【प्रतिदिन एक प्रश्न】 रसायन इंजीनियरिंग सिद्धांत 316: विस्फोट की सीमा (5 फरवरी)
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इस पोस्ट को अंतिम बार “ज़ाईहुई कांगकियाओ” द्वारा 2016-2-19, 15:53 पर संपादित किया गया। “रसायन विज्ञान सिद्धांत” विभाग में अब “प्रतिदिन एक प्रश्न” नामक गतिविधि शुरू की गई है; इसका उद्देश्य लोगों को रसायन विज्ञान संबंधी बुनियादी ज्ञान को मजबूत करने में मदद करना है। आगे भी “रसायन विज्ञान के सिद्धांत”, “पदार्थों का स्थानांतरण एवं पृथक्करण”, “रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी” आदि विषयों पर भी ऐसी गतिविधियाँ शुरू की जाएँगी। आशा है कि सभी लोग इस गतिविधि का सक्रिय रूप से समर्थन करेंगे~ सभी को क्रिसमस की शुभकामनाएँ!! “प्रतिदिन एक प्रश्न” गतिविधि में दिए गए प्रश्नों के उत्तर सीधे ही देखे जा सकते हैं; 1 दिन बाद यह विषय बंद कर दिया जाएगा! ! इस वर्ष भी सभी को निरंतर भाग लेने हेतु प्रोत्साहित करने हेतु! भाग लेने पर ही 3 वित्तीय पुरस्कार मिलते हैं; सही उत्तर देने पर अतिरिक्त 4 वित्तीय पुरस्कार भी मिलते हैं~~~ सरल प्रश्न: ज्वलनशील पदार्थों की विस्फोट सीमा क्या है? उत्तर: ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं। जब इन ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाते हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस को किसी आग के संपर्क में लाया जाता है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड एवं हवा के मिश्रण के लिए विस्फोट होने की सीमा 12.5% से 80% तक है। दहनशील मिश्रणों में विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम एवं अधिकतम सांद्रता को क्रमशः “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” एवं “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है। इन दोनों सीमाओं को कभी-कभी “दहन की न्यूनतम सीमा” एवं “दहन की अधिकतम सीमा” भी कहा जाता है। जब विस्फोट होने की सीमा से कम ऊर्जा होती है, तो न तो विस्फोट होता है, न ही आग लगती है। ； विस्फोट की सीमा से अधिक ऊर्जा होने पर विस्फोट नहीं होता, लेकिन आग लग सकती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि पहले मामले में ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता पर्याप्त नहीं होती, एवं अतिरिक्त वायु के कारण ठंडक पैदा हो जाती है; जिससे आग का फैलाव रुक जाता है ； जबकि दूसरा कारण यह है कि वायु की कमी के कारण आग फैल नहीं पाती। जब ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता, अभिक्रिया हेतु आवश्यक सांद्रता के बराबर होती है, तब ही विस्फोट की शक्ति सबसे अधिक होती है (अर्थात्, पूर्ण दहन अभिक्रिया के समीकरण के आधार पर निर्धारित सांद्रता अनुपात के आधार पर)। दहनशील पदार्थों के लिए, विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमाएँ; यानी, विस्फोट होने की न्यूनतम सीमा जितनी कम होती है, एवं विस्फोट होने की अधिकतम सीमा जितनी अधिक होती है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमा। ； विस्फोट होने की सीमा जितनी कम होगी, उतनी ही कम मात्रा में ज्वलनशील पदार्थों के रिसाव से भी विस्फोट हो सकता है। ； विस्फोट होने की संभावना जितनी अधिक होती है, उतनी ही मात्रा में हवा कंटेनर में प्रवेश कर पाती है; ऐसे में यह हवा कंटेनर में मौजूद ज्वलनशील पदार्थों के साथ मिलकर विस्फोट की स्थिति उत्पन्न कर देती है। यह ध्यान देने योग्य है कि, जब ज्वलनशील मिश्रण की सांद्रता विस्फोट की सीमा से अधिक होती है, तो भले ही वह आग न लगाए या विस्फोट न करे, लेकिन जब वह कंटेनर या पाइप से बाहर निकलकर फिर से वायु के संपर्क में आता है, तो वह जल सकता है; इसलिए आग लगने का खतरा तो बना ही रहता है।
