Ponto de inflamação - Flash point
Em química , o ponto de inflamação de um material volátil é a temperatura mais baixa em que seus vapores se inflamam se receberem uma fonte de ignição.
O ponto de inflamação às vezes é confundido com a temperatura de autoignição , a temperatura que causa a ignição espontânea . O ponto de combustão é a temperatura mais baixa na qual os vapores continuam queimando após a remoção da fonte de ignição. É mais alto do que o ponto de fulgor, porque no ponto de fulgor pode não ser produzido mais vapor rápido o suficiente para manter a combustão. Nem o ponto de fulgor nem o ponto de incêndio dependem diretamente da temperatura da fonte de ignição, mas a temperatura da fonte de ignição é muito mais alta do que o ponto de fulgor ou de incêndio.
Combustíveis
O ponto de inflamação é uma característica descritiva que é utilizado para distinguir entre inflamáveis combustíveis, como gasolina (também conhecido como a gasolina ), e combustíveis combustíveis, tais como o gasóleo .
Também é usado para caracterizar os riscos de incêndio de combustíveis. Os combustíveis que têm um ponto de inflamação inferior a 37,8 ° C (100,0 ° F) são chamados de inflamáveis, enquanto os combustíveis com um ponto de inflamação acima dessa temperatura são chamados de combustíveis.
Mecanismo
Todos os líquidos têm uma pressão de vapor específica , que é função da temperatura desse líquido e está sujeita à Lei de Boyle . Conforme a temperatura aumenta, a pressão de vapor aumenta. À medida que a pressão do vapor aumenta, a concentração de vapor de um líquido inflamável ou combustível no ar aumenta. Portanto, a temperatura determina a concentração de vapor do líquido inflamável no ar. Uma certa concentração de um vapor inflamável ou combustível é necessária para manter a combustão no ar, o limite inferior de inflamável , e essa concentração é específica para cada líquido inflamável ou combustível. O ponto de inflamação é a temperatura mais baixa na qual haverá vapor inflamável suficiente para induzir a ignição quando uma fonte de ignição for aplicada.
Medição
Existem dois tipos básicos de medição do ponto de fulgor: copo aberto e copo fechado . Em dispositivos de copo aberto, a amostra é contida em um copo aberto que é aquecido e, em intervalos, uma chama trazida sobre a superfície. O ponto de inflamação medido irá realmente variar com a altura da chama acima da superfície do líquido e, em altura suficiente, a temperatura do ponto de inflamação medida coincidirá com o ponto de inflamação . O exemplo mais conhecido é o copo aberto de Cleveland (COC).
Existem dois tipos de testadores de copo fechado: não equilibrados, como Pensky-Martens, onde os vapores acima do líquido não estão em equilíbrio de temperatura com o líquido, e equilibrados, como Escala pequena (comumente conhecida como Setaflash), onde o os vapores são considerados em equilíbrio de temperatura com o líquido. Em ambos os tipos, os copos são selados com uma tampa através da qual a fonte de ignição pode ser introduzida. Testadores de copo fechado normalmente fornecem valores mais baixos para o ponto de fulgor do que copo aberto (normalmente 5–10 ° C ou 9–18 ° F mais baixo) e são uma melhor aproximação da temperatura na qual a pressão de vapor atinge o limite inferior de inflamável . Além dos testadores de ponto de inflamação Penskey-Martens, outros testadores não equilibrados incluem TAG e Abel, ambos os quais são capazes de resfriar a amostra abaixo da temperatura ambiente para materiais de baixo ponto de inflamação. O testador de ponto de fulgor TAG adere a ASTM D56 e não tem agitador, enquanto o testador de ponto de fulgor Abel adere a IP 170 e ISO 13736 e tem um motor de agitação para que a amostra seja agitada durante o teste.
