Butan nào được sử dụng trong bật lửa? Bí ẩn về tỷ lệ n{0}}Butan và Isobutane

Chất butan nào được sử dụng trong bật lửa? Nó có phải là n{0}}butan nguyên chất không?

Bật lửa chứa đầy nhiên liệu khí butan, nhưng nó không phải là một bộ phận duy nhất. Theo định nghĩa trong tiêu chuẩn quốc gia GB 25722-2010/ISO 9994:2005, nhiên liệu dùng cho bật lửa là vật liệu hydrocarbon hóa lỏng, bao gồm hỗn hợp các hợp chất hydrocarbon như n-butane, isobutane và propane. "Khí nhẹ hơn" thương mại thông thường bao gồm n-butan và isobutane theo một tỷ lệ nhất định và cũng chứa một lượng nhỏ C₃ và C₅ hydrocarbon. Trong số này, n-butan có nhiệt độ sôi -0,5 độ và là nhiên liệu chính; Isobutane có điểm sôi -11,7 độ và điểm bắt lửa thấp hơn, giúp cải thiện hiệu suất đánh lửa. Mục đích của việc trộn lẫn cả hai là để đảm bảo quá trình đốt cháy ổn định đồng thời đạt được khả năng thích ứng cho mùa hè và mùa đông cũng như tỷ lệ đánh lửa thành công cao. Bật lửa dùng một lần thông thường chủ yếu chứa đầy butan.

Chương 1: “Câu trả lời chuẩn” cho nhiên liệu nhẹ hơn

1.1 Cuộc cách mạng nhiên liệu sau Thế chiến thứ hai

Trong lịch sử phát triển nhẹ hơn, nhiên liệu đã đi theo một con đường tiến hóa thú vị. Trước Thế chiến thứ hai, hầu hết các bật lửa đều sử dụng xăng làm nhiên liệu, nhưng do mùi khó chịu và độ bay hơi cao nên trải nghiệm sử dụng không được lý tưởng. Sau Thế chiến thứ hai, bật lửa chạy bằng khí- dần dần thay thế bật lửa bằng bấc xăng và butan trở thành nhiên liệu chủ đạo.

Theo quy định của tiêu chuẩn quốc gia QB 1141-1991 “Bật lửa gas”, bật lửa gas phải sử dụng khí butan dành riêng cho bật lửa làm nhiên liệu. Vậy chính xác thì “khí butan” này là gì?

1.2 Hai “Khuôn mặt” của Butan

Butan (C₄H₁₀) có hai đồng phân: n-butan và isobutane.

Mặc dù chúng có cùng công thức phân tử nhưng tính chất vật lý của chúng khác nhau, điều này quyết định vai trò khác nhau của chúng trong nhiên liệu nhẹ hơn.

Chương 2: Công thức thực sự của nhiên liệu nhẹ hơn - Hỗn hợp Butan

2.1 Thành phần của "Khí nhẹ hơn" thương mại

Theo mô tả trong sách giáo khoa "Kỹ sư an toàn đã đăng ký", thành phần của butan thương mại (thường được gọi là khí nhẹ hơn) là:

Bao gồm n-butan và isobutane, cũng chứa một lượng nhỏ C₃, C₅ hydrocarbon và sulfua. Nó là một loại khí không màu ở nhiệt độ phòng với mùi hơi đặc biệt.

Một từ khóa xuất hiện ở đây -hỗn hợp.

Tại sao nhiên liệu dùng cho bật lửa lại là hỗn hợp n{0}}butan và isobutane chứ không phải n{1}}butan nguyên chất? Có hai lý do.

Đầu tiên, để đạt được hiệu suất đánh lửa tốt.
Isobutane có điểm sôi thấp hơn (-11,7 độ so với -0,5 độ của n-butane), nghĩa là nó bay hơi và bốc cháy dễ dàng hơn trong môi trường lạnh. Việc bổ sung một lượng isobutane thích hợp sẽ đảm bảo rằng bật lửa sẽ bốc cháy chỉ bằng một cú đánh ngay cả trong mùa đông.

Thứ hai, kiểm soát áp suất hơi và đảm bảo an toàn.
Theo định nghĩa về bật lửa ga trong tiêu chuẩn quốc gia GB 25722-2010/ISO 9994:2005, nhiên liệu bên trong bật lửa là hydrocacbon hóa lỏng (chẳng hạn như n-butan, isobutane hoặc propane), có áp suất tiêu chuẩn vượt quá 104 kPa ở 24 độ . Áp suất này không được quá thấp (nếu không sẽ không đủ bay hơi để đánh lửa), cũng không được quá cao (nếu không có nguy cơ nổ). Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ n-butan và isobutane, áp suất hơi bên trong bật lửa có thể được kiểm soát một cách chính xác.

2.2 Bên trong bật lửa dùng một lần có gì?

Bật lửa nhựa dùng một lần phổ biến nhất trên thị trường sử dụng butan lỏng làm nhiên liệu, được bảo quản trong ngăn kín phía dưới.

Trung Quốc là nước sản xuất bật lửa lớn. Chỉ riêng sản lượng hàng năm tại khu vực Shaodong của tỉnh Hồ Nam đã đạt 15 tỷ chiếc, chiếm khoảng 70% tổng sản lượng toàn cầu. Tất cả hàng chục tỷ chiếc bật lửa này đều chứa đầy hỗn hợp nhiên liệu butan.

Chương 3: Tại sao lại là Butan? - Ưu điểm của Butan làm nhiên liệu nhẹ hơn

3.1 Điểm sôi vừa phải

Điểm sôi của n{0}}butan nguyên chất là -0,5 độ . Giá trị này rất "thông minh":

Ở nhiệt độ phòng (khoảng 20 độ ), n-butan ở trạng thái lỏng và có thể được bảo quản hiệu quả - một chiếc bật lửa nhỏ có thể chứa đủ nhiên liệu để sử dụng trong thời gian dài.

Khi người dùng nhấn nút bật lửa, áp suất được giải phóng và butan lỏng ngay lập tức bốc hơi, tạo thành khí dễ cháy.

Butan bay hơi trộn với không khí và cháy đều khi tiếp xúc với tia lửa.

3.2 Đốt cháy sạch

Sản phẩm chính của quá trình đốt cháy butan là carbon dioxide và nước. Nó không tạo ra các chất độc hại, an toàn khi sử dụng và tương đối thân thiện với môi trường.

3.3 Chi phí thấp

Butan là-sản phẩm phụ của quá trình crackinh dầu mỏ. Nó có nguồn dồi dào, giá thành thấp, phù hợp cho việc sản xuất hàng loạt hàng tiêu dùng dùng một lần.

Chương 4: "Phân công lao động và hợp tác" của n{1}}Butan và Isobutane

4.1 Tỷ lệ theo nhu cầu

Mặc dù chưa có tiêu chuẩn thống nhất, công bố công khai về tỷ lệ cụ thể trong ngành (đây thường là “bí mật thương mại” đối với các nhà sản xuất bật lửa riêng lẻ), nhưng điều chắc chắn là:

4.2 Nguyên tắc làm việc cốt lõi

Dù ở tỷ lệ nào thì nguyên lý làm việc của bật lửa đều nhất quán:

4.3 Ưu điểm của Butan-có độ tinh khiết cao

Đối với các-bật lửa cao cấp (chẳng hạn như Zippos, bật lửa giả Zippo có thể nạp lại, v.v.), người dùng có thể chọn mua các hộp đựng khí butan riêng để nạp lại. Butan-có độ tinh khiết cao (có hàm lượng n-butan cao hơn) đốt cháy hoàn toàn hơn, tạo ra ngọn lửa ổn định hơn, gây ra ít tạp chất lắng đọng hơn trên vòi phun nhẹ hơn và có thể kéo dài tuổi thọ của bật lửa một cách hiệu quả.

Các tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng bật lửa cũng đang thúc đẩy sự cải thiện độ tinh khiết của nhiên liệu. Như các chuyên gia trong ngành đã lưu ý, nhiều sản phẩm không đủ tiêu chuẩn trên thị trường gặp vấn đề vì khí trong hộp không phải là butan hóa lỏng được chỉ định mà là LPG thông thường, gây nguy hiểm về an toàn. Vì vậy, việc lựa chọn khí butan tiêu chuẩn được sản xuất bởi các nhà sản xuất đủ tiêu chuẩn là rất quan trọng.

Chương 5: Tóm tắt và các biện pháp phòng ngừa an toàn

5.1 Kết luận cốt lõi

"butan" trong bật lửa không phải là n{0}}butan nguyên chất hay isobutane nguyên chất mà là hỗn hợp của n-butan và isobutane, đôi khi cũng chứa một lượng nhỏ propan.

Theo QB 1141-1991, nhiên liệu được định nghĩa là "khí butan được chỉ định cho bật lửa".

5.2 Biện pháp phòng ngừa an toàn khi sử dụng

Butan là một loại khí cực kỳ dễ cháy. Bật lửa tuy nhỏ nhưng không nên bỏ qua vấn đề an toàn: