemicznych lub

biologicznych, głównie wykorzystywana do celów pirotechnicznych,
militarnych

@Twister 3D

Kapiszon

(

Chloran potasu + fosfor czerwony

)

Uwaga! Ta reakcja przebiega gwałtownie!

@Twister 3D

Podsumowanie

Substancje samozapalne

@Twister 3D

Mechanizm samozapalenia jest ściśle związany z zjawiskiem
samonagrzewania się substancji, charakteryzującym się tym, że temperatura
układu palnego podwyższa się w wyniku generacji ciepła wewnątrz samego
układu niezależnie od dopływu strumienia ciepła z zewnątrz. Jeśli wzrost
szybkości wydzielania się ciepła jest bardzo duży, to zjawisko
samonagrzewania przyspiesza się z możliwością przejścia w proces spalania
(samozapalenie).

Pracę wykonali:

sekc. kdt Tomasz

Krupiński

str. kdt Jakub

Kowalski

Szczególne podziękowania za

pomoc w realizacji pracy dla :

bryg. inż. Urszuli Fietz-

Strychalskiej

mł.kpt. Michała Śniegowskiego

asp.sztab. Janusza Sosińskiego

@Twistera 3D

@Twister 3D

Document Outline