نسخة الفيديو النصية
تعتبر الانفجارات الغبارية في مطاحن الدقيق مصدر قلق يهدد السلامة. لماذا يعتبر التفاعل بين جسيمات الدقيق والأكسجين في الهواء سريعًا للغاية؟ أ: غبار الدقيق قابل للاشتعال بدرجة كبيرة ومركز في الهواء. ب: تكون الانفجارات الغبارية جيوب ضغط في الهواء، وهو ما يزيد من معدل التفاعل. ج: يتصرف غبار الدقيق باعتباره عاملًا حفازًا. د: يعتبر الانفجار الغباري طاردًا للحرارة. هـ: لغبار الدقيق مساحة سطح كبيرة تنتج معدل تصادم عاليًا.
لنلق نظرة فاحصة على خيارات الإجابة.
في خيار الإجابة أ، من المنطقي أن تحدث الانفجارات الغبارية؛ لأن غبار الدقيق قابل للاشتعال بدرجة كبيرة. ومع ذلك، فإن غبار الدقيق الموجود في الهواء ليس مركزًا بنفس المقدار، أو بعبارة أخرى: ليس موجودًا بكمية أكبر في الفراغ، من كمية الدقيق المخزن أو الموجود على سطح. لذا يمكننا استبعاد خيار الإجابة أ.
يشير خيار الإجابة ب إلى أن جيوب الضغط هي التي تزيد من سرعة الانفجارات الغبارية. ومع ذلك، فإن جيوب الضغط هذه تتكون بمجرد حدوث الانفجار الغباري. وبالرغم من أن زيادة الضغط يمكن أن تزيد من معدل التفاعل، فهذا لا يفسر سبب كون التفاعل الابتدائي سريعًا. وبذلك يمكننا استبعاد خيار الإجابة ب.
يشير خيار الإجابة ج إلى أن غبار الدقيق يتصرف باعتباره عاملًا حفازًا في التفاعل. العامل الحفاز هو مادة تزيد من معدل التفاعل دون أن تتعرض لتغير كيميائي دائم. يشير السؤال إلى أن الانفجار الغباري هو تفاعل بين غبار الدقيق والأكسجين. لا يكون العامل الحفاز من المواد المتفاعلة في التفاعل الذي يزيد من سرعته؛ لذا يمكننا استبعاد خيار الإجابة ج.
يصف خيار الإجابة د الانفجارات الغبارية بأنها طاردة للحرارة. في التفاعل الطارد للحرارة، تنبعث الحرارة إلى الوسط المحيط. التفاعل بين جسيمات الدقيق والأكسجين هو تفاعل احتراق ينتج عنه الكثير من الحرارة، وهو ما يجعله مصدر قلق كبير يهدد السلامة. ومع ذلك، يمكن أن يكون للتفاعلات الطاردة للحرارة والتفاعلات الماصة للحرارة معدل تفاعل سريع. إذن، يمكننا استبعاد خيار الإجابة د.
يشير خيار الإجابة هـ إلى أن غبار الدقيق يتفاعل بسرعة؛ بسبب مساحة السطح الكبيرة. لكي يحدث التفاعل، يجب أن تحدث تصادمات ناجحة بين الجسيمات المتفاعلة. ولكي ينجح التصادم في تكوين ناتج، يجب أن تتصادم الجسيمات بالاتجاه الفراغي الصحيح وبمقدار الطاقة المناسب. ويمكن تلخيص ذلك بما يسمى نظرية التصادم. أي تغيير يمكن أن يزيد من تكرار التصادمات الناجحة يمكن أن يزيد من معدل التفاعل.
بالنسبة إلى كتل الدقيق الكبيرة ذات مساحة السطح الصغيرة، فإن التفاعلات لا يمكن أن تحدث إلا عند الأجزاء الخارجية. عندما يكون الدقيق في صورة غبار، تكون هناك مساحة سطح كبيرة متاحة للتصادمات. يتفاعل غبار الدقيق بسرعة أكبر؛ نظرًا لوجود فرصة لمزيد من التصادمات بين الجسيمات. ويكون التفاعل سريعًا وخطيرًا للغاية؛ لأن غبار الدقيق له مساحة سطح كبيرة ومعدل تصادم كبير مع الأكسجين.
ومن ثم فإن الإجابة عن السؤال: لماذا يعتبر التفاعل بين جسيمات الدقيق والأكسجين في الهواء سريعًا للغاية؟ هي خيار الإجابة هـ. لغبار الدقيق مساحة سطح كبيرة تنتج معدل تصادم عاليًا.
