Минимальная энергия воспламенения (MIE) — это мера наименьшего количества энергии, передаваемой электрической искрой, которая воспламеняет рассеянное топливо или иное горючее соединение в воздухе. Условия должны быть идеальными для того, чтобы произошел взрыв со значениями MIE, но в противном случае для воспламенения смеси могут потребоваться лишь немного более высокие значения воспламенения. Искра, вызывающая взрыв в таких случаях, может быть вызвана либо электростатическим разрядом (ЭСР), когда существует скрытая разница электрических потенциалов между двумя объектами, находящимися в непосредственной близости, либо она может быть вызвана электрической цепью под напряжением, в которой возникает дуга или короткое замыкание. событие разряда цепи. Понимание химических процессов горения, которые приводят к событиям с минимальной энергией воспламенения, важно в области пожаротушения, а также в отраслях, связанных с хранением и использованием летучих соединений, например, при эксплуатации самолеты.
Летучие топлива и растворители, а также другие химические вещества, которые, как известно, имеют очень низкие минимальные значения энергии воспламенения, включают ацетилен и водород при 0,017 мДж, этилен 0,08 мДж и метан 0,3 мДж. С этими химическими веществами следует обращаться с особой осторожностью в замкнутых пространствах из-за того, что все они также имеют низкие точки испарения при нормальном атмосферном давлении и температуре. Одна из самых дорогостоящих и смертоносных авиакатастроф в США, полет самолета TWA 800 через 12 минут после взлета из Нью-Йорка, штат Нью-Йорк, в июле 1996 года, была связана с возможным взрывом минимальной энергии воспламенения в топливном баке центрального крыла. . Около 50 галлонов (189 литров) авиационного топлива, известного как Jet A, которое в то время хранилось в баке, было непреднамеренно нагрето кондиционерами непосредственно под баком, в результате чего часть топлива испарилась. По мере того, как самолет поднимался на высоту, пониженное давление воздуха увеличивало испарение до такой степени, что избыточное давление и возможное неизвестное условие искры вызвало взрыв, который разорвал топливный бак и уничтожил самолет.
Несколько других типов соединений, рассеянных в воздухе в виде мелких твердых частиц, от порошкообразных металлов до зерновой муки и твердого топлива, такого как уголь и сера, также обычно имеют низкие минимальные значения энергии воспламенения. MIE для алюминия составляет 15 миллиджоулей, а для магния — 40 миллиджоулей. Уголь имеет значение от 30 до 60 миллиджоулей, а мука на зерновой основе воспламеняется при 240 миллиджоулях. Взрыв пыли может произойти даже при случайной смеси остатков с пола, подброшенных в воздух, если они хорошо рассеяны в нагретой среде, с потенциалом воспламенения в диапазоне от 0,2 миллиджоулей до 10 джоулей, если влажность ниже 80%. а температура окружающей среды составляет от 59° до 77° по Фаренгейту (от 15° до 25° по Цельсию).
Другие соединения, которые, как известно, имеют низкие минимальные значения энергии воспламенения, значительно ниже 1 миллиджоуля, включают топливо типа пропана, железную пыль. и сероуглерод. Эти низкие значения имеют большое значение по сравнению с уровнем энергии, генерируемым обычными источниками искр. Статическая электрическая искра обычно выделяет около 22 миллиджоулей энергии, а свеча зажигания в автомобиле выделять около 25 миллиджоулей энергии при каждом цикле сгорания.
