Co znajduje się w płynie do zapalniczek? Kompletny podział składników

Zapalniczka płyn składa się prawie w całości z łatwopalnych węglowodorów ropy naftowej - ciekłej benzyny ciężkiej (do grilli węglowych i zapalniczek knotowych) lub sprężonego butanu i izobutanu (do zapalniczek kieszonkowych wielokrotnego napełniania) - z niewielkimi ilościami propanu, substancji zapachowych i stabilizatorów dodanych w zależności od marki i przeznaczenia. Chociaż termin „płyn do zapalniczek” brzmi jak pojedynczy produkt, w rzeczywistości odnosi się do co najmniej dwóch chemicznie odrębnych substancji, które służą bardzo różnym celom. Zrozumienie, co znajduje się w środku każdego rodzaju, ma znaczenie dla bezpieczeństwa, wyboru odpowiedniego produktu oraz wiedzy, co tak naprawdę wdychasz lub z czym się obchodzisz, sięgając po tę puszkę lub kanister.

Dwa główne typy płynu do zapalniczek

Pod nazwą „płyn do zapalniczek” sprzedawane są dwa zasadniczo różne produkty: płyn do zapalniczek na bazie ciekłej benzyny na bazie węgla drzewnego i butan pod ciśnieniem – a zmieszanie ich może być niebezpieczne. Płyn na bazie nafty to ciecz o temperaturze pokojowej, którą należy wylać na węgiel drzewny lub wchłonąć przez knot. Paliwo butanowe to skroplony gaz przechowywany pod ciśnieniem i należy go wtryskiwać do szczelnego zbiornika zapalniczki, nigdy nie wylewając go ani nie wystawiając na działanie otwartego powietrza przed zapłonem.

Według Wpis w Wikipedii na temat płynu do zapalniczek , termin ten zwykle obejmuje trzy powiązane substancje: butan , stosowany w zapalniczkach i latarkach gazowych; nafta , stosowany w zapalniczkach i palnikach knotowych; i płyn do zapalniczek węglowych , alifatyczny rozpuszczalnik naftowy stosowany specjalnie do grillowania. Każdy z nich ma swój własny skład, temperaturę zapłonu i zasady bezpiecznego postępowania.

Co zawiera płyn do zapalniczek na bazie benzyny ciężkiej?

Płyn do zapalniczek na bazie benzyny ciężkiej składa się głównie z węglowodorów alifatycznych o długości łańcuchów węglowych zazwyczaj od C9 do C14, rafinowanych bezpośrednio z ropy naftowej. Jest to płyn stosowany w zapalniczkach knotowych takich jak klasyczne zapalniczki typu flip-top, a także w płynnym rozruszniku węglowym do grilli.

Sama benzyna ciężka jest opisywana w źródłach branżowych jako lotna, łatwopalna mieszanina ciekłych węglowodorów , a także jest prekursorem stosowanym do produkcji benzyny wysokooktanowej w procesie reformingu katalitycznego. Odnotowuje to „Cargo Handbook”, podręcznik stosowany w transporcie ropy naftowej benzyna ciężka to pośredni strumień węglowodorów wytwarzany podczas rafinacji ropy naftowej, zazwyczaj odsiarczany, a następnie reformowany katalitycznie do zmiany układu i rozkładu cząsteczek węglowodorów. Typowe produkty końcowe wykonane z benzyny ciężkiej obejmują płyn do zapalniczek, paliwo do kuchenek kempingowych i różne rozpuszczalniki czyszczące.

Charakterystyka fizyczna płynu do zapalniczek naftowych

Płyn do zapalniczek naftowych to zazwyczaj: klarowna, bezbarwna do bladożółtej ciecz o ostrym, charakterystycznym zapachu ropy naftowej . Szybko odparowuje w temperaturze pokojowej, co jest właśnie cechą, która czyni go użytecznym: zapalniczka knotowa potrzebuje paliwa, które łatwo odparowuje, aby mogło zapalić się natychmiast od iskry, a płynny węgiel drzewny musi wsiąknąć w brykiety, a następnie całkowicie się spalić, zanim jedzenie dotknie grilla.

Dlaczego producenci wybierają benzynę ciężką

Wybrano benzynę ciężką, ponieważ spala się czysto, przy minimalnej ilości sadzy i pozostałości. Jeden ze sprzedawców akcesoriów do zapalniczek wyjaśnia, że skład płynu knotowego na bazie benzyny jest taki zoptymalizowany, aby zminimalizować pozostałości i gromadzenie się , który zapewnia niezawodne działanie knota zapalniczki i elementów wewnętrznych nawet przy wielokrotnym uzupełnianiu. Benzyna znana jest ze swoich właściwości zapewniających czyste spalanie, dzięki czemu nadaje się do stosowania w zapalniczkach z knotem, a płyn jest zaprojektowany tak, aby łatwo się zapalał, zapewniał stały płomień i szybko odparowywał pod wpływem powietrza.

Co zawiera paliwo do zapalniczek butanowych?

Butanowe paliwo do zapalniczek nie jest pojedynczą substancją chemiczną, ale sprężoną mieszaniną trzech powiązanych gazów węglowodorowych – izobutanu, n-butanu i propanu – zmieszanych w określonych proporcjach zapewniających skuteczność zapłonu i niezawodność w niskich temperaturach. W przeciwieństwie do benzyny, paliwo to pozostaje płynne tylko dlatego, że jest zamknięte pod ciśnieniem w zapalniczce lub kanistrze do ponownego napełniania; w momencie uwolnienia rozszerza się w gaz.

Karty charakterystyki (SDS) publikowane przez producentów zapalniczek i paliw ujawniają rzeczywisty rozkład chemiczny. Zgodnie z kartą charakterystyki typowego produktu do napełniania zapalniczek butanowych, mieszanka gazów zawiera objętościowo około 83% izobutanu, 15% propanu i 2% butanu. Inni producenci stosują inne przełożenia; jedna karta SDS naboju zawiera skład 50–70% butanu, 25–35% izobutanu i 0–5% propanu, a trzecia zawiera 30–50% izobutanu, 30–50% butanu i 10–30% propanu. Dokładny stosunek różni się w zależności od marki i zamierzonych parametrów klimatycznych, ponieważ propan ma znacznie niższą temperaturę wrzenia i pomaga paliwu odparować w zimne dni.

Tabela 1: Składniki węglowodorowe powszechnie występujące w mieszankach paliw do zapalniczek butanowych, zebrane na podstawie kart charakterystyki (SDS) wielu producentów.

Skąd pochodzi butan i izobutan

Obydwa izomery stosowane w paliwie do zapalniczek są produktami ubocznymi przetwarzania gazu ziemnego i ropy naftowej. Arkusz informacyjny z Teksaska Komisja ds. Jakości Środowiska (TCEQ) opisuje ogólny butan jako bezbarwny, palny gaz o zapachu ropy naftowej, składający się z dwóch izomerów, n-butanu i izobutanu, obu pochodzących z gazu ziemnego i ropy naftowej i w dużej mierze obojętnych dla większości odczynników chemicznych. W tym samym arkuszu informacyjnym wskazano, że butan jest również powszechnie stosowany jako czynnik chłodniczy, propelent w aerozolu i płyn do kalibracji przyrządów, poza jego rolą w lżejszych wkładach.

Benzyna kontra butan: bezpośrednie porównanie

Płyny do zapalniczek naftowych i butanowych różnią się stanem fizycznym, zastosowaniem, profilem palności oraz rodzajem zapalniczki lub zadania, do którego są przeznaczone, dlatego nigdy nie należy ich zastępować. Poniższa tabela podsumowuje kluczowe różnice praktyczne.

Tabela 2: Porównanie płynu do zapalniczek na bazie benzyny ciężkiej i butanu pod ciśnieniem pod względem kluczowych właściwości praktycznych i chemicznych.

Dlaczego płyn do zapalniczek węglowych ma swoją własną formułę

Płyn do zapalniczek węglowych został opracowany tak, aby wchłaniał się w porowaty węgiel drzewny i całkowicie spalał się przed gotowaniem, dlatego opiera się na cięższych węglowodorach alifatycznych, a nie na lżejszych związkach stosowanych w paliwie do zapalniczek kieszonkowych. W przewodniku po produktach dotyczących rodzajów lżejszych płynów wskazano, że innym szeroko dostępnym płynem wielofunkcyjnym jest nafta, znana również jako parafina lub olej węglowy, która ma kilka składów chemicznych stosowanych do zasilania lamp i oświetlania zewnętrznych grilli węglowych, a także do innych zastosowań przemysłowych, takich jak paliwo do silników odrzutowych i płyn nośnikowy środków owadobójczych. Według doniesień nafta stanowi do 25 procent całkowitego wolumenu światowego wydobycia ropy naftowej i jest wytwarzana kilkoma metodami destylacji.

Zgłoszenia patentowe pokazują, że producenci eksperymentowali również z bardziej ekologicznymi alternatywami. Jeden patent opisuje lżejsza kompozycja płynu zbudowana z n-butanolu i biodiesla , stwierdzając, że formuła została zaprojektowana z zmniejszoną ilością lotnych związków organicznych (LZO) w porównaniu z tradycyjnym płynem na bazie ropy naftowej, przy jednoczesnym zachowaniu profilu cieplnego potrzebnego do prawidłowego rozpalenia węgla drzewnego. Kompozycja ta zawiera n-butanol w ilości około 60 procent wagowych lub więcej i biodiesel w ilości mniejszej niż 40 procent wagowych. Oddzielny patent na starter do grilla opisuje mieszankę zbudowaną na bazie terpenu lub oleju terpenoidowego w połączeniu z krótkołańcuchowym alkoholem, wodą, środkiem powierzchniowo czynnym i środkiem zagęszczającym, sprzedawaną jako biodegradowalna i charakteryzująca się niższą emisją LZO niż standardowy płyn starterowy naftowy.

Zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa związane z lżejszymi składnikami płynów

Zarówno benzyna, jak i butan niosą ze sobą poważne ryzyko dla zdrowia w wyniku wdychania, kontaktu ze skórą, a zwłaszcza przypadkowego spożycia, dlatego obie substancje są klasyfikowane jako niebezpieczne w odpowiednich kartach charakterystyki. Profil ryzyka różni się nieznacznie w przypadku dwóch głównych rodzajów płynów, ale oba wymagają ostrożnego obchodzenia się i przechowywania.

Ryzyko narażenia na benzynę

Wdychanie oparów stężonej benzyny ciężkiej może powodować zawroty głowy, ból głowy, nudności i depresję ośrodkowego układu nerwowego, przy długotrwałym lub powtarzającym się narażeniu związanym ze skutkami neurologicznymi. Producenci zalecają, aby zawsze używać płynnej zapalniczki węglowej na zewnątrz, w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Połknięcie stanowi szczególnie poważny problem w przypadku małych dzieci: produkty węglowodorowe, takie jak benzyna ciężka, w przypadku przypadkowego przedostania się do płuc mogą spowodować chemiczne zapalenie płuc, co stanowi nagły przypadek medyczny wymagający natychmiastowej opieki. Bezpośredni kontakt ze skórą może również powodować wysuszenie, podrażnienie i zapalenie skóry w przypadku powtarzającego się narażenia.

Ryzyko narażenia na butan

W kartach charakterystyki wkładów do zapalniczek butanowych wymieniono najważniejszą drogę nadmiernego narażenia, jaką jest wdychanie, które może powodować podrażnienie dróg oddechowych, bóle głowy, senność lub zawroty głowy. Bezpośredni kontakt skóry lub oczu ze skroplonym gazem (a nie z oparami) może spowodować oparzenia typu odmrożeniowego, ponieważ ciecz jest bardzo zimna, ponieważ rozszerza się i traci ciśnienie. Agencje regulacyjne poinformowały również, że niektóre partie butanu i izobutanu mogą zawierać śladowe ilości 1,3-butadienu – substancji, która została zaklasyfikowana przez władze odpowiedzialne za ochronę zdrowia jako substancja prawdopodobnie rakotwórcza u ludzi, jeśli występuje w stężeniach przekraczających pewne stężenia, zgodnie z oceną przesiewową opublikowaną wspólnie przez Środowisko Kanada i Zdrowie Kanada .

Zalecane limity ekspozycji

Wytyczne dotyczące bezpieczeństwa pracy określają mierzalne progi bezpiecznego narażenia. Według danych zebranych z karty charakterystyki wkładu do zapalniczki butanowej, Kieszonkowy przewodnik NIOSH po zagrożeniach chemicznych podaje średni ważony w czasie limit narażenia (TWA) wynoszący 800 ppm zarówno dla butanu, jak i izobutanu, co odpowiada w przybliżeniu 1900 mg na metr sześcienny powietrza, z krótkotrwałym limitem narażenia (STEL) wynoszącym 1000 ppm zarówno dla butanu, izobutanu, jak i propanu. Liczby te podkreślają, dlaczego producenci konsekwentnie zalecają stosowanie płynu i paliwa do zapalniczek wyłącznie w dobrze wentylowanych pomieszczeniach.

Wytyczne dotyczące prawidłowego przechowywania i postępowania

Obydwa rodzaje płynów do zapalniczek wymagają przechowywania z dala od źródeł ciepła, światła słonecznego i otwartego ognia, przy czym kanistry z butanem mają dodatkowy wymóg, aby nigdy nie były przekłuwane, spalane ani wystawiane na działanie temperatur powyżej około 50°C (122°F). Karty charakterystyki produktów na butan pod ciśnieniem wyraźnie instruują użytkowników, aby przechowywać produkt poza zasięgiem dzieci, unikać rozpylania w pobliżu otwartego płomienia lub innego źródła zapłonu oraz nigdy nie przekłuwać ani nie spalać pojemnika, nawet po jego użyciu.

W przypadku płynu na bazie benzyny wytyczne dotyczące przechowywania skupiają się na szczelnym zamykaniu pojemników, przechowywaniu ich w chłodnym miejscu z dala od bezpośredniego światła słonecznego i wyraźnie oddzielonych od miejsc przechowywania żywności, ponieważ silny zapach i toksyczność płynu sprawiają, że przypadkowe połknięcie stanowi realne ryzyko, szczególnie w gospodarstwach domowych z małymi dziećmi lub zwierzętami.

• Trzymać z dala od źródeł zapłonu: Obydwa typy płynów są wysoce łatwopalne; nawet para gromadząca się w zamkniętej przestrzeni może zapalić się od iskry.
• Przechowywać w temperaturze poniżej 50°C (122°F): Pojemniki z butanem pod ciśnieniem mogą pęknąć w przypadku przegrzania, ponieważ ciśnienie wewnętrzne gwałtownie wzrasta wraz z temperaturą.
• Nigdy nie napełniaj gorącej zapalniczki: Wtryskiwanie paliwa pod ciśnieniem do właśnie używanej zapalniczki grozi gwałtownym rozprężeniem gazu i zapłonem błyskawicznym.
• Stosować wyłącznie na zewnątrz lub w wentylowanych pomieszczeniach: Zmniejsza to gromadzenie się stężeń oparów przekraczających zalecane limity narażenia.
• Trzymaj szczelnie zamknięte pojemniki poza zasięgiem dzieci: Spożycie węglowodorów pozostaje jedną z najczęściej zgłaszanych kategorii zatruć u dzieci, monitorowanych przez centra kontroli zatruć.

Typowe zamienniki i dlaczego nie są prawdziwymi zamiennikami

Kilka płynów do użytku domowego może technicznie zastąpić płyn do zapalniczek na bazie nafty w sytuacji awaryjnej, ale żaden z nich nie odwzorowuje czystego spalania benzyny ciężkiej ani jej właściwości parowania, a większość powoduje szybsze zużycie wewnętrznych elementów zapalniczki. W przewodniku poświęconym zamiennikom zapalniczek typu Zippo zauważono, że oryginalnym płynem jest destylat ropy naftowej lub syntetyczny węglowodór izoparafinowy, znany jako benzyna ciężka, który odparowuje w temperaturze około 70°F, szybko powodując opróżnienie zapalniczki, jeśli nie jest często uzupełniana.

Ten sam przewodnik podaje, że zmywacz do paznokci, składający się głównie z acetonu, zaskakująco dobrze sprawdza się jako paliwo zastępcze, zapala się i pali skutecznie, choć nieco bardziej dymiąc niż benzyna ciężka. Zauważa również, że benzyna działa jako jeden z lepszych substytutów, ponieważ pod względem chemicznym jest bardzo podobna do paliwa do zapalniczek, chociaż spala się również z większą ilością dymu, a biały gaz, powszechnie sprzedawany jako paliwo do kuchenek kempingowych, jest praktycznie wymienny z paliwem do zapalniczek typu Zippo, ponieważ oba są produktami naftowymi. Żaden z tych zamienników nie jest zalecany do rutynowego stosowania, ponieważ regularne narażenie na pozostałości acetonu lub benzyny może uszkodzić knot i bawełniane opakowanie zapalniczki znacznie szybciej niż odpowiedni płyn do zapalniczek.

Często zadawane pytania dotyczące płynu do zapalniczek

P: Czy płyn do zapalniczek to to samo co butan?

Nie. Butan to specyficzny rodzaj paliwa do zapalniczek — gaz pod ciśnieniem używany w zapalniczkach kieszonkowych i latarkach wielokrotnego użytku. „Płyn do zapalniczek” to szersze określenie, które obejmuje również płyn na bazie benzyny ciężkiej stosowany w zapalniczkach knotowych i grillach węglowych. Oba są chemicznie różne i nie można ich stosować zamiennie: wlewanie benzyny ciężkiej do ciśnieniowej komory zapalniczki butanowej lub próba użycia butanu jako ciekłego startera na węgiel drzewny nie będzie działać bezpiecznie ani zgodnie z przeznaczeniem.

P: Czy benzyna do zapalniczek to to samo, co benzyna?

Niezupełnie, chociaż te dwa zjawiska są ze sobą blisko powiązane. Benzyna jest w rzeczywistości półproduktem rafinacji stosowanym do produkcji benzyny wysokooktanowej, co oznacza, że ​​benzyna i benzyna zawierają wiele takich samych lekkich związków węglowodorowych. Benzyna zawiera jednak dodatkowe dodatki (takie jak detergenty i wzmacniacze oktanowe), których nie ma w płynie do zapalniczek, a ponadto pali się bardziej brudno i wytwarza więcej sadzy, dlatego nie jest zalecana jako regularny zamiennik pomimo pracy w szczyptę.

P: Dlaczego płyn do zapalniczek pachnie tak mocno?

Silny, słodki zapach ropy naftowej związany z płynem do zapalniczek na bazie benzyny ciężkiej wynika bezpośrednio z zawartości w nim lotnych węglowodorów. Ponieważ płyn ma za zadanie szybko odparowywać, jego cząsteczki łatwo przedostają się do powietrza i docierają do nosa w zauważalnych stężeniach, nawet z zamkniętej, ale niedawno otwartej puszki. Według Teksańskiej Komisji ds. Jakości Środowiska butan ma łagodniejszy zapach przypominający ropę naftową, a próg wykrywalności zapachu wynosi około 1200 części na milion, szczególnie w przypadku izomeru n-butanu.

P: Czy płyn do zapalniczek może przeterminować się lub zepsuć?

Płyn do zapalniczek na bazie ciekłej benzyny może z czasem utracić skuteczność, głównie w wyniku parowania, jeśli pojemnik nie jest całkowicie szczelny, chociaż sama substancja chemiczna jest dość stabilna, jeśli jest właściwie przechowywana w chłodnym, ciemnym miejscu. Paliwo butanowe pod ciśnieniem nie traci ważności w tradycyjnym sensie, ponieważ jest stabilnym sprężonym gazem, ale korozja lub uszkodzenie kanistra na przestrzeni lat przechowywania może naruszyć uszczelkę i stworzyć zagrożenie dla bezpieczeństwa, dlatego widocznie uszkodzone lub bardzo stare kanistry należy wyrzucać w sposób odpowiedzialny, a nie używać.

P: Dlaczego niektóre paliwa do zapalniczek butanowych zawierają propan?

Propan jest dodawany do wielu mieszanek paliw butanowych, ponieważ ma niższą temperaturę wrzenia niż butan lub izobutan, co pomaga w prawidłowym odparowaniu paliwa w niskich temperaturach. Czysty butan ma trudności z odparowaniem poniżej temperatury -1°C (30°F), dlatego też zapalniczki i latarki do użytku na zewnątrz lub w zimie często opierają się na mieszankach o wyższej zawartości propanu, czasami sięgającej do 35% objętościowo, zgodnie z kartami charakterystyki producenta.

P: Czy używanie płynu do zapalniczki węglowej do gotowania żywności jest bezpieczne?

Płyn do zapalniczki z węglem drzewnym został opracowany tak, aby całkowicie się spalił przed umieszczeniem jedzenia na grillu, ale liczy się czas. Producenci i przewodniki grillowania konsekwentnie zalecają odczekanie, aż węgiel drzewny pokryje się równą, popielatoszarą powłoką – zwykle 15 do 20 minut po rozpaleniu – przed dodaniem jedzenia, aby upewnić się, że wszystkie pozostałości węglowodorów wypaliły się i nie przeniosły nieprzyjemnego smaku ani pozostałości chemicznych na gotowaną potrawę.

Podsumowanie

To, co faktycznie znajduje się w płynie do zapalniczek, zależy całkowicie od rodzaju, który trzymasz. Płyn na bazie benzyny, stosowany w zapalniczkach knotowych i rozrusznikach węglowych, to płynna mieszanka węglowodorów alifatycznych C9 do C14 rafinowanych z ropy naftowej, wybranych ze względu na czyste spalanie i szybkie odparowanie. Butanowe paliwo do zapalniczek, stosowane w zapalniczkach kieszonkowych i latarkach wielokrotnego napełniania, to mieszanina gazów pod ciśnieniem zawierająca izobutan, n-butan i propan w proporcjach różniących się w zależności od producenta i zamierzonych parametrów klimatycznych.

Obie substancje niosą ze sobą rzeczywiste ryzyko dla zdrowia i bezpieczeństwa przeciwpożarowego, udokumentowane w kartach charakterystyki wielu producentów i arkuszach informacyjnych rządów, od ryzyka podrażnienia dróg oddechowych i kontaktu ze skórą po poważne niebezpieczeństwo przypadkowego połknięcia przez dzieci. Zrozumienie tych rozróżnień i przestrzeganie dołączonych do nich wskazówek dotyczących przechowywania i obsługi to najprostszy sposób na bezpieczne i skuteczne korzystanie z obu produktów.