Piroforyczność - Pyrophoricity

Substancja jest samozapalne (od greckiego : πυροφόρος , pyrophoros „pożar nośna”), jeśli nie zapala się samorzutnie na powietrzu w temperaturze poniżej 54 ° C (129 ° F) (gazów) lub 5 minut po wejściu w kontakt z powietrzem ( do cieczy i ciał stałych). Przykładami są siarczek żelaza (FeS) i wiele metali reaktywnych , w tym pluton i uran , gdy są sproszkowane lub pokrojone w cienkie plastry. Materiały piroforyczne często reagują również z wodą i zapalają się w kontakcie z wodą lub wilgotnym powietrzem. Można nimi bezpiecznie manipulować w atmosferze argonu lub (z kilkoma wyjątkami) azotu . Gaśnice klasy D są przeznaczone do stosowania w przypadku pożarów z udziałem materiałów piroforycznych.

Zastosowania

Tworzenie iskier z metali opiera się na piroforyczności małych cząstek metalu i w tym celu wykonuje się stopy piroforyczne. Ma to pewne zastosowania: mechanizmy iskrzące w zapalniczkach i różnych zabawkach przy użyciu żelazoceru ; rozpalanie ognia bez zapałek przy użyciu ognistej stali ; flintlock mechanizm broni; i iskrowanie metali żelaznych.

Obsługiwanie

Niewielkie ilości płynów piroforycznych są często dostarczane w szklanych butelkach z przegrodą wyłożoną PTFE (Teflon) . Większe ilości dostarczane są w metalowych zbiornikach podobnych do butli gazowych, zaprojektowanych tak, aby igła mogła się wsunąć przez otwór zaworu. Strzykawka, starannie osuszona i przepłukana powietrzem gazem obojętnym, służy do pobierania cieczy z pojemnika.

Podczas pracy z piroforycznymi ciałami stałymi naukowcy często stosują szczelny schowek na rękawiczki przepłukiwany gazem obojętnym. Ponieważ te specjalistyczne komory rękawicowe są drogie i wymagają specjalistycznej i częstej konserwacji, wiele substancji stałych piroforycznych jest sprzedawanych jako roztwory lub dyspersje w oleju mineralnym lub lżejszych rozpuszczalnikach węglowodorowych, dzięki czemu można nimi manipulować w atmosferze laboratorium, jednocześnie utrzymując tlen- i wolne od wilgoci środowisko. Lekko piroforyczne ciała stałe, takie jak tetrahydroglinian litu ( glinowodorek litu ) i wodorek sodu, mogą być przenoszone w powietrzu przez krótki czas, ale pojemniki muszą być przepłukane gazem obojętnym, zanim materiał zostanie zwrócony do pojemnika w celu przechowywania.

Materiały piroforyczne

Ciała stałe

• Fosfor biały , oryginalny "fosfor"
• Metale alkaliczne ( lit , sód , potas , rubid , cez ), w tym stop NaK
• Metale drobnoziarniste ( żelazo , aluminium , magnez , wapń , cyrkon , uran , tytan , wolfram , bizmut , hafn , tor , osm , neodym )
• Niektóre metale i stopy luzem ( cer , pluton )
• Alkilowane alkoholany metali lub halogenki niemetali (dietyloetoksyglin, dichloro(metylo)silan)
• Grafit potasowy (KC ₈ )
• Metali wodorki ( wodorek sodu , wodorek litowo-glinowy , uran trihydride )
• Metanetellurol (CH ₃ TeH), analog metanolu, w którym tellur zastępuje tlen
• Częściowo lub całkowicie alkilowane pochodne wodorków metali i niemetali (wodorek dietyloglinu, trimetyloglin , trietyloglin , butylolit ), z kilkoma wyjątkami (tj. dimetylortęć i tetraetyloołów )
• Katalizatory miedziane do ogniw paliwowych, np. Cu/ZnO/Al ₂ O ₃
• Odczynniki Grignarda (związki w postaci RMgX)
• Zużyte katalizatory uwodornienia, takie jak pallad na węglu lub nikiel Raneya (szczególnie niebezpieczne ze względu na zaadsorbowany wodór)
• Siarczek żelaza : często spotykany w obiektach naftowych i gazowych, gdzie produkty korozji w wyposażeniu stalowni mogą się zapalić pod wpływem powietrza
• Proszki ołowiu i węgla wytwarzane z rozkładu cytrynianu ołowiu
• Uran jest piroforyczny, co pokazuje rozpad pocisków penetrujących zubożony uran w płonący pył po uderzeniu w cel; w postaci drobno rozdrobnionej łatwo ulega zapłonowi, a złom uranu z operacji obróbki mechanicznej ulega samozapłonowi
• Neptun
• Kilka związków plutonu jest piroforycznych i powoduje jedne z najpoważniejszych pożarów występujących w zakładach Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych
• Osad z węglowodorów ropopochodnych (PHC)

Płyny

• Difosfan
• Metaloorganiczne metale z głównych grup (np. aluminium , gal , ind , cynk i kadm itp.)
• trietyloboran
• tert -butylolit
• dietylocynk
• trietyloglin
• olej lniany ; szmaty nasączone olejem lnianym mogą ulec samozapłonowi.

Hydrazyna jest hipergoliczna z utleniaczami, takimi jak tetratlenek diazotu lub nadtlenek wodoru , ale nie jest naprawdę piroforyczna.

Gazy

• Wodorki niemetali ( arsyna , fosfina , diboran , german , silan )
• Karbonylki metali ( oktakarbonyl dikobaltu , karbonylek niklu )

Uwagi

Zewnętrzne linki

• Podręcznik Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych „Podkład do spontanicznego ogrzewania i piroforyczności” (archiwum)
• „Wykaz materiałów piroforycznych” . Zarchiwizowane od oryginału w 2015 roku.
• „Przewodnik po substancjach piroforycznych” (PDF) . Zdrowie i bezpieczeństwo środowiskowe . Uniwersytet w Minnesocie. Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 31 października 2014 r . Pobrano 27 marca 2021 .