1.4.2. Взрыво- или пожаропасная концентрация кислорода

Одним из применений азота является предотвращение возгорания или взрыва многих веществ. Как известно, возгорание и взрыв - это частный случай процесса окисления, а единственным встречающимся на Земле в свободном виде и в достаточном количестве окислителем является кислород, который содержится в атмосфере в количестве примерно 21% по объему. Соответственно, задача предотвращения возгорания или взрыва может быть решена путем замещения кислорода каким-либо инертным газом - а наиболее дешевым и легко получаемым инертным газом является азот.

В таблице ниже показано максимально допустимое процентное содержание кислорода в смеси с некоторыми газообразными горючими веществами и в смеси с парами некоторых жидких горючих веществ. Таблица составлена на основе данных американской государственной организации - Агенство по контролю шахт (Bureau of Mines). В свою очередь, Агенство получило эти данные как результат проведенных экспериментов: смесь пожаро-/взрывооопасного вещества и азотно-кислородной смеси с контролируемыми пропорциями газов помещалась в специальный лабораторный контейнер и подвергалась воздействию небольшой искры или открытого огня.

Следует еще раз подчеркнуть, что в таблице указаны максимально допустимые, по данным Агенства по контролю шахт США, концентрации кислорода. Как местное законодательство, так и внутренние правила безопасности многих имеющих отношение к работе с этими веществами предприятий и организаций могут иметь значительно более строгие требования к содержанию кислорода в газе, используемом для предотвращения воспламенения. И, конечно, разумным будет обеспечить более низкое содержание кислорода даже в случае, если законодательство и правила имеют в этом отношении пробел.

Вещество	Примечания	Макс. O₂
Ацетон	Формула: (CH₃)₂CO	11%
Бензол	Формула: C₆H₆	9%
Бутадиен	Формула: C₄H₆, используется в пр-ве синтетических каучуков.	8%
Бутан	Формула: C₄H₁₀, используется как бытовой топливный газ, в т.ч. в зажигалках, как хладагент, также как наполнитель аэрозольных баллончиков.	9,5%
Бутен	Формула: C₄H₈	9%
Сероуглерод	Дисульфид углерода, формула: CS₂. Инсектицид, фумигатор, растворитель.	4%
Угарный газ	Монооксид углерода, формула: CO. Используется в производстве уксусной кислоты, альдегидов, метанола. Является одним из компонентов упаковочной смеси для свежего мяса (в основном, в США) для поддержания его «свежего вида».	4,5%
Циклопропан	Формула: C₃H₆. Устаревший медицинский анастетик и средство для наркоза.	9%
Диметилбутан		9,5%
Этан	Формула: C₂H₆, используется, главным образом, в производстве этилена.	9%
Эфиры	Разные	8,5%
Диэтиловый эфир	Формула: (C₂H₅)₂O. Топливо, лабораторный растворитель, устаревшее средство для наркоза.	8,5%
Этиловый спирт	Этанол, формула: C₂H₅ОН. Используется как топливо, во многих химических процессах, в алкогольных напитках и др.	8%
Этилен	Формула: C₂H₄. Во многих химических процессах, в т.ч. в производстве пластмасс, антифриза-этиленгликоля и в тысячах других.	9%
Бензин	Состоит, в основном, из алифатических углеводородов. Имеется в виду бензин с октановым числом от 73 до 146.	9,5%
Гексан	Формула: C₆H₁₄, используется в пр-ве клеев, в маслоэкстракционной пром-ти, как растворитель. Входит в состав бензина.	9,5%
Водород	Формула: H₂. Образует в смеси с кислородом 2:1 высокоопасный т.н. «гремучий газ».	4%
Сероводород	Сульфид водорода, формула: H₂S. Используется во многих химических реакциях. Имеет запах тухлых яиц.	6%
Изобутан	Изомер бутана, формула: C₄H₁₀. Хладагент и пропеллант, известный также как R-600a.	9,5%
Изопентан	Метилбутан, изомер пентана и диметилпропана (неопентана), формула: C₅H₁₂, используется в смеси с жидким азотом для поддержания температуры лабораторной охлаждающей ванны на уровне -160°C.	9,5%
Топливо JP-1	Устаревшее реактивное топливо - чистый авиационный керосин с высокой температурой вспышки и точкой замерзания -60°C.	8,5%
Топливо JP-3	Устаревшее реактивное топливо - смесь авиакеросина и лигроина.	9,5%
Топоиво JP-4	Устаревшее реактивное топливо - смесь авиационного керосина и бензина в пропорциях 50/50.	9%
Керосин	Смесь углеводородов с 6...16 атомами углерода на молекулу. В наше время используется как авиационное топливо.	9%
Метан	Формула: CH₄. Основная составляющая природного газа, попутного нефтяного газа. Называют также болотным и рудничным газом. Топливо.	9,5%
Метиловый спирт	Метанол, формула: CH₃OH. Производство формальдегида, а также как растворитель, антифриз, топливо.	8%
Природный газ	Смесь метана, этана и других углеводородов. Используется в производстве минеральных удобрений, как топливо, в том числе для электростанций, и др.	9,5%
Неопентан	Диметилпропан, изомер пентана и изопентана, формула: C₅H₁₂. Используют как компонент топлива.	10%
n-гептан	Формула: СН₃(СН₂)₅СН₃. Имеет нулевое октановое число. Используется для определения октановых чисел топлив, а также как растворитель.	9%
Пентан	Изомер неопентана (диметилпропана) и изопентана (метилбутана), формула: C₅H₁₂. В промышленности используется при пр-ве вспененного полистирола.	9%
Пропан	Формула: C₃H₈, используется как топливо, а также, в смеси с изобутаном, в качестве хладагента, известного как R-290a.	9%
Пропилен	Формула: С₃H₆, используется в производстве пластиков, а также ацетона, фенола и многих других веществ.	9%