三種典型可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)隨溶液濃度變化規律

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

　　閃點(diǎn)，又稱(chēng)為閃火點(diǎn)，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。對于純組分物質(zhì)，容易通過(guò)文獻資料查找閃點(diǎn)值，進(jìn)而判定該物質(zhì)的火災危險性等級。
 

　　但在工業(yè)領(lǐng)域，閃點(diǎn)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、農藥、水處理、制藥、精細化工、紡織等行業(yè)內都存在大規模應用，作為溶劑、分散劑或沉淀劑等。
 

　　測定這類(lèi)可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)對于生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)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。
 

　　本文利用微量連續閉口閃點(diǎn)儀研究了無(wú)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(diǎn)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(diǎn)值和檢測下限濃度等方面的差異。
 

　　實(shí)驗結果

 

　　如圖 所示，乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺溶液的閃點(diǎn)值均隨稀釋過(guò)程單調上升，這是由于三種雙組份溶液雖然不滿(mǎn)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數通常隨液相摩爾分數正向變化，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(shí)三種樣品的閃點(diǎn)檢測下限濃度(易燃組分低液相摩爾分數)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(shí)，由于測試腔內惰性的水蒸氣分壓過(guò)高，有機蒸氣將無(wú)法發(fā)生閃燃。同時(shí)，下限濃度與純物質(zhì)的沸點(diǎn)與開(kāi)口閃點(diǎn)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(diǎn)值的測試結果呈現較高的一致性，但在樣品量、加熱速率、空氣導入量等方面的差異導致測定的濃度下限存在一定區別。由于測試流程中蒸氣濃度累積至 LFL 是一個(gè)復雜的非線(xiàn)性、多因素耦合過(guò)程，濃度下限與檢測方法之間并沒(méi)有體現出很好的規律性。
 

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