O que é energia mínima de ignição?

A energia mínima de ignição (MIE) é uma medida da menor quantidade de energia transportada por uma faísca elétrica que acenderá um combustível disperso ou outro composto queimado no ar. As condições devem ser ideais para que a explosão ocorra com os valores de MIE, mas apenas valores de ignição um pouco mais altos podem ser necessários para inflamar a mistura. A faísca que causa uma explosão nesses casos pode ser de uma descarga eletrostática (ESD), onde existe uma diferença latente no potencial elétrico entre dois objetos próximos, ou pode ser causada por um circuito elétrico ativo que experimenta um arco ou um curto-circuito. evento de descarga do circuito. Compreender os processos químicos de combustão que levam a eventos mínimos de energia de ignição é importante no campo de combate a incêndios, bem como nas indústrias que envolvem o armazenamento e o uso de compostos voláteis, como na operação de aeronaves.

Combustíveis e solventes voláteis e outros produtos químicos que possuem valores mínimos de energia de ignição muito baixos incluem acetileno e hidrogênio a 0,017 milijoules, etileno a 0,08 milijoules e metano a 0,3 milijoules. Esses produtos químicos devem ser manuseados com extremo cuidado em espaços confinados, devido ao fato de que todos eles também têm baixos pontos de evaporação na pressão e temperatura atmosféricas normais. Um dos acidentes aéreos comerciais mais caros e mortais dos EUA, o voo do TWA 800 12 minutos após a decolagem da cidade de Nova York, Nova York, em julho de 1996, foi atribuído a uma possível explosão mínima de energia de ignição no tanque de combustível da asa central . Cerca de 50 galões (189 litros) de combustível de aviação conhecido como Jet A, que estava armazenado no tanque na época, foram inadvertidamente aquecidos por aparelhos de ar condicionado diretamente sob a área do tanque, que vaporizou parte do combustível. À medida que o avião se elevava em altitude, a pressão reduzida do ar aumentou a evaporação a tal ponto que a sobrepressão e uma possível condição desconhecida de centelha criaram uma explosão que quebrou o próprio tanque de combustível e destruiu a aeronave.

Vários outros tipos de compostos dispersos no ar como material particulado fino, de metais em pó a farinha de grãos e combustíveis sólidos como carvão e enxofre, também tendem a ter baixos valores mínimos de energia de ignição. O MIE para o alumínio é de 15 milijoules e o magnésio é 40 milijoules. O carvão varia de 30 a 60 milijoules e a farinha à base de grãos acende a 240 milijoules. Uma explosão de poeira pode até ocorrer com uma mistura aleatória de resíduo do piso varrida no ar se for bem dispersa em um ambiente aquecido, com potencial de inflamar entre 0,2 milijoules e 10 joules se a umidade estiver abaixo de 80% e a temperatura ambiente é de 59 ° a 77 ° Fahrenheit (15 ° a 25 ° Celsius).

Outros compostos conhecidos por terem baixos valores mínimos de energia de ignição bem abaixo dos de 1 milijoule incluem combustíveis do tipo propano, poeira de ferro e dissulfeto de carbono. Esses baixos valores são significativos quando comparados ao nível de energia gerado a partir de fontes comuns de faíscas. Uma faísca elétrica estática normalmente descarrega cerca de 22 milijoules de energia, e uma vela de ignição em um automóvel descarrega cerca de 25 milijoules de energia a cada ciclo de combustão.