الاحتراق الذاتي Spontaneous combustion

الاحتراق الذاتي Spontaneous combustion

تلعب الحرارة المتولدة عن الأكسدة البطيئة دورا هاما فيما يسمى الاحتراق الذاتي ومثال ذلك زيت بذرة الكتان المستخدم في أعمال الدهان فانه يجف بفعل الأكسدة لا عن طريق تبخير أي جزء من أجزائه وتتولد عندئذ حرارة تتوزع في الهواء الجوى ولكن إذا وضعت خرقة مبللة بالزيت oily rag في صندوق خشبي محكم الإغلاق بحيث لا يتسرب الهواء لداخله فان الحرارة المتكونة عن الأكسدة البطيئة لا تتسرب لخارج الصندوق فترتفع درجة حرارة الخرقة شيئا فشيئا حتى تصل إلى نقطة الاشتعال وتشتعل بلهب واضح وإذا تكرر العمل باستخدام صندوق معدني لا يحدث اشتعال لان الحرارة المتولدة من الاحتراق الذاتي تتسرب من الإناء المعدني لان المعادن جيدة التوصيل للحرارة وبذلك لا تصل محتويات الصندوق لدرجة الاشتعال وتلاحظ عملية الاحتراق الذاتي بكثرة في أكوام القش ومواد أخرى كثيرة سيئة التخزين رديئة التهوية ومن الملاحظ أن عملية الاحتراق هذه تحدث دون تدخل مؤثر خارجي وتتوقف على عاملين رئيسيين هما:
1- قابلية المواد للاتحاد بالأكسجين (التأكسد ويطلق علي ذلك درجة الامتصاص أو درجة التشبع).
2- كمية الحرارة المختزنة دون تسرب .
ودرجة الحرارة المتولدة من عمليات التأكسد يختلف مقدارها باختلاف كمية المادة ، فكلما زادت الكمية كانت هناك فرص لتولد كميات كثيرة من الوحدات الحرارية ، فإذا لم تتسرب هذه الوحدات إلي الخارج فسوف تختزن وتتزايد بالدرجة التي تسمح باشتعال المادة.
ورغم أن الاحتراق الذاتي يحدث من ذات المادة إلا أن المصادر والمؤثرات الحرارية الخارجية قد تساعد علي سرعة حدوثه بطريق غير مباشر. إذ أن ارتفاع درجة حرارة الجو المحيط يساعد في عمليات التأكسد كما أنه يمنع تسرب الحرارة إلي خارج المادة مما قد يعجل في حدوث الاحتراق الذاتي.

أنواع المواد المتوقع احتراقها ذاتيا:

يمكن تقسيم هذه المواد إلي أربعة مجموعات وهي:

‌أ- المجموعة الأولي:

وهي مواد غير قابلة للحريق يتوقع فيها ارتفاع درجة حرارتها عند اتصالها بالماء بالدرجة التي تشتعل عندها المواد القابلة للحريق المجاورة.
ومن هذه الأمثلة ما يحدث للجير الحي أو كربونات الكالسيوم المستعمل في إنتاج غاز الاستيلين عند اتصالها بالماء فإنه يتولد منها حرارة قد تكفي لاشتعال الخشب أو الأقطان وغيرها من المواد القابلة للاحتراق الموجودة بالمكان. وقد تكفي الرطوبة العالية المشبع بها الهواء لإحداث هذا التفاعل وقد دلت التجارب علي أن الرطل من الجير الحي يصدر عنه عند اتصاله بالماء 495 وحدة حرارية (كالورى Calorie).
-وتعرف الوحدة الحرارية (كالورى Calorie) بأنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1سم3 من الماء درجة واحة مئوية.
‌ب- المجموعة الثانية:

وهي مواد تشتعل تلقائيا في درجة حرارة أقل من درجة حرارة الجو المحيط العادية عند تعرضها للهواء.
وأمثلة ذلك: مادة الصوديوم ، البوتاسيوم ، الكالسيوم ، الفسفور الأصفر وأن هذه المواد تحترق ذاتيا بمجرد تعرضها للهواء ولذلك تحفظ تحت أسطح السوائل. (الفسفور يحفظ تحت سطح الماء والصوديوم يحفظ تحت سطح زيت البرافين)
‌ج- المجموعة الثالثة:

وهي مواد قابلة للاحتراق ومن خواصها قابليتها للاتحاد بأكسجين الهواء (تتأكسد) في درجات الحرارة العادية.

ومن أمثلة ذلك: أعشاب النباتات والزيوت النباتية والحيوانية والدهون والمساحيق المطحونة لبعض المواد كالفحم النباتي.

‌د- المجموعة الرابعة:

وهي المواد العضوية المعرضة لتوالد البكتريا.
ومن أمثلة ذلك: الجوت والقش والحطب والقطن وغيرها من الألياف النباتية والحشائش الجافة. ويحتمل توالد البكتريا بهذه المواد وعندما تتعرض أجسام البكتريا لأكسجين الهواء تتم عملية تأكسد ترتفع نتيجة ذلك درجة حرارة المواد ويتوقع احتراقها.

الاحتراق الذاتي بالمواد الملوثة بالزيوت:

فضلات الأقطان وما شابه ذلك من فضلات الألياف الأخرى عند تلوثها بزيوت قابلة للتأكسد يتوقع حدوث احتراق ذاتي بها ، إذ أنه يحدث تسخين تلقائي نتيجة لتأكسد الزيوت ويحتمل تزايد الحرارة نتيجة لاختزانها وعدم تسربها إلي الخارج بالدرجة التي تشتعل عندها المواد الملوثة إذ قد تصل درجة الحرارة هذه إلي 200 درجة مئوية وهي الدرجة التي يبدأ فيها عادة اشتعال المواد سهلة الاحتراق.

ويمكن تفسير المراحل التي تسبق حدوث الاحتراق الذاتي بالفضلات الملوثة كالآتي:

1- يمتص الأكسجين الموجود في الهواء داخل مسام فضلات الأقطان أو الألياف الأخرى الملوثة بالزيوت.

2- أثناء امتصاص الأكسجين تبدأ عملية تأكسد الزيت.

3- يصاحب عملية التأكسد ارتفاع في درجة الحرارة ويستمر هذا الارتفاع طالما أن الحرارة لا تتسرب إلي الخارج.

4- يكفي مرور تيار هوائي لكي يحدث الاشتعال.