Який бутан використовується в запальничках? Таємниця співвідношення н-бутану та ізобутану

Який бутан використовується в запальничках? Це чистий н{0}}бутан?

Запальнички заправляються бутановим паливом, але воно не однокомпонентне. Згідно з визначеннями в національних стандартах GB 25722-2010/ISO 9994:2005, паливо для запальничок — це зріджений вуглеводневий матеріал, що включає суміш вуглеводневих сполук, таких як n-бутан, ізобутан і пропан. Звичайний комерційний «легкий газ» складається з n-бутану та ізобутану в певному співвідношенні, а також містить невеликі кількості вуглеводнів C3 та C5. Серед них н-бутан має температуру кипіння -0,5 градуса і є основним паливом; Ізобутан має температуру кипіння -11,7 градуса і нижчу температуру займання, що сприяє покращенню ефективності займання. Метою змішування обох є забезпечення стабільного горіння, а також досягнення адаптованості до літнього та зимового сезонів і високого рівня успіху займання. Звичайні одноразові запальнички в основному наповнені бутаном.

Розділ 1: «Стандартна відповідь» щодо більш легкого палива

1.1 Паливна революція після Другої світової війни

В історії розвитку запальничок паливо пройшло цікавий шлях еволюції. До Другої світової війни більшість запальничок використовували бензин як паливо, але через його неприємний запах і високу летючість досвід користувача не був ідеальним. Після Другої світової війни газові-запальнички поступово замінили бензинові гнітові запальнички, а бутан став основним паливом.

Відповідно до положень національного стандарту QB 1141-1991 "Газові запальнички", газові запальнички повинні використовувати як паливо бутан, призначений для запальничок. Отже, що ж це за "бутан"?

1.2 Два «обличчя» Бутану

Бутан (C₄H₁₀) має два ізомери: n-бутан та ізобутан.

Хоча вони мають однакову молекулярну формулу, їхні фізичні властивості відрізняються, що визначає їхню різну роль у легкому паливі.

Розділ 2: Справжня формула легшого палива - змішаного бутану

2.1 Склад комерційного "запальничного газу"

Відповідно до опису в підручнику «Зареєстрований інженер з техніки безпеки», склад комерційного бутану (широко відомого як легкий газ) такий:

Складається з н-бутану та ізобутану, а також містить невелику кількість вуглеводнів і сульфідів C₃, C5. При кімнатній температурі це безбарвний газ зі специфічним запахом.

Тут відображається ключове слово -суміш.

Чому пальним для запальничок є суміш н-бутану та ізобутану, а не чистого н{1}}бутану? Є дві причини.

По-перше, щоб досягти хороших характеристик запалювання.
Ізобутан має нижчу температуру кипіння (-11,7 градуса проти -0,5 градуса н-бутану), що означає, що він випаровується та легше запалюється в холодному середовищі. Додавання відповідної кількості ізобутану гарантує, що запальничка спалахне з одного удару навіть взимку.

По-друге, для контролю тиску пари та забезпечення безпеки.
Згідно з визначенням газових запальничок у національному стандарті GB 25722-2010/ISO 9994:2005, пальне всередині запальнички — це зріджений вуглеводень (наприклад, n-бутан, ізобутан або пропан) зі стандартним тиском понад 104 кПа при 24 градусах. Цей тиск не повинен бути ні занадто низьким (інакше випаровування буде недостатнім для займання), ні занадто високим (інакше існує ризик вибуху). Регулюючи співвідношення н-бутану та ізобутану, можна точно контролювати тиск пари всередині запальнички.

2.2 Що всередині одноразової запальнички?

Найпоширеніші одноразові пластикові запальнички на ринку використовують рідкий бутан як паливо, що зберігається в герметичному відсіку внизу.

Китай є великим виробником запальничок. Лише річний обсяг виробництва в районі Шаодун провінції Хунань досягає 15 мільярдів одиниць, що становить приблизно 70% загального світового виробництва. Усі ці десятки мільярдів запальничок наповнені бутановою паливною сумішшю.

Розділ 3: Чому бутан? - Переваги бутану як легшого палива

3.1 Помірна температура кипіння

Точка кипіння чистого n{0}}бутану становить -0,5 градуса. Це значення дуже «розумне»:

За кімнатної температури (близько 20 градусів) н-бутан перебуває в рідкому стані, і його можна ефективно зберігати - маленька запальничка може вмістити достатньо палива, щоб вистачило на тривалий час.

Коли користувач натискає кнопку запальнички, тиск скидається, і рідкий бутан миттєво випаровується, утворюючи горючий газ.

Випарований бутан змішується з повітрям і стабільно горить при контакті з іскрою.

3.2 Чисте спалювання

Основними продуктами згоряння бутану є вуглекислий газ і вода. Він не виділяє токсичних або шкідливих речовин, що робить його безпечним у використанні та відносно екологічним.

3.3 Низька вартість

Бутан є побічним-продуктом крекінгу нафти. Він має рясні джерела, низьку ціну та підходить для масового виробництва одноразових споживчих товарів.

Розділ 4: «Поділ праці та кооперація» н-бутану та ізобутану

4.1 Пропорція за потребою

Незважаючи на те, що в галузі немає загальнодоступного уніфікованого стандарту для конкретного співвідношення (це часто є «комерційною таємницею» для окремих виробників запальничок), можна сказати напевно:

4.2 Основний принцип роботи

Незалежно від співвідношення, принцип роботи запальнички незмінний:

4.3 Переваги бутану високої-чистоти

Для-запальничок високого класу (таких як Zippos, імітація багаторазових запальничок Zippo тощо) користувачі можуть придбати окремі каністри з бутановим газом для заправки. Бутан високої -чистості (з вищим вмістом n-бутану) горить повніше, створює стабільніше полум’я, спричиняє менше відкладень домішок на соплі запальнички та може ефективно подовжити термін служби запальнички.

Національні стандарти якості запальничок також сприяють покращенню чистоти палива. Як відзначають професіонали галузі, багато некваліфікованих продуктів на ринку мають проблеми, оскільки газ у каністрах не є зазначеним скрапленим бутаном, а звичайним скрапленим газом, що становить загрозу безпеці. Тому вирішальним є вибір стандартного бутану, виробленого кваліфікованими виробниками.

Розділ 5: Огляд і заходи безпеки

5.1 Основні висновки

«Бутан» у запальничках не є ні чистим n{0}}бутаном, ні чистим ізобутаном, а сумішшю n-бутану та ізобутану, іноді також містить невелику кількість пропану.

Відповідно до QB 1141-1991, паливо визначається як "бутан, призначений для запальничок".

5.2 Заходи безпеки під час використання

Бутан є надзвичайно легкозаймистим газом. Хоча запальнички невеликі, не слід ігнорувати безпеку: