Bài 6. Điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và nhiệt độ cháy - Chuyên đề học tập Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Mở đầu

Hỏa hoạn do thiên tai hoặc tai nạn luôn thường trực trong đời sống con người và thường gây ra hậu quả rất nặng nề, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, tính mạng và tài sản của con người. Chúng ta hoàn toàn có thể hạn chế, kiểm soát được vấn đề hỏa hoạn và có cách ứng phó thích hợp khi xảy ra cháy, nổ nếu có những hiểu biết nhất định về các thông số đánh giá khả năng gây cháy của nhiên liệu, vật liệu cũng như phân tích được dấu hiệu để nhận biết về những nguy cơ và cách giảm nguy cơ nổ. Những chỉ số nào được dùng để cánh báo nguy cơ cháy, nổ của một chất lỏng dễ cháy và có thể gây cháy?

Lời giải chi tiết:

Những chỉ số được dùng để cảnh báo nguy cơ cháy, nổ của một chất lỏng dễ cháy và có thể gây cháy là điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy, nhiệt độ ngọn lửa.

- Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một chất lỏng hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí khi tiếp xúc với ngọn lửa.

- Nhiệt độ tự bốc cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cần tiếp xúc với nguồn lửa tại điều kiện áp suất khí quyển.

- Nhiệt độ ngọn lửa là nhiệt độ cao nhất có thể tạo ra bởi phản ứng cháy của chất cháy ở áp suất khí quyển.

Thảo luận 1:

Quan sát Bảng 6.1, cho biết nhiên liệu nào là chất lỏng dễ cháy và chất lỏng nào có thể gây cháy.

Lời giải chi tiết:

Lưu ý:

+ Chất lỏng có điểm chớp cháy nhỏ hơn 37,8^oC được gọi là chất lỏng dễ cháy.

+ Chất lỏng có điểm chớp cháy lớn hơn 37,8^oC gọi là chất lỏng có thể gây cháy.

Theo bảng 6.1:

- Chất lỏng dễ cháy: xăng, propane, pentane, diethyl ether, acetone, benzene, isooctane, n-hexane, ethanol, methanol, isopropyl alcohol, pyridine, xylene, toluene.

- Chất lỏng có thể gây cháy: biodiesel, dầu hỏa.

Thảo luận 2:

Giải thích vì sao xăng dễ bốc cháy hơn dầu hỏa.

Lời giải chi tiết:

Xăng dễ bốc cháy hơn dầu hỏa vì điểm chớp cháy của xăng (-43^oC) thấp hơn điểm chớp cháy của dầu hỏa (38^oC – 72^oC).

Vận dụng:

Điểm chớp cháy được áp dụng trong các quy định an toàn về vận chuyển. Cục Hàng không Việt Nam đã có quy định: Tinh dầu là hàng hóa nguy hiểm nếu có điểm chớp cháy nhỏ hơn 60^oC. Quan sát Bảng 6.2, hãy cho biết các hãng hàng không có thể từ chối vận chuyển các loại tinh dầu nào

Lời giải chi tiết:

Hãng hàng không có thể từ chối vận chuyển các loại tinh dầu có điểm chớp cháy nhỏ hơn 60^oC gồm: tinh dầu trà, tinh dầu dứa, tinh dầu nhựa thông, tinh dầu cam, tinh dầu sả chanh.

Thảo luận 3:

Hãy phân biệt hai khái niệm “điểm chớp cháy” và “nhiệt độ tự bốc cháy”.

Lời giải chi tiết:

Thảo luận 4:

Hãy cho biết nhiên liệu nào trong Bảng 6.3 có khả năng gây cháy, nổ cao nhất.

Lời giải chi tiết:

Nhiệt độ tự bốc cháy càng thấp thì khả năng gây cháy, nổ càng cao.

Diethyl ether có nhiệt độ tự bốc cháy (160^oC) thấp nhất ⇒ Có khả năng gây cháy, nổ cao nhất.

Vận dụng:

Hãy giải thích vì sao than chất thành đống lớn có thể tự bốc cháy.

Lời giải chi tiết:

Than chất thành đống lớn có thể tự bốc cháy do than tác dụng chậm với oxygen trong không khí tạo ra carbon dioxide (CO₂) và tỏa nhiệt. Khi than chất thành đống lớn nhiệt lượng được tích góp và phát ra đủ lớn, khi đạt tới nhiệt độ tự bốc cháy của than thì than sẽ tự bốc cháy.

Thảo luận 5:

Phân biệt hai khái niệm “điểm chớp cháy” và “nhiệt độ ngọn lửa”.

Lời giải chi tiết:

Thảo luận 6:

Vì sao nhiên liệu cháy trong không khí tạo ra nhiệt độ ngọn lửa thấp hơn so với cháy trong oxygen tinh khiết?

Lời giải chi tiết:

Vì oxygen là khí duy trì sự cháy. Trong oxygen tinh khiết nồng độ oxygen là 100%, khi đó sự cháy xảy ra mãnh liệt ⇒ Nhiệt độ ngọn lửa cao hơn.

Trong không khí chỉ chứa 21% oxygen, sự cháy xảy ra kém mãnh liệt hơn so với cháy trong oxygen tinh khiết ⇒ Nhiệt độ ngọn lửa thấp hơn.

Thảo luận 7:

Hãy kể tên nguồn nhiệt, nguồn phát sinh chất cháy và nguồn phát sinh chất oxi hóa có trong các Hình 6.2, 6.3 và 6.4

Lời giải chi tiết:

Trong hình 6.2, các nguồn nhiệt gồm: tia sét; ánh sáng mặt trời, tia lửa điện.

Trong hình 6.3, các nguồn phát sinh chất cháy gồm: xăng dầu, khí gas.

Trong hình 6.4, các nguồn phát sinh chất oxi hóa gồm: oxygen; hóa chất như NH₄NO₃.

Luyện tập:

Hãy nêu một số biện pháp giảm thiểu nguy cơ cháy nổ từ các vật dụng, thiết bị trong gia đình.

Lời giải chi tiết:

Một số biện pháp giảm thiểu nguy cơ cháy nổ từ các vật dụng, thiết bị trong gia đình:

+ Không để chất cháy ở gần những nơi có nguồn nhiệt (ổ điện, bếp gas).

+ Loại trừ các khả năng tiếp xúc, phát sinh ra nguồn nhiệt ở những nơi có chất cháy

+ Hạn chế đến mức độ tối thiểu lượng chất cháy trong gia đình

+ Thay thế các vật liệu (gia dụng, xây dựng,…) dễ cháy hoặc có khả năng cháy bằng các vật liệu không cháy, hoặc khó cháy.

+ Cách li chất cháy với môi trường ngoài bằng vật liệu không cháy: đựng các chất cháy trong can bằng thép, sơn chống cháy các bề mặt vật liệu.

+ Luôn sẵn sàng các phương án thoát hiểm và chữa cháy.

+ Khóa gas khi không sử dụng.

+ Tạo không gian sống thoáng mát để không khí lưu thông.

Vận dụng:

Hãy mô tả cấu tạo của một loại bình chữa cháy thông dụng và cho biết cách sử dụng loại bình này.

Lời giải chi tiết:

- Cấu tạo bình chứa cháy dạng bột:

+ Vỏ bình: được sơn màu đỏ, hình trụ, được đúc bằng thép, trên bình luôn gắn mác nhà sản xuất và các thông số kĩ thuật, cách sử dụng.

+ Cụm van xả: được làm từ kim loại đồng.

+ Chốt hãm (kẽm): nằm bên cạnh cụm van xả có tác dụng giảm rủi ro bình bị nổ do áp suất trong bình tăng lên quá nhanh bằng cách xả bớt khí trong bình.

+ Vòi phun được làm từ nhựa cứng cách nhiệt, bộ phận này sẽ được thiết kế miệng rộng dần ra phía ngoài, giúp cho quá trình chữa cháy đạt hiệu quả cao.

+ Đồng hồ đo áp suất: có chức năng đo đạc, tính áp suất của khí đẩy còn lại bên trong bình chữa cháy. Khí đẩy có tác dụng đẩy bột chữa cháy ra bên ngoài để chữa cháy thông qua ống dẫn bên trong

+ Cò bóp: Khi bóp chốt, bột chữa cháy sẽ được phun ra

- Cách sử dụng bình bột chữa cháy:

+  Chuyển bình tới gẩn địa điểm cháy.

+ Lắc xóc vài lần.

+ Giật chốt hãm kẹp chì.

+ Chọn đầu hướng gió hướng loa phun vào gốc lửa.

+ Giữ bình ở khoảng cách 1,5 m tuỳ loại bình.

+ Bóp van để bột chữa cháy phun ra.

+ Khi khí yếu thì tiến lại gần và đưa loa phun qua lại để dập tắt hoàn toàn đám cháy.

Thảo luận 8:

Quan sát Hình 6.5, hãy mô tả chi tiết quy trình 4 bước theo tiêu lệnh chữa cháy khi xảy ra hỏa hoạn.

Lời giải chi tiết:

Quy trình 4 bước theo tiêu lệnh chữa cháy khi xảy ra hỏa hoạn

1. Khi xảy ra cháy cần báo động gấp như: bấm chuông báo cháy, thông báo cho mọi người nhanh chóng sơ tán khỏi đám cháy, đồng thời thông báo cho lực lượng trực thuộc tiến hành tham gia chữa cháy.

2. Ngay lập tức cúp cầu dao điện của tòa nhà, kho xưởng, công ty… nơi xảy ra đám cháy.

Nên dùng bao tay hoặc vật cách điện để cắt cầu dao, tránh nguy cơ vô tình bị điện giật.

3. Dùng bình chữa cháy, cát, nước hoặc các chất có khả năng dập lửa để chữa cháy.

Người phát hiện đám cháy nhanh chóng di chuyển đến khu vực để các phương tiện chữa cháy có sẵn như bình chữa cháy khí CO₂, bình chữa cháy bột, nước, đất, chăn, cát, vòi chữa cháy…, để dập lửa

4. Gọi ngay 114 đến đội phòng cháy chữa cháy chuyên nghiệp.

Khi gọi điện thoại cần lưu ý trình bày rõ các nội dung: Nơi xảy cháy (số nhà, tên đường, phường, xã, huyện xảy ra cháy); đặc điểm đám cháy (chất cháy, quy mô đám cháy, khả năng lan truyền của đám cháy, số người bị thương, bị mắc kẹt trong đám cháy); tuyến đường đến nơi bị cháy (có thể nêu các địa điểm lớn, dễ biết xung quanh khu vực bị cháy)…

Bài 1

Điểm chớp cháy là

A. nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí khi gặp nguồn lửa.

B. nhiệt độ cao nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí khi gặp nguồn lửa.

C. nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí.

D. nhiệt độ cao nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí.

Lời giải chi tiết:

Đáp án đúng là: A

Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong không khí khi gặp nguồn lửa.

Bài 2:

Nhiệt độ tự bốc cháy là

A. nhiệt độ cao nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cân tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiệu áp suất khí quyển.

B. nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cần tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.

C. nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy khi tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.

D. nhiệt độ cao nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy khi tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.

Lời giải chi tiết:

Đáp án đúng là: B

Nhiệt độ tự bốc cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cần tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.

Bài 3

Tinh dầu trầm hương được chiết xuất từ nhựa cây Dó bầu bị nhiễm dầu (tụ trầm) bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Một số tác dụng của tinh dầu trầm hương được biến đến như: giảm căng thẳng, giảm nguy cơ trầm cảm, ngủ ngon giấc hơn; ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư; tốt cho hệ tiêu hóa; giảm triệu chứng dị ứng ở đường hô hấp trên; chăm sóc da do đặc tính chống viêm, kháng khuẩn và chống oxi hóa; ... Tinh dầu trầm hương có điểm chớp cháy là 51^oC. Hãy cho biết tinh dầu trầm hương được gọi là chất lỏng dễ cháy hay chất lỏng có thể gây cháy.

Lời giải chi tiết:

Tinh dầu trầm hương có điểm chớp cháy là 51^oC > 37,8^oC

⇒ Tinh dầu trầm hương được gọi là chất lỏng có thể gây cháy.

Lưu ý:

+ Chất lỏng có điểm chớp cháy nhỏ hơn 37,8^oC được gọi là chất lỏng dễ cháy.

+ Chất lỏng có điểm chớp cháy lớn hơn 37,8^oC gọi là chất lỏng có thể gây cháy.