مقاله درباره طیف سنجی نشری قوس و جرقه

اختصاصی از یارا فایل مقاله درباره طیف سنجی نشری قوس و جرقه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:33

در منابع قوس و جرقه تقریباً امکان برانگیختن همه عناصر پایدار در جدول تناوبی وجود دارد.

تخلیه قوس و جرقه به عنوان منابع برانگیختگی از دهه 1920 برای طیف سنجی نشری وکیفی و کمی استفاده شده است. بسیاری از پیشرفت های نوین برانگیختگی قوس و جرقه در طی سالهای جنگ، دهه 1940 به ویژه در پروژة منهتان اتفاق افتاد.

در منبع قوس dc ،  70 تا 80 عنصر برانگیخته می شود. کاربرد اصلی قوس، برای تجزیه کیفی و نیمه کمی است، زیرا دقت اندازه گیری های کمی چندان مطلوب نیست. منبع جرقة‌ ولتاژ بالا، پر انرژی تر از قوس است؛ حتی گازهای نادر و هالوژن ها در تخلیه الکتریکی جرقه می‌توانند برانگیخته شوند. دقت جرقه بیشتر از قوس dc است و برای اندازه گیری های کمی برتری دارد.

منابع برانگیختگی قوس

در این بخش مشخصه ها، مزایا و محدودیت های انواع گوناگونی از تخلیه های قوس نظیر قوس dc ، قوس ac ، قوس با اتمسفر کنترل شده و قوس پایدار شده با گاز مورد توجه قرار می‌گیرند.

قوس که در تجزیه طیف شیمیایی به کار می رود، تخلیه دی الکتریکی بین دو یا چند الکترود هدایت کننده است. یکی از الکترودها ،‌حاوی پودر نمونه، مخلوط جامد یا پس ماندة محلول است. شدت نشر در کل زمان قوس زنی که سوزاندن نامیده می شود، به صورت فوتوگرافیکی یا الکترونیکی انتگرال گیری می شود. قوس می تواند در هوا یا اتمسفری از گاز بی اثر آزادسوز باشد، یا به وسیله گاز پایدار شود. قوس های آزادسوز بیشتر برای تجزیه های طیف شیمیایی به کار گرفته می شوند. سه نوع قوس مورد استفاده قرار می گیرد: قوس dc ، قوس ac و قوس نوبتی یا تک جهتی.

قوس های dc آزاد سوز

معمولی ترین نوع قوس بکار گرفته شده در تجزیه طیف شیمیایی قوس dc است؛ که بطور مرسوم با آشکارپذیری و دقت کم مشخص می شود. گر چه در تخلیة قوس، یونش اساساً وجود دارد اما خطوط نشری اتم های خنثی برتری دارند. در واقع خطوط اتم خنثی، اغلب خطوط قوس نامیده می شوند؛ یا به عنوان خطوط نوع (I) در نامگذاری طیف بینی خوانده می شوند. بنابراین خط آرگون (I) ، خط آرگون خنثی است.

قوس dc از تخلیه پیوسته 1 تا 30 آمپری بین یک جفت الکترود فلزی یا گرافیتی حاصل میشود. دیاگرام ساده شدة مدار الکتریکی در شکل 9-1 نشان داده شده است.

قوس بیشتر مقاومت منفی از خود نشان می دهد، چون افزایش جریان قوس منجر به افت ولتاژ در گاف و کاهش در مقاومت قوس خواهد شد.

با افزایش یافتن رسانایی قوس، جریان باید بدون محدودیت افزایش یابد. کنترل صحیح جریان به سوزاندن یکنواخت کمک می کند و شدت های نشر تکرارپذیری ایجاد می‌شود. برای تنظیم بهتر جریان ولتاژ اعمال شده باید بزرگتر از افت ولتاژی باشد که در دو سر قوس اتفاق می افتد.

معمولی ترین ماده الکترود، گرافیت است. گرچه گاهگاهی خود نمونه های فلزی به شکل مناسب درآورده شده و به عنوان الکترود استفاده می شوند. گرافیت ارزان و باخلوص بالا در دسترس است، همچنین در برابر حملة بیشتر واکنش گرها مقاوم و نیز ماده ای دیرگداز است.

اغلب نمونه هایی که باید تجزیه شوند جامدند، پودرها، تراشه ها و براده های متداول‌اند. به طور کلی نمونه ها با تبخیر از الکترود فنجانی شکل (الکترود پایینی ) که شبیه یکی از الکترودهایی است که در تصویر 9-3 نشان داده شده اند وارد قوس می شوند.

برای ایجاد قوس یا الکترودها لحظه ای به هم برخورد می کنند یا مولد جرقه ای با جریان الکتریکی پایین امکان یونش اولیه را مهیا می سازد. با یونش گرمایی مواد موجود در گاف‌ و تأمین الکترونها و یونها از الکترودها ، قوس برقرار می شود.

در آمریکا، معمولا در قوس، الکترود نمونه به عنوان آند و الکترود مخالف به عنوان کاتد عمل می کند. نمونه برداری کاتدی بیشتر در اروپا استفاده می شود. با نمونه برداری آندی، میدان رو به بالا بر مواد یونیده اثر می گذارد. فقط غلظت نسبتاً پایینی از مواد یونیده در ستون قوس وجود دارد و بخار کمی به وسیله نفوذ جانبی خارج می شود. در برانگیختگی کاتدی، بخارات یونیده در معرض نیروهای رو به پایین در ستون قرار می گیرند. نتیجة این امر غلظت پایین در ستون و انباشتگی ذرات فلزی در کاتد است، که به لایة کاتدی معروف است. گاهی برانگیختگی کاتدی برای کاهش حد آشکارسازی مطلق استفاده می شود که به دلیل افزایش نشر در لایة کاتدی است. با این حال، نشر زمینة شدیدی نیز در ناحیه لایه کاتدی یافته می شود و نسبتهای علامت به زمینه ممکن است بهتر از نمونه برداری آندی، نباشد. در قوس های آزادسوز، زمان گذار به اندازه‌ی ‌چند میلی ثانیه است.

احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای

اختصاصی از یارا فایل احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 54

احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای

موتورهای اشتعال ( احتراق ) جرقه ای یا اتو

اصول کارکرد

این سیستم ، یک موتور احتراقی می باشد که با استفاده از اشتعال بیرونی ، انرژی موجود در سوخت ( بنزین ) را به انرژی جنبشی ( سینتیک ) تبدیل می کند .

این نوع موتورها برای کارکرد خود از یک مخلوط سوخت – هوا ( بر پایه بنزین یا گاز ) استفاده می کنند .

هنگامی که پیستون در داخل سیلندر به سمت پایین حرکت می کند مخلوط سوخت هوا به داخل سیلندر کشیده شده و هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند این مخلوط به صورت متراکم در می آید.

این مخلوط ، سپس در فواصل زمانی معین و توسط شمع ها ، جهت احتراق آماده می شود . گرمایی که در طی مرحله احتراق حاصل می شود باعث بالا رفتن فشار سیلندر گردیده و سپس پیستون باعث به حرکت درآمدن میل لنگ شده و در نتیجه این فعل و انفعال ، انرژی مکانیکی ( قدرت ) حاصل می گردد .

پس از هر مرحله احتراق کامل ، گازهای موجود از سیلندر خارج شده و مخلوط تازه ای از سوخت – هوا به داخل سیلندر کشیده ( وارد )می شود . در موتوراتومبیلها تبدیل گازها ( جابه جایی گازهای موجود ) بر اساس اصول چهار مرحله آغاز احتراق ( چهار حالت موتور ) و نیز حرکت میل لنگ که برای هر احتراق کاملی مورد نیاز می باشد ، صورت می گیرد . ( شکل 1 )

اصول کارکرد موتورهای چهار زمانه ای

موتورهای احتراقی چهار زمانه ای از سوپاپهایی جهت کنترل جریان گاز بهره می گیرند .

چهار حالت موتور عبارتند از :

حالت تنفس

حالت تراکم و جرقه

حالت انفجار

حالت تخلیه

-حالت تنفس

سوپاپ هوا ( ورودی ) : باز

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت پایین

احتراق : وجود ندارد .

حرکت رو به پایین پیستون باعث افزایش حجم مفید داخل سیلندر شده و بدین طریق مخلوط سوخت – هوای تازه از داخل سوپاپ ورودی ، وارد سیلندر می شود .

حالت تراکم و جرقه

سوپاپ هوا( ورودی ) : بسته

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت بالا

احتراق : فاز اشتعال اولیه

هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند باعث کاهش حجم مفید سیلندر شده و مخلوط سوخت – هوا را متراکم می کند .

درست چند لحظه قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا شمع بالای سیلندر جرقه زده و باعث احتراق مخلوط سوخت – هوا می شود .

نسبت تراکم توسط مقدار حجم سیلندر و حجم تراکم مطابق ذیل محاسبه می شود:

ε=( V n + Vc ) Vc

نسبت تراکم در خودروهای مختلف بستگی به طراحی موتور دارد .

افزایش نسبت تراکم در موتورهای احتراق داخلی ، باعث افزایش بازده گرمایی و مصرف سوخت می گردد .

به طور مثال افزایش نسبت تراکم از 6:1 به 8:1 باعث زیاد شدن بازده گرمایی به مقدار 12 درصد می گردد .

آزادی عمل در افزایش نسبت تراکم ، توسط عامل به نام « ضربه » ( یا پیش اشتعال ) محدود می شود . « ضربه » بر اثر فشار ناخواسته و احتراق کنترل نشده به وجود می آید . این عامل باعث به وجود آمدن خساراتی به موتور می شود .

سوختهای نامناسب و نیز شکل نامناسب محفظه احتراق باعث بوجود آمدن این پدیده در نسبت تراکم های بالاتر می شود .

-مرحله قدرت

سوپاپ هوا ( ورودی ) : بسته

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت بالا

احتراق : به صورت کامل انجام گرفته است .

تحقیق درمورد طیف سنجی نشری قوس و جرقه

اختصاصی از یارا فایل تحقیق درمورد طیف سنجی نشری قوس و جرقه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل:  ورد ( قابلیت ویرایش ) 

---

قسمتی از محتوی متن ...

تعداد صفحات : 33 صفحه

طیف سنجی نشری قوس و جرقه در منابع قوس و جرقه تقریباً امکان برانگیختن همه عناصر پایدار در جدول تناوبی وجود دارد. تخلیه قوس و جرقه به عنوان منابع برانگیختگی از دهه 1920 برای طیف سنجی نشری وکیفی و کمی استفاده شده است.
بسیاری از پیشرفت های نوین برانگیختگی قوس و جرقه در طی سالهای جنگ، دهه 1940 به ویژه در پروژة منهتان اتفاق افتاد. در منبع قوس dc ، 70 تا 80 عنصر برانگیخته می شود.
کاربرد اصلی قوس، برای تجزیه کیفی و نیمه کمی است، زیرا دقت اندازه گیری های کمی چندان مطلوب نیست.
منبع جرقة‌ ولتاژ بالا، پر انرژی تر از قوس است؛ حتی گازهای نادر و هالوژن ها در تخلیه الکتریکی جرقه می‌توانند برانگیخته شوند.
دقت جرقه بیشتر از قوس dc است و برای اندازه گیری های کمی برتری دارد. منابع برانگیختگی قوس در این بخش مشخصه ها، مزایا و محدودیت های انواع گوناگونی از تخلیه های قوس نظیر قوس dc ، قوس ac ، قوس با اتمسفر کنترل شده و قوس پایدار شده با گاز مورد توجه قرار می‌گیرند. قوس که در تجزیه طیف شیمیایی به کار می رود، تخلیه دی الکتریکی بین دو یا چند الکترود هدایت کننده است.
یکی از الکترودها ،‌حاوی پودر نمونه، مخلوط جامد یا پس ماندة محلول است.
شدت نشر در کل زمان قوس زنی که سوزاندن نامیده می شود، به صورت فوتوگرافیکی یا الکترونیکی انتگرال گیری می شود.
قوس می تواند در هوا یا اتمسفری از گاز بی اثر آزادسوز باشد، یا به وسیله گاز پایدار شود.
قوس های آزادسوز بیشتر برای تجزیه های طیف شیمیایی به کار گرفته می شوند.
سه نوع قوس مورد استفاده قرار می گیرد: قوس dc ، قوس ac و قوس نوبتی یا تک جهتی. قوس های dc آزاد سوز معمولی ترین نوع قوس بکار گرفته شده در تجزیه طیف شیمیایی قوس dc است؛ که بطور مرسوم با آشکارپذیری و دقت کم مشخص می شود.
گر چه در تخلیة قوس، یونش اساساً وجود دارد اما خطوط نشری اتم های خنثی برتری دارند.
در واقع خطوط اتم خنثی، اغلب خطوط قوس نامیده می شوند؛ یا به عنوان خطوط نوع (I) در نامگذاری طیف بینی خوانده می شوند.
بنابراین خط آرگون (I) ، خط آرگون خنثی است. قوس dc از تخلیه پیوسته 1 تا 30 آمپری بین یک جفت الکترود فلزی یا گرافیتی حاصل میشود.
دیاگرام ساده شدة مدار الکتریکی در شکل 9-1 نشان داده شده است. قوس بیشتر مقاومت منفی از خود نشان می دهد، چون افزایش جریان قوس منجر به افت ولتاژ در گاف و کاهش در مقاومت قوس خواهد شد. با افزایش یافتن رسانایی قوس، جریان باید بدون محدودیت افزایش یابد.
کنترل صحیح جریان به سوزاندن یکنواخت کمک می کند و شدت های نشر تکرارپذیری ایجاد می‌شود.
برای تنظیم بهتر جریان ولتاژ اعمال شده باید بزرگتر از افت ولتاژی باشد که در دو سر قوس اتفاق می افتد. معمولی ترین ماده الکترود، گرافیت است.
گرچه گاهگاهی خود نمونه های فلزی به شکل مناسب درآورده شده و به عنوان الکترود استفاده می شوند.
گرافیت ارزان و باخلوص بالا در دسترس است، همچنین در برابر حملة بیشتر واکنش گرها مقاوم و نیز ماده ای دیرگداز است. اغلب نمونه هایی که باید تجزیه شوند جامدند، پودرها، تراشه ها و براده های متداول‌اند.
به طور کلی نمونه ها با تبخیر از الکترود فنجانی شکل (الکترود پایینی ) که شبیه یکی از الکترودهایی است که در تصویر 9-3 نشا

