Was ist minimale Zündergie?

Mindestzündungsenergie (MIE) ist ein Maß für die niedrigste Energiemenge, die durch einen elektrischen Funken vermittelt wird, der einen dispergierten Brennstoff oder eine andere brennbare Verbindung in Luft entzündet. Die Bedingungen müssen ideal sein, damit die Explosion mit MIE -Werten stattfinden kann, aber nur geringfügig höhere Zündwerte sind erforderlich, um die Mischung ansonsten zu entzünden. Der Funke, der in solchen Fällen eine Explosion verursacht, kann entweder aus einer elektrostatischen Entladung (ESD) erfolgen, bei der zwischen zwei Objekten in unmittelbarer Nähe ein latenter Unterschied des elektrischen Potentials besteht oder durch einen lebenden elektrischen Schaltkreis verursacht werden kann, der ein ARC- oder Kurzschluss -Entladungsereignis erfährt. Das Verständnis der chemischen Prozesse, die zu minimalen Zündsenergieereignissen führen, ist im Bereich der Brandbekämpfung sowie Branchen wichtig, die die Lagerung und Verwendung von flüchtigen Verbindungen beinhalten, z. B. im Betrieb von Flugzeugen.

VolAtile -Kraftstoffe und Lösungsmittel sowie andere Chemikalien, von denen bekannt ist, dass sie sehr niedrige Mindestzündungsenergiewerte aufweisen, umfassen Acetylen und Wasserstoff bei 0,017 Millijoule, Ethylen bei 0,08 Millijoule und Methan bei 0,3 Millijoule. Diese Chemikalien müssen in engen Räumen mit extremer Sorgfalt behandelt werden, da alle auch niedrige Verdampfungspunkte bei normalem atmosphärischem Druck und Temperatur aufweisen. Einer der kostspieligsten und tödlichsten von US -amerikanischen kommerziellen Luftunfällen, der Flug von TWA 800 12 Minuten nach dem Start von New York City, New York, im Juli 1996, wurde auf eine mögliche minimale Explosion der Zündungsenergie im Kraftstofftank des Mittelflügels zurückgeführt. Etwa 50 Gallonen (189 Liter) Luftfahrtbrennstoff, bekannt als Jet A, das zu dieser Zeit im Tank gelagert wurde, wurden versehentlich von Klimaanlagen direkt unter dem Tankbereich erhitzt, was einen Teil des Kraftstoffs verdampfte. Als die Ebene in der Höhe anstiegLE Unbekannte Funkenzustand erzeugte eine Explosion, die den Kraftstofftank selbst auseinander brach und das Flugzeug zerstört hat.

Mehrere andere Arten von Verbindungen, die als feiner Partikel in Luft dispergiert sind, von pulverisierten Metallen bis hin zu Kornmehl und festen Brennstoffen wie Kohle und Schwefel haben ebenfalls eine geringe minimale Zündergiewerte. Der Mie für Aluminium ist 15 Millijoule und Magnesium 40 Millijoule. Die Kohle reicht von einem Wert von 30 bis 60 Millijoule und Mehl auf Kornbasis wird sich bei 240 Millijoule entzünden. Eine Staubexplosion kann sogar mit einer zufälligen Mischung aus Bodenrest in die Luft auftreten, wenn sie in einer erhitzten Umgebung gut dispersiert ist, wobei das Potenzial, sich in einem Bereich von 0,2 Millijoule bis zu 10 Joules zu entzünden, wenn die Luftfeuchtigkeit unter 80% liegt, und die Umgebungstemperatur 59 ° bis 77 ° Fahn (15 ° bis 25 ° Celsius).

Andere Verbindungen, von denen bekannt istDisulfid. Diese niedrigen Werte sind im Vergleich zum Energieniveau signifikant, das aus gemeinsamen Funkenquellen erzeugt wird. Ein statischer elektrischer Funke entlädt sich in der Regel etwa 22 Millijoule Energie, und eine Zündkerze in einem Automobil entlastet mit jedem Verbrennungszyklus etwa 25 Millijoule.