O ponto de inflamação é uma medida empírica em vez de um parâmetro físico fundamental. O valor medido irá variar com o equipamento e variações do protocolo de teste, incluindo taxa de aumento de temperatura (em testadores automatizados), tempo permitido para a amostra se equilibrar, volume da amostra e se a amostra é agitada.
Os métodos para determinar o ponto de fulgor de um líquido são especificados em muitos padrões. Por exemplo, o teste pelo método de copo fechado Pensky-Martens é detalhado em ASTM D93, IP34, ISO 2719, DIN 51758, JIS K2265 e AFNOR M07-019. A determinação do ponto de fulgor pelo método de copo fechado de pequena escala é detalhada em ASTM D3828 e D3278, EN ISO 3679 e 3680 e IP 523 e 524.
O Guia CEN / TR 15138 para Teste de Ponto de Fulgor e a Orientação ISO TR 29662 para Teste de Ponto de Fulgor cobrem os principais aspectos do teste de ponto de fulgor.
Exemplos
| Combustível | Ponto de inflamação | de auto-ignição temperatura |
|---|---|---|
| Etanol (70%) | 16,6 ° C (61,9 ° F) | 363 ° C (685 ° F) |
| Combustível Coleman (White Gas) | −4 ° C (25 ° F) | 215 ° C (419 ° F) |
| Gasolina (gasolina) | −43 ° C (−45 ° F) | 280 ° C (536 ° F) |
| Diesel (2-D) | > 52 ° C (126 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
| Combustível de jato (A / A-1) | > 38 ° C (100 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
| Querosene | > 38–72 ° C (100–162 ° F) | 220 ° C (428 ° F) |
| Óleo vegetal (canola) | 327 ° C (621 ° F) | 424 ° C (795 ° F) |
| Biodiesel | > 130 ° C (266 ° F) |
A gasolina (gasolina) é um combustível usado em um motor de ignição por centelha . O combustível é misturado com o ar dentro de seus limites inflamáveis e aquecido por compressão e sujeito à Lei de Boyle acima de seu ponto de inflamação e, em seguida, aceso pela vela de ignição . Para inflamar, o combustível deve ter um baixo ponto de ignição, mas de modo a evitar a pré-ignição causado pelo calor residual em uma câmara de combustão quente, o combustível deve ter uma alta temperatura de autoignição .
Os pontos de inflamação do combustível diesel variam entre 52 e 96 ° C (126 e 205 ° F). O diesel é adequado para uso em um motor de ignição por compressão . O ar é comprimido até aquecer acima da temperatura de autoignição do combustível, que é então injetado como um spray de alta pressão, mantendo a mistura ar-combustível dentro dos limites inflamáveis. Um motor a diesel não tem fonte de ignição (como as velas de ignição em um motor a gasolina), portanto, o combustível diesel deve ter um ponto de inflamação alto e uma temperatura de autoignição baixa.
Os pontos de inflamação do combustível de jato também variam com a composição do combustível. Tanto o Jet A quanto o Jet A-1 têm pontos de inflamação entre 38 e 66 ° C (100 e 151 ° F), próximos aos do querosene pronto para uso. No entanto, tanto o Jet B quanto o JP-4 têm pontos de inflamação entre −23 e −1 ° C (−9 e 30 ° F).
estandardização
Os pontos de inflamação das substâncias são medidos de acordo com métodos de teste padrão descritos e definidos em uma publicação de 1938 por TL Ainsley de South Shields intitulada "Sea Transport of Petroleum" (Capt. P. Jansen). A metodologia de teste define o aparelho necessário para realizar a medição, os principais parâmetros de teste, o procedimento a ser seguido pelo operador ou aparelho automatizado e a precisão do método de teste. Os métodos de teste padrão são escritos e controlados por vários comitês e organizações nacionais e internacionais. Os três órgãos principais são o Grupo de Trabalho Conjunto CEN / ISO sobre Ponto de Fulgor (JWG-FP), Seção de Inflamabilidade ASTM D02.8B e Painel de Inflamabilidade TMS SC-B-4 do Instituto de Energia.