متن بالا فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.شما بعد از پرداخت آنلاین فایل را فورا دانلود نمایید

بعد از پرداخت ، لینک دانلود را دریافت می کنید و ۱ لینک هم برای ایمیل شما به صورت اتوماتیک ارسال خواهد شد.

دانلود مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات این فایل
عنوان: طیف سنجی نشری قوس و جرقه
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 42

این مقاله درمورد طیف سنجی نشری قوس و جرقه می باشد .

بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه

قوس های dc آزاد سوز
معمولی ترین نوع قوس بکار گرفته شده در تجزیه طیف شیمیایی قوس dc است؛ که بطور مرسوم با آشکارپذیری و دقت کم مشخص می شود. گر چه در تخلیة قوس، یونش اساساً وجود دارد اما خطوط نشری اتم های خنثی برتری دارند. در واقع خطوط اتم خنثی، اغلب خطوط قوس نامیده می شوند؛ یا به عنوان خطوط نوع (I) در نامگذاری طیف بینی خوانده می شوند. بنابراین خط آرگون (I) ، خط آرگون خنثی است.
قوس dc از تخلیه پیوسته 1 تا 30 آمپری بین یک جفت الکترود فلزی یا گرافیتی حاصل میشود. دیاگرام ساده شدة مدار الکتریکی در شکل 9-1 نشان داده شده است.
قوس بیشتر مقاومت منفی از خود نشان می دهد، چون افزایش جریان قوس منجر به افت ولتاژ در گاف و کاهش در مقاومت قوس خواهد شد. .....(ادامه دارد)

تبخیر گزینشی
ویژگی دیگر تخلیه قوس dc است زیرا الکترودها به کندی به وسیله قوس گرم می شوند. بنابراین ابتدا فرارترین مواد و به دنبال آن مواد با نقطه جوش بالاتر تبخیر می شوند، شکل 9-4. در تجزیه قوس dc ، اغلب نمونه ها کاملاً می سوزند. برای نمونه های معمولی، این کار حداقل به چند دقیقه زمان نیاز دارد. زیرا بر اثر تغییرات شدید دما در حین سوزاندن، شدت خطوط به طور قابل ملاحظه ای با ماتریس نمونه تغییر می کند. همچنین به دلیل گزینشی بودن تبخیر، مزاحمت های طیفی به سادگی رخ می دهند.
اگر دورة نورگیری (زمان انتگرال گیری) درست انتخاب شود، تبخیر گزینشی می تواند مزاحمت ها را به حداقل برساند و نسبت خط به زمینه را بهبود بخشد. در روش تقطیر حامل، گاهی عنصری مثل گالیم که نقطة جوش پایینی دارد به عمد به نمونه .....(ادامه دارد)

منابع جرقه
سه نمودار ساده شده دو منبع جرقه با ولتاژ بالا در شکل 9-7 نشان داده شده است. برای تنظیم شکست در گاف جرقه تجزیه ای، از گاف کنترل (شکل 9-7 الف) یا سوییچ الکترونیکی (لوله تایراترون [1] شکل 9-7 ب ) استفاده گاف کنترل ثابت تنها پس از ایجاد ولتاژی ویژه در خازن (جرقه با ولتاژ آستانه ) جرقه زدن را امکان پذیر می کند، در حالیکه گاف دوار برای عملیات در آستانه زمان بکار می رود. منبع راه اندازی تایراترون شکل 9-7 ب میتواند هم در مد ولتاژ آستانه و هم در مدت زمان آستانه کار کند. همین که در گاف تجزیه ای شکست رخ داد، کانالی با چگالی جریان بالا بین دو الکترود برقرار می شود. تداوم جرقه معمولاً چند میکرو ثانیه است. شرایط به گونه ای تنظیم می شود که چند صد تخلیه در هر ثانیه رخ دهد،‌و برای .....(ادامه دارد)

شکست القا شده با لیزر
فن مرتبط جدیدتر، طیف بینی شکست القا شده با لیزر (LIBS) است که از لیزر برای شکست دی الکتریکی گاز مستقر در نقطه کانونی لیزر استفاده می کند. فرکانس اصلی 06/1 حاصل از لیزر Nd: YAG قادر است چگالی توان چندین MW cm^-3  را ایجاد کند، که توان کافی برای شکست اکثر گازها، از جمله هوای محیط را داراست. جرقه ای کوچک که ایجاد می شود اتمها و یونهایی را در حالتهای برانگیخته ایجاد می کند که به مدت چند میکروثانیه به دنبال تپ لیزر نانو ثانیه، تابش می کنند. فنون تفکیک زمانی برای تمایز نشر پیوسته زمینه در طول تپ لیزری و بلافاصله پس از آن استفاده می شوند. این فن برای تجزیة ذرات غبار در هوای محیط به کار گرفته شده است. به علاوه سل های نمونه به گونه ای طراحی .....(ادامه دارد)

تجزیه سیلیکات های معدنی و سنگ ها
کاربرد عمده قوس dc در تجزیه مواد معدنی،‌ خاک ها، سنگها و شهاب سنگها است. یک طرح عمومی برای این مواد، طرح آرنز[1] است که سازش خوبی بین صحت و سرعت تجزیه فراهم می کند و دارای مزیت تبخیر گزینشی برای کاهش اثرات ماتریس نیز است.
تقریباً همه سنگهای سیلیکاتی و مواد معدنی دارای فلزات قلیایی در سطح غلظتی بالای 5/0% هستند. فلزات قلیایی به سرعت در قوس جدا می شوند و به دلیل پتانسیل های یونش پایین اثر شدیدی روی مشخصه های قوس اعمال می کنند (مثلاً دما و چگالی الکترون) روش آرنز عناصر مورد اندازه گیری را به سه دسته تقسیم می کند :
عناصر قلیایی، گروه عناصر فرار، گروه عناصر غیرفرار. عناصر قلیایی و عناصر فرار
(As , Sb , Bi , In , Ge, Sn , Zn , T1 , Cu , Ag , Ga , Pd) در طی مرحله تقطیر قلیایی اندازه گیری می شوند. سدیم موجود در سنگها و مواد معدنی به عنوان استاندارد برای فلزات قلیایی دیگر به کار می رود. لیتیم به عنوان استاندارد داخلی برای سدیم استفاده می شود. در گروه فرار،‌ایندیم به صورت ایندیم اکسید به .....(ادامه دارد)

روش های کمی
ملاحظات اندازه گیری های کمی صحیح کاملاً مشابه با موارد بحث شده در فصل 8 برای نشر شعله و پلاسماست به جز اینکه معمولا به حل شدن نمونه نیازی نیست. در ابتدا باید خطوط تجزیه ای گزینش و در طول انجام روش مزاحمت ها کنترل شوند سپس روش شناسی ویژه ای که به کار گرفته خواهد شد باید انتخاب شود.
اغلب در منابع جرقه و قوس مرسوم،‌نگهداری شرایط تکرارپذیر منبع کاملاً مشکل است. شدت های نشر نیز شدیداً وابسته به نمونه اند، مخصوصاً برای نمونه های جامد. اغلب به این دلیل از استانداردهای خارجی استفاده می شود که ماتریس آن با ماتریس نمونه یکسان باشد و متأسفانه بدین منظور باید از ترکیب نمونه اطلاع داشته باشیم. بنابراین در اندازه گیری های قوس و جرقه اغلب از استانداردهای داخلی استفاده می کنیم.
در نسل جدید منابع جرقه (یک چهارم موجی،‌موقعیت ثابت و غیره) که قبلا مورد بحث قرار گرفتند، امکان به دست آوردن شرایط بسیار تکرارپذیر وجود دارد. با ترکیب چنین منابعی با روشهای تفکیک زمانی و فضایی، امکان به دست آوردن دقت و صحتی بیشتر از آنچه که قبلا به دست آمده وجود دارد. به علاوه یک سیستم تجاری (از شرکت شیمادوز) هم اکنون فنون جداسازی زمانی را برای اندازه گیری های شدت نشر به کار می گیرد. .....(ادامه دارد)

اندازه گیری فلزات در فولاد
جرقه ولتاژ بالا در صنایع فلزی آهنی به طور گسترده ای کاربرد دارد. طیف سنج های جرقه که نتایج سریع می دهند در صنعت ریخته گری کاربرد دارند. طیف سنج های مستقیم خوان اغلب برای اندازه گیری های چند عنصری به کار می روند. در صنعت فولاد تعیین ترکیب مواد مذاب با سرعت کافی قبل از ریخته گری مهم است. بنابراین نمونه هایی که از مواد مذاب برداشته می شود، پس از سرد شدن روش نقطه ای روی صفحه در معرض جرقه قرار می گیرند. اجزای اصلی یا فلزی افزوده شده به عنوان استاندارد داخلی استفاده می شوند. بیش از 20 عنصر به طور روزمره آشکارسازی .....(ادامه دارد)

بخشی از فهرست مطالب مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه

منابع برانگیختگی قوس
قوس های dc آزاد سوز
تبخیر گزینشی
انواع دیگر قوس
قوس های ac  و نوبتی
قوس ها به عنوان منابع نشری ایده آل
جرقه های ولتاژ بالا و دیگر منابع نشری
تخلیه جرقه با ولتاژ بالا
منابع جرقه
فرآیندهای تشکیل واپاشی جرقه
نتیجه گیری :
منابع برانگیختگی گوناگون
ریزردیاب لیزری
شکست القا شده با لیزر
تخلیه در فشار کاهش یافته
تخلیه کاتد توخالی
فیلم های نازک منفجر شونده
تخلیه فشردگی تتا
دستگاهوری و مشخصه های عملکرد آن
مشخصه های عملکرد
روش شناسی و کاربردها
روشهای کیفی و نیمه کمی
روش های کمی
کاربردها
اندازه گیری فلزات در فولاد

 

تحقیق در مورد اشتعال و جرقه

اختصاصی از یارا فایل تحقیق در مورد اشتعال و جرقه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 61

حد نصابهای فوق بر حسب روش آزمایش و منابع مختلف ممکنست تا حدودی تغییر نماید. این حد نصابها فقط در شرایط متعارفی فشار و حرارت صادق می‌باشد و در صورتی که فشار و حرارت بالاتر باشد و یا اگر اکسیژن جانشین هوا گردد اختلاف بین حد پایینی و حد بالایی قابلیت اشتعال بیشتر خواهد شد.

ذکر این نکته نیز ضروری است که یک مخلوط بنزین و نفت سفید، از لحاظ قابلیت اشتعال و خطر آتش سوزی خواص مشابه بنزین خواهد داشت.

ضمنا نقطه اشتعال را نباید یا نقطه اشتعال «خود به خود» اشتباه گرفت.  یک ماده نفتی را می‌توان بدون خطر در یک ظرف سرباز نگاهداری نمود به شرط آنکه حرارت آن از نقطه اشتعال آن نفت پایین‌تر باشد.

باید به خاطر داشته باشیم ؟ نه آبهای ذکر شده در جدول فوق در شرایط مشخص و دقیق آزمایشگاهی تعیین شده است در حالیکه در شرایط محیطی پالایشگاه تعیین دقیق شرایط به خسارات و گازهای قابل اشتعال غیر عملی است و طبعا باید درجه اطمینان بیشتری را در نظر گرفت تا جبران اشتباهات مراحل نمونه‌گیری و آزمایش بشود. به علاوه این حد نصابها همانطوری که قبلا هم گفته شد با تغییرات فشار و حرارت متغیر هستند.

شکل 3 نمایان کننده علل انفجار در یکی از برجهای تقطیر یک پالایشگاه است.در این  حادثه مقداری هوا که بین دو شیر فلکه A و B محبوس شده بود با باز کردن شیر A بدون علل انفجار در یکی از برج‌های تقطیر یک پالایشگاه است. در این حادثه مقداری

هوا که بین دو شیر فلکه A و B محبوس شده بود با باز کردن شیر A به درون برج راه یافت و ضمن صعود به بالای برج با نفت داغ سینی‌های تقطیر تماس پیدا کرده و حرارت آن به 450 درجه فارنهایت یعنی به نقطه اشتعال خود به خود نفت رسید و در این موقع انفجاری به وقوع پیوست که باعث در هم ریختن و مصدوم شدن سینی‌های تقطیر گردید.

ج) منابع تولید جرقه

منابع مختلفی برای ایجاد جرقه و شروع اشتعال وجود دارد. این منابع با گرم کردن قسمتی از مخلوط باعث اشتعال و انفجار می‌گردند. پایین‌ترین درجه حرارتی که باعث می‌شود مخلوط قابل انفجار بدون منبع جرقه مشتعل گردد نقطه اشتعال خود به خود نامیده می‌شود.

نقطه اشتعال «خود به خود» برای اجسام مختلف از 400 درجه تا 1200 درجه فارنهایت تغییر می‌کند. بنابراین حتی در حرارت‌های نسبتا پایین امکان انفجار وجود دارد.

ضمنا نباید تصور کرد که اجسامی که نقطه اشتعال خود به خود آنها خیلی زیاد است خطرشان کمتر می‌باشد زیرا حرارت منابع عادی جرقه خیلی بیش از این حرارت است. شعله کبریت می‌تواند در حدود 1600 درجه و یک کمان الکتریکی حدود 10000 درجه فارنهایت باشد.

بنابراین وقتی که بخارات نفتی با حجم مناسبی از هوا مخلوط می‌شود. باید تقریبا مطمئن بود که دیر یا زود جرقه‌ای از یکی از منابع به وجود خواهد آمد.

جوشکاری، بریدن با شعله، لوله‌های داغ، کوره، رسوبات سولفور آهن، حرارت ناشی از اصطکاک، جرقه وسایل الکتریکی، جرقه الکتریسیته ساکن، رعدو برق، جرقه ناگهانی و اثر کاتالیزوری سطوح تمیز یک فلز.

پژوهش‌هایی که در دانشگاه یوتادر آمریکا در مورد اثر کاتالیزوری سطوح تمیز فلزات به عمل آمده نشان داده است که مخلوط هیدروژن و اکسیژن در صورتی که با سطح تمیز یک فلز تماس حاصل کند منفجر می‌شود و اغلب انفجارهایی که در موقع باز کردن یک شیر فلکه در یک سیستم سربسته اتفاق می‌افتد ناشی از اثر کاتالیزوری فلز در مخلوط قابل انفجار می‌باشد.

بنابراین کارکنان مراقب دستگاه‌ها باید همیشه هشیار باشند تا در شرایط محیطی خطرناک از وقوع هر گونه جرقه جلوگیری به عمل آورند و ضمنا توجه داشته باشند که منابع تولید جرقه آنقدر زیاد است که فقط با حذف کردن منابع مشخص تولید جرقه نمی‌توان صد در صد به بی‌خطر بودن محیط اطمینان کرد.

انفجارهای تخریبی

مقدمه

انفجارهای تخریبی نوع خاصی از انفجار است که می‌تواند در جامدات و مایعات هر دو به وقوع بپیوندد ولی ما در اینجا فقط یک حالت آن را که در مایعات و در مخلوط نفتی و هوا اتفاق می‌افتد مورد مطالعه قرار می‌دهیم.

قدرت تخریب این انفجارها به خصوص به علت سرعت بسیار زیاد امواج انفجار در لوله‌ها و ظروف و همچنین فشار زیادی که تولید می‌نماید بسیار قابل ملاحظه است.

در حالیکه مکانیزم انفجارهای تخریبی را ذیلا مورد بررسی قرار می‌دهیم باید توجه داشته باشیم که به طور کلی فاصله زمانی بین یک جرقه و انفجار از یک عشر ثانیه و یا حداکثر از 2 الی 3  ثانیه تجاوز نمی‌کند.

چگونگی انتشار یک انفجار تخریبی

شکل شماره 4 یک ظرف یا لوله‌ای که محتوی مخلوط قابل انفجار مانند گاز نفت و هواو در فشار اتمسفر می‌باشد نشان می‌دهد. جرقه در منتهی الیه سمت چپ لوله حادث می‌شود. و همانطور که گاز شروع به سوختن می‌کند حرارت آن بالا رفته و منبسط می‌شود و امواج فشاری تولید می‌نماید که این امواج با سرعت بیشتری از شعله  حرکت کرده و وارد گازهای نسوخته می‌شود. امواج انفجار را با چشم نمی‌توان دید ولی با دستگاه  مخصوص عکسبرداری این امواج قابل رویت بوده و فشار آنها نیز با وسایل مخصوصی اندازه‌گیری می‌شود.

امواج فشاری مزبور گازهای نسوخته را تحت فشار قرار داده و باعث بالا رفتن درجه حرارت آنها می‌گردد. به دنبال تراکم گازها، شعله وارد محیط متراکم و گرم گازها شده و انفجار دیگری را باعث می‌شود. این انفجار به نوبه خود امواج فشاری جدیدی تولید می‌نماید و در نتیجه یک سلسله انفجارهای زنجیری به وقوع می‌پیوندد. با این تفاوت که امواج فشاری جدید با سرعت بیشتری به حرکت در می‌آیند زیرا انفجار در محیط داغ‌تر و متراکم‌تری صورت می‌گیرد.

