Нанопыль взрывоопасна

27-02-2012, 10:24 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (2 081)

Американские ученые обнаружили, что пыль при промышленных масштабах обработки наноматериалов вызывает высокий риск взрыва.

В 2008 году на заводе в городе Портвентворт, штат Джорджия, произошел взрыв сахарной пыли, который унес жизни 13 человек и ранил 42. Исследование, опубликованное в издании Industrial and Engineering Chemistry Research, показывает, что пыль наноматериалов может взорваться из-за искры всего в 1/30 от искры, необходимой для воспламенения сахарной пыли.

Объемный взрыв при воспламенении мелкодисперсных горючих материалов вызывает большие разрушения и опасен для жизни и здоровья даже на большом расстоянии от эпицентра

Начиная с первого случая взрыва мучной пыли в 1785 году, аналогичные происшествия стали причиной множества несчастных случаев на производстве. Несмотря на современные технологии, до сих пор мелкие частицы различных материалов несут постоянную угрозу для жизни рабочих.

С развитием промышленного производства наноматериалов ученые все больше беспокоятся об опасности взрыва нанопыли. Она намного мельче мучной, угольной или крахмальной, а поэтому способна воспламеняться даже от малейшей искры. Именно поэтому ученые решили исследовать взрывоопасность трех типов «нетрадиционной» пыли: наноматериалов, гибридных смесей пыли и горючих газов или паров, флокулянтов - волокна или хлопья, которые образуются при производстве, например, напольных покрытий.

Результаты исследований показывают, что для воспламенения металлических наноматериалов, вроде алюминиевой нанопыли, требуется энергия менее 1 мДж. Это всего 1/30 от энергии воспламенения сахарной пыли и 1/60 от энергии, необходимой для возгорания пшеничной пыли.

При этом флокулянты часто вырабатывают статическое электричество, которое служит причиной самопроизвольного взрыва хлопьевидный пыли. Если же добавить к пыли горючие газы или пары горючих жидкостей, вероятность возгорания существенно увеличивается. Исследователи предупреждают, что для предотвращения взрыва наноматериалов необходимы строжайшие меры предосторожности: полное отсутствие искр и минимум трения, которое вызывает разряды статического электричества.

Источник: cnews.ru.

Рейтинг публикации:

Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

» #1 написал: pl (27 февраля 2012 20:29)
Статус: |

Группа: Гости
публикаций 0
комментариев 0
Рейтинг поста:

Ну и учОные wink

Американские ученые обнаружили, что пыль при промышленных масштабах обработки наноматериалов вызывает высокий риск взрыва....Начиная с первого случая взрыва мучной пыли в 1785 году, аналогичные происшествия стали причиной множества несчастных случаев на производстве. Несмотря на современные технологии, до сих пор мелкие частицы различных материалов несут постоянную угрозу для жизни рабочих.

В стародавние времена булочник, чтобы справиться с назойливыми мухами, использовал одно верное средство. Взяв пригоршню муки, он бросал ее в воздух и поджигал. Облачко муки вспыхивало. Пламя, хлопок — и докучливых насекомых как не бывало. Этот способ помогал всегда, хотя иной раз от хлопка вылетали стекла из окон. Однако 14 декабря 1785 года в Турине (Италия) произошла катастрофа. Решив проверенным способом избавиться от мух, неудачливый пекарь взорвал все свое хозяйство. Под обломками пекарни погиб он сам и его подручные. В 1979 году в Бремене на одном из мукомольных комбинатов взорвалась мучная пыль. В результате 14 погибших, 17 раненых, ущерб — 100 миллионов марок.
Неужели мучная пыль может стать причиной страшных взрывов? Ведь не динамит же развеян в воздухе, а всего лишь частицы муки?
Волков А. Приключения пыли.
Ответ
Мука содержит вещества органического происхождения, а значит, она может гореть. Конечно, в обычных условиях поджечь муку не просто. Но если мука распылена в воздухе, то каждая пылинка контактирует с кислородом. К тому же общая площадь поверхности пылинок во много раз больше площади поверхности цельного куска вещества такой же массы. Значит, при распылении вещества в огромное число раз возрастает площадь его поверхности. Горение же происходит на поверхности, так как именно поверхность вещества контактирует с атмосферным кислородом. При этом мельчайшие пылинки сгорают настолько быстро, что происходит взрыв.
Шабловский В. Занимательная физика. СПб.: Тригон, 1997. С. 100.

Пирофорность — способность твёрдого материала в мелкораздробленном состоянии к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева.
Пирофорность связана, как правило, с экзотермическими реакциями окисления веществ на воздухе; так как при высокой удельной площади поверхности мелкораздробленного материала тепловыделение при его окислении пропорционально площади поверхности, в то время как теплоёмкость — пропорциональна массе, то нагрев окисляющейся частицы обратно пропорционален степени 3/2 её линейных размеров и при достаточно малых размерах может достичь температуры самовоспламенения.
Пирофорность свойственна многим веществам в тонко раздробленном виде: металлам (Fe, Co, Ni, Mn, V и др.), гидридам некоторых металлов, сульфидам (например, пириту FeS2), элементоорганическим соединениям и даже некоторым оксидам (например, диоксиду осмия OsO2 в его мелкодисперсной «чёрной» форме).
В случае металлов и сплавов в компактном состоянии пирофорные свойства могут проявляться и при механическом дроблении, когда от массы металла, поверхность которого пассивирована оксидной плёнкой, механически отделяются дисперсные частицы, самовоспламеняющиеся в воздухе. В этом случае пирофорность проявляется как искрение при трении или ударе.
Наиболее распространены пирофорные сплавы на основе церия (мишметалл — «сырой» сплав нераздёлённых редкоземельных элементов, ферроцерий) из которого изготавливаются «кремни» зажигалок. Пирофорны в компактном состоянии также многие лантаноиды и актиноиды (в частности торий, уран, плутоний).
Пирофорность представляет собой серьёзную проблему в производствах, использующих порошки металлов, в частности в порошковой металлургии и других процессах, где используются активные металлы в дисперсном состоянии.

» Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии