三種典型可燃性液體水溶液的閃點隨溶液濃度變化規(guī)律

　　本文利用微量連續(xù)閉口閃點儀研究了三種典型可燃性液體水溶液的閃點隨溶液濃度變化規(guī)律，并對比分析了常閉式閉口杯法(ASTM D6450)與改良連續(xù)閉杯法(ASTM D7094)兩種方法在檢測結(jié)果上的差異。
 

　　閃點，又稱為閃火點，是表征液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)揮發(fā)性和蒸氣易燃性的重要參數(shù)。對于純組分物質(zhì)，容易通過文獻資料查找閃點值，進而判定該物質(zhì)的火災(zāi)危險性等級。
 

　　但在工業(yè)領(lǐng)域，閃點并不明確的混合溶液，特別是可燃性液體與水組成的二元或多元互溶體系在涂料、農(nóng)藥、水處理、制藥、精細化工、紡織等行業(yè)內(nèi)都存在大規(guī)模應(yīng)用，作為溶劑、分散劑或沉淀劑等。
 

　　測定這類可燃性液體水溶液的閃點對于生產(chǎn)作業(yè)場所燃爆風(fēng)險識別、危險等級劃分以及管控措施制定具有重要意義。
 

　　本文利用微量連續(xù)閉口閃點儀研究了無水乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺三種典型可燃液體水溶液的閉口閃點與溶液濃度之間的關(guān)系，并比較了 ASTM D6450 和 ASTM D7094 兩種測試方法在閃點值和檢測下限濃度等方面的差異。
 

　　實驗結(jié)果

 

　　如圖 所示，乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺溶液的閃點值均隨稀釋過程單調(diào)上升，這是由于三種雙組份溶液雖然不滿足理想溶液，不服從拉烏爾定律，但氣液平衡狀態(tài)下易燃組分的氣相摩爾分?jǐn)?shù)通常隨液相摩爾分?jǐn)?shù)正向變化，所以稀溶液中可燃液體的飽和蒸氣壓相對較低，需要在更高溫度下才能達到有機蒸氣的爆炸下限 LFL。
 

　　同時三種樣品的閃點檢測下限濃度(易燃組分低液相摩爾分?jǐn)?shù))分別為乙醇 1.6%、丙烯酸 56%和二甲基乙酰胺 61%。低于下限濃度時，由于測試腔內(nèi)惰性的水蒸氣分壓過高，有機蒸氣將無法發(fā)生閃燃。同時，下限濃度與純物質(zhì)的沸點與開口閃點值正相關(guān)，可以認為樣品揮發(fā)性與易燃性越強，通常其水溶液能夠發(fā)生閃燃的濃度范圍越大。
 

　　另外，ASTM D6450 和 ASTM D7094 兩種方法對于單一濃度閃點值的測試結(jié)果呈現(xiàn)較高的一致性，但在樣品量、加熱速率、空氣導(dǎo)入量等方面的差異導(dǎo)致測定的濃度下限存在一定區(qū)別。由于測試流程中蒸氣濃度累積至 LFL 是一個復(fù)雜的非線性、多因素耦合過程，濃度下限與檢測方法之間并沒有體現(xiàn)出很好的規(guī)律性。
 

　　可燃性液體水溶液的閃點隨稀釋程度單調(diào)上升，而閃點可檢測濃度范圍取決于純物質(zhì)揮發(fā)性與易燃性，同時又受到檢測方法的影響。