چون امواج فشاری جدید با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند لذا از امواج قبلی جلو افتاده و در واقع موجها روی هم متراکم شده و یک فشار متحرک در داخل لوله ایجاد می‌نمایند که آن را امواج ضربه‌ای می‌نامند. امواج ضربه‌ای خفیف یا کم فشار با سرعت صوت یعنی حدود 1100 فوت در ثانیه در هوا و در شرایط متعارفی به حرکت  در می‌آیند ولی سرعت آنها در گازهای داغ بیشتر است. امواج ضربه‌ای شدید می‌توانند با چندین برابر سرعت به حرکت در آیند.

شعله انفجار به دنبال امواج ضربه‌ای از میان گازهایی که هر لحظه به علت تراکم امواج فشاری داغ‌تر می‌شود عبور نموده و در این حالت دو جبهه ایجاد می‌شود یکی جبهه امواج پیش آهنگ که در خط مقدم بر گاز حرکت می‌کند. دیگری جبهه مرزی که بلافاصله در جلوی شعله قرار می‌گیرد. گازی که بدین نحو تحت فشار امواج ضربه‌ای قرار می‌گیرد حتی قبل از آنکه شروع به سوختن کند حرارتش به دو برابر یا بیشتر افزایش می‌یابد. و همین بالا رفتن حرارت عمل احتراق را تسریع کرده و شعله با شتاب بیشتری از درون گاز عبور می‌نماید. از آنجایی که شعله در طرف محدودی عبور می‌کند انرژی حرارتی آن به آسانی از سیستم خارج نمی‌شود و همین انباشته شدن انرژی، عکس العمل شعله و انفجار را هر لحظه بیشتر تشدید می‌نماید.

این فعل و انفعال همچنان ادامه یافته و هر لحظه شعله شتاب بیشتری به خود می‌گیرد تا به حداکثر سرعت خود می‌رسد. در این لحظه است که انفجار تخریبی به وقوع پیوسته و امواج با سرعتی که چندین برابر صوت است به پیش رانده می‌شود و از میان گازهای نسوخته داغ گذشته و یا امواج فشاری و ضربه‌ای خفیف تر که ناشی از انفجارهای قبلی بوده و با سرعت کمتری در حرکت هستند برخورد کرده و این امواج را به خود جذب نموده و به حرکت ادامه می‌دهند تا به مرحله نهایی انفجار می‌رسد. (شکل‌های 5 و6 و7)

ضمنا باید بدانیم که فشار سیستم به علت تراکم امواج فشاری و ضربه‌ای و افزایش حرارت گاز به حدود 60 الی 100 برابر فشار اولیه خود می‌رسد. خوشبختانه چون این فشار در یک لحظه بسیار کوتاه به وجود آمده و از بین می‌رود و لذا اثرات ترتیبی آن ناچیز است.

امواج انفجار تخریبی که بدین گونه به حرکت درآمده با نیروی بسیار زیادی به دیواره انتهای لوله برخورد کرده و مانند ضربه پیستون به عقب رانده می‌شود ونیروی آن حتی تا هشت برابر نیروی قبل از برخورد افزایش می‌یابد. (شکل شماره 8)

توصیف فوق درباره انفجار تخریبی فقط در سیستم‌هایی، صادق است که شامل مخلوط هوا و هیدرو کربورهای اشباع شده در فشار  استمفر و در محیط گاز راکد  بدون تلاطم باشد. ولی در شرایط زیر عمل انفجار تخریبی بسیار سریعتر و در فاصله کوتاهتری به وقوع می‌پیوندد.

1- چنانچه مخلوط  گازها در حال تلاطم باشد.

2- چنانچه هیدروژن یا گازهای اشباع نشده وجود داشته باشد.

3- چنانچه مقداری اکسیژن به هوا اضافه شده باشد.

شرایط فوق احتراق را سریعتر می‌نماید وبا امکان وجود این شرایط است که در پالایشگاه‌ها انفجارهای تخریبی با سرعت و شدت بیشتری به خصوص در فضارهای بالاتر  از اتمسفر به وقوع می‌پیوندد و چون فشار انفجار مضربی از فشار اولیه است، لذا هر چه فشار بیشتر باشد قدرت تخریبی انفجار قابل ملاحظه‌تر خواهد بود.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید