LABORATORIUM FIZYKOCHEMII SPALANIA I WYBUCHÓW
KOMPANIA II	PLUTON II
Ćwiczenie: 6 Temat: Oznaczanie temperatury zapalenia tworzyw sztucznych.	Imię i nazwisko: Płotica Marcin Poliwoda Paweł
data 22-04-1998	podpis:

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest oznaczenie temperatury zapalenia tworzywa sztucznego według PN-69/C-89022.

Metoda pomiaru

Odważyć cztery próbki badanego tworzywa (w naszym przypadku wióry sosnowe) o masie 1 ± 0,1 g. oraz umieścić je w gilzach. Kolejno wstawiać do bloku grzejnego. Jest on ogrzewany elektrycznie. Podgrzać blok do temperatury o 10 stopni niższej niż spodziewana temperatura zapalenia ( w naszym przypadku 270 °C). Spróbować za pomocą palnika o długości płomienia ok. 10 mm zapalić gazy wydzielające się przez otwór gilzy. Podnosząc temperaturę bloku ponawiać próby zapalenia aż do momentu uzyskania płomienia utrzymującego się przez co najmniej 5s. Temperaturę wskazywaną w tym momencie zanotować jako temperaturę zapalenia danego tworzywa.

Zestaw aparatury do oznaczania temperatury tworzyw sztucznych

a)blok aluminiowy, b)probówki ze stali kwasoodpornej, c)termopary, d)palnik,

e)woltomierz, f)autotransformator

Tabela pomiarowa:

nr próbki	masa tworzywa [G]	temperatura zapalenia [*c]
1	1,00	286,5

materiał próbki: sosna

Za temperaturę zapalenia sosny należy przyjąć najniższą temperaturę przy której próbka pali się stałym płomieniem przez co najmniej 5 sekund. W naszym doświadczeniu pomimo poddania badaniu czterech próbek zapaleniu uległa tylko jedna z nich. Za tą temperaturę uznać więc należy 286.5*C.

Drewno jest materiałem niehomogenicznym, nieizotropowym tzn., że właściwości drewna, w tym wszystkie cechy palności zmieniają się w zależności od kierunku ułożenia włókien. Aby wyeliminować tę cechę, w doświadczeniu użyto bardzo silnie rozdrobnione drewno. Drewno jest mieszaniną wysokocząsteczkowych, naturalnych polimerów, z których najistotniejszymi są: celuloza (ok. 50%), hemiceluloza (ok. 25%), lignina (ok. 25%). Termiczna analiza rozkładu drewna pokazuje, że rozkład termicznych zasadniczych składników drewna następuje w temperaturach: hemiceluloza 200-260*C, celuloza 240-350*C, lignina 280-500*C.

Reakcja spalania drewna zachodzi w układzie heterogenicznym tzn., że obok spalania gazowych produktów rozkładu równolegle przebiega spalanie węgla powstającego podczas spalania. Taki sposób spalania drewna powoduje, że proces spalania materiałów zwęglających się jest bardziej złożony niż proces spalania cieczy i gazów. Ze względu na sposób wykonania doświadczenia, w próbce spala się jedynie faza lotna wydzielająca się w wyniku rozkładu termicznego. Skład i objętość fazy lotnej zależy od sposobu prowadzenia rozkładu termicznego, temperatury i szybkości grzania. Jednocześnie w chwili ogrzewania drewna następuje stopniowe zwęglanie powierzchni (zmiana koloru). Rozdrobnienie drewna ułatwia migrację lotnych produktów rozkładu, do których należą niskocząsteczkowe, lotne węglowodory i wodór, które w obecności zewnętrznych źródeł ciepła ulegają zapaleniu i spaleniu. Jest to tzw. płomieniowa faza spalania drewna. Główna masa gazowych produktów rozkładu wydziela się w temperaturze 200- 400*C.

Różne gatunki drewna cechują się różnymi temperaturami zapłonu, np.: lipa- 240*C, dąb- 290*C, akacja- 300*C. Wyznaczona przez nas temperatura dla sosny- 286.5*C jest z nimi porównywalna.

---