“ज्वलनशील पदार्थों की विस्फोट सीमा” से क्या तात्पर्य है? उत्तर: ज्वलनशील पदार्थ (ज्वलनशील गैसें, वाष्पें एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता सीमा के भीतर ही मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “पूर्व-मिश्रित गैस” बनती है। जब इस मिश्रण में आग लगती है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड एवं हवा के मिश्रण के लिए विस्फोट होने की सीमा 12.5% से 80% तक है। दहनशील मिश्रणों में विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम एवं अधिकतम सांद्रता को क्रमशः “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” एवं “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है। इन दोनों सीमाओं को कभी-कभी “दहन की न्यूनतम सीमा” एवं “दहन की अधिकतम सीमा” भी कहा जाता है। जब विस्फोट होने की सीमा से कम ऊर्जा होती है, तो न तो विस्फोट होता है, न ही आग लगती है। ； विस्फोट की सीमा से अधिक ऊर्जा होने पर विस्फोट नहीं होता, लेकिन आग लग सकती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि पहले मामले में ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता पर्याप्त नहीं होती, एवं अतिरिक्त वायु के कारण ठंडक पैदा हो जाती है; जिससे आग का फैलाव रुक जाता है ； जबकि दूसरा कारण यह है कि वायु की कमी के कारण आग फैल नहीं पाती। जब ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता, अभिक्रिया हेतु आवश्यक सांद्रता के बराबर होती है, तब ही विस्फोट की शक्ति सबसे अधिक होती है (अर्थात्, पूर्ण दहन अभिक्रिया के समीकरण के आधार पर निर्धारित सांद्रता अनुपात के आधार पर)। दहनशील पदार्थों के लिए, विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमाएँ; यानी, विस्फोट होने की न्यूनतम सीमा जितनी कम होती है, एवं विस्फोट होने की अधिकतम सीमा जितनी अधिक होती है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमा। ； विस्फोट होने की सीमा जितनी कम होगी, उतनी ही कम मात्रा में ज्वलनशील पदार्थों के रिसाव से भी विस्फोट हो सकता है। ； विस्फोट होने की संभावना जितनी अधिक होती है, उतनी ही मात्रा में हवा कंटेनर में प्रवेश कर पाती है; ऐसे में यह हवा कंटेनर में मौजूद ज्वलनशील पदार्थों के साथ मिलकर विस्फोट की स्थिति उत्पन्न कर देती है। यह ध्यान देने योग्य है कि, जब ज्वलनशील मिश्रण की सांद्रता विस्फोट की सीमा से अधिक होती है, तो भले ही वह आग न लगाए या विस्फोट न करे, लेकिन जब वह कंटेनर या पाइप से बाहर निकलकर फिर से वायु के संपर्क में आता है, तो वह जल सकता है; इसलिए आग लगने का खतरा तो बना ही रहता है।
जब ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं, तो जब इनकी सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाती हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
जब ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं, तो जब इनकी सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाती हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस को किसी आग के संपर्क में लाया जाता है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है।
विस्फोटक सांद्रता प्राप्त करने हेतु, एक ऊपरी सीमा एवं एक निचली सीमा होती है।
ज्वलनशील पदार्थों एवं ऑक्साइडों के कारण विस्फोट होने की सबसे अच्छी एवं सबसे खराब संभावनाएँ।
“ज्वलनशील पदार्थों की विस्फोट सीमा” से क्या तात्पर्य है? ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्पें एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस के संपर्क में आग आती है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को ही “विस्फोट सीमा” कहा जाता है।
जब ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं, तो जब इनकी सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाती हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
“ज्वलनशील पदार्थों की विस्फोट सीमा” से क्या तात्पर्य है? उत्तर: ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं। जब इन ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाते हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थ (ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस के संपर्क में आग आ जाती है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है।
वह सांद्रता की सीमा, जिस पर पदार्थ एवं हवा का मिश्रण आग के संपर्क में आने पर जल जाता है या विस्फोट हो जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस को किसी आग के संपर्क में लाया जाता है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों को वायु (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता अनुपात में मिलाकर “पूर्व-मिश्रित गैस” बनाई जाती है। जब इस मिश्रण में आग लगती है, तभी विस्फोट होता है। इस सांद्रता अनुपात की सीमा को ही “विस्फोट सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस के संपर्क में आग आ जाती है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को ही “विस्फोट सीमा” कहा जाता है।
ज्वलनशील पदार्थों (जैसे ज्वलनशील गैसें, वाष्प एवं धूल) को हवा (या ऑक्सीजन) के साथ एक निश्चित सांद्रता की सीमा के भीतर ही समान रूप से मिलाना आवश्यक है; ऐसा करने से ही “प्री-मिक्स्ड गैस” बनती है। जब इस प्री-मिक्स्ड गैस को किसी आग के संपर्क में लाया जाता है, तब ही विस्फोट होता है। इस सांद्रता की सीमा को “विस्फोट सीमा” या “विस्फोटक सांद्रता सीमा” कहा जाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड एवं हवा के मिश्रण के लिए विस्फोट होने की सीमा 12.5% से 80% तक है। दहनशील मिश्रणों में विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम एवं अधिकतम सांद्रता को क्रमशः “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” एवं “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है। इन दोनों सीमाओं को कभी-कभी “दहन की न्यूनतम सीमा” एवं “दहन की अधिकतम सीमा” भी कहा जाता है। जब विस्फोट होने की सीमा से कम ऊर्जा होती है, तो न तो विस्फोट होता है, न ही आग लगती है। ； विस्फोट की सीमा से अधिक ऊर्जा होने पर विस्फोट नहीं होता, लेकिन आग लग सकती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि पहले मामले में ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता पर्याप्त नहीं होती, एवं अतिरिक्त वायु के कारण ठंडक पैदा हो जाती है; जिससे आग का फैलाव रुक जाता है ； जबकि दूसरा कारण यह है कि वायु की कमी के कारण आग फैल नहीं पाती। जब ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता, अभिक्रिया हेतु आवश्यक सांद्रता के बराबर होती है, तब ही विस्फोट की शक्ति सबसे अधिक होती है (अर्थात्, पूर्ण दहन अभिक्रिया के समीकरण के आधार पर निर्धारित सांद्रता अनुपात के आधार पर)। दहनशील पदार्थों के लिए, विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमाएँ; यानी, विस्फोट होने की न्यूनतम सीमा जितनी कम होती है, एवं विस्फोट होने की अधिकतम सीमा जितनी अधिक होती है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि विस्फोट होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है, जितनी चौड़ी होती है विस्फोट होने की सीमा। ； विस्फोट होने की सीमा जितनी कम होगी, उतनी ही कम मात्रा में ज्वलनशील पदार्थों के रिसाव से भी विस्फोट हो सकता है। ； विस्फोट होने की संभावना जितनी अधिक होती है, उतनी ही मात्रा में हवा कंटेनर में प्रवेश कर पाती है; ऐसे में यह हवा कंटेनर में मौजूद ज्वलनशील पदार्थों के साथ मिलकर विस्फोट की स्थिति उत्पन्न कर देती है। यह ध्यान देने योग्य है कि, जब ज्वलनशील मिश्रण की सांद्रता विस्फोट की सीमा से अधिक होती है, तो भले ही वह आग न लगाए या विस्फोट न करे, लेकिन जब वह कंटेनर या पाइप से बाहर निकलकर फिर से वायु के संपर्क में आता है, तो वह जल सकता है; इसलिए आग लगने का खतरा तो बना ही रहता है।
1) जब बॉयलर के पानी में क्षारता अत्यधिक होती है, तो इससे वॉटर कूलिंग वॉल्वों में क्षारीय क्षय एवं तनाव-संबंधी दोष उत्पन्न हो जाते हैं। 2) इसके कारण भट्ठी में मौजूद पानी में झाग पैदा हो सकता है; यहाँ तक कि पानी उबलने लग सकता है, जिससे भाप की गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है। 3) रिवेटिंग एवं फुलाव-जोड़ने वाली विधियों से बने बॉयलरों में, अत्यधिक क्षारता के कारण क्षारीय क्षय जैसी समस्याएँ भी हो सकती हैं।
जब ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं, तो जब इनकी सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाती हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।
“विस्फोट की सीमा” वह सांद्रता-सीमा है; इस सीमा के भीतर, यदि कोई आग का स्रोत मौजूद हो, तो विस्फोट होने का खतरा रहता है।
“ज्वलनशील पदार्थों की विस्फोट सीमा” से क्या तात्पर्य है? उत्तर: ज्वलनशील गैसें या धूल, हवा के साथ मिल जाती हैं। जब इन ज्वलनशील पदार्थों की सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आग के संपर्क में आने पर वे तुरंत विस्फोट कर जाते हैं। विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता को “विस्फोट की न्यूनतम सीमा” कहा जाता है, जबकि अधिकतम सांद्रता को “विस्फोट की अधिकतम सीमा” कहा जाता है।