石油溶剂特性、易燃、易蒸发

石油溶剂是闪火点低而易燃之液体，且易挥发成油气，空气中油气浓度在爆炸上、下限范围内时，遇有火花即爆炸，故应有严防火灾及防爆之安全措施，兹将影响溶剂易燃性之因素包括闪火点，着火温度与爆炸范围分别阐释如下:

A.易燃性液体(Flammable Liquids)与可燃性液体(Combustible Liquids):

依照美国防火协会消防法典第30号(NFPA Fire CODE 30)之定义，易燃性液体系指闪火点低于100℉(37.8℃)且在100℉之蒸气压力亦低于40磅/平方吋(绝对压力)之液体。可燃性液体则指闪火点大于100℉之液体。

B.闪火点(Flash Point):

参见第三章「润滑油脂的性状与试验」。

C.着火温度(或自燃温度)(Ignition Temperature; Auto-ignition Temperature):

着火温度为易燃物或可燃物在空气中必须受热(与火源无关)至开始自行连续燃烧所需的最低温度。

D.着火范围或爆炸范围(Flammable Range or Explosive Range):

气体(或蒸气)之着火范围(或爆炸范围)为该种气体(或蒸气)在空气中可引起燃烧与爆炸的容积百分率之范围，该气体在与空气之混合物中其含量百分率太稀或太浓时均不致引起爆炸。每一种可燃性的气体或蒸气都具有一定的爆炸范围，可燃性蒸气在空气中能够燃烧的最低浓度(容量百分比)称为下限。可燃性蒸气在空气中能够燃烧的最大浓度(容量百分比)称为上限。

较爆炸上限更浓的蒸气与空气之混合物，当遇到过量空气时仍有爆炸之危险，因为当过浓的混合气体遇到空气后即被稀释，其浓度又回落至着火(爆炸)范围之内。在上限与下限之间的浓度范围，称为着火(爆炸)范围。

图表56 石油燃剂闪火点‧着火温度及爆炸范围

石油溶剂导电性低，产生之静电不易分散，故提运途中油料晃动或在管中流动，因磨擦产生之静电易累积到危险程度。因此抽油、灌油、倒油前须有消除静电设备，如接地或两桶用电线夹接，使带电消除或电位平衡，以防静电火花之发生。

石油溶剂与皮肤长期接触，可使皮肤脱脂，引起皮肤炎症。吸入多量溶剂油气，对人体生理组织，包括神经系统、呼吸系统、肝、肾脏及造血系统，均有不同程度之影响。

脂肪族烃:包括石油醚、正己烷、去渍油、橡胶溶剂、打火机油、干洗油、通用油剂等，所含芳香烃及环烷烃极少故毒性较低，唯仍应避免在较高浓度中长期工作，如长期暴露于正己烷之蒸气下可能导致罹患多发性神经病变，故内政部曾针对有机溶剂作过修订，每天八小时工作者，作业环境空气中正己烷含量，自500 PPM 降低到不得超过50 PPM。至于其它溶剂油气仍应避免超过法定标准限值。

芳香族烃:包括苯、甲苯、二甲苯、油漆溶剂、杀虫剂溶剂，其中苯具高度毒性，短时间内吸入高浓度之苯油气可使人剧烈中毒。每日工作八小时之环境中，油气浓度自74年4月起改为不得超过10 PPM，甲苯、二甲苯不得超过100 PPM，油漆溶剂、杀虫剂溶剂不得超过200 PPM。

此为石油溶剂之主要特性之一，常用溶解力评估方法有:

⑴.苯氨点及混合苯氨点，⑵.K-B值，⑶.稀释比及⑷.溶解度参数等四种方法，可用来研判溶剂之溶解力。苯氨点愈低，溶剂的溶解力愈大。反之，苯氨点愈高，则愈小。油漆工业往往依据苯氨点高低，来判断稀释用溶剂之溶解力。石油溶剂因其组成特性之不同，苯氨点也有所不同。如脂肪族溶剂，苯氨点较高，芳香族溶剂较低，环烷烃族溶剂则介于两者之间。如正己烷(N-C6H14)之苯氨点为54° C，环己烷(C6H12)之苯氨点为31° C，苯(C6H6)之苯氨点为-30° C。若以苯氨点高低，来研判溶解力，则以芳香族溶剂为最强，环烷烃族溶剂次之，脂肪族溶剂最弱。

有时于测定苯氨点时，若苯氨点过低，因冷却温度过低，导致析出固体苯氨。为弥补此一缺点，通常以两倍容量苯氨，混以一倍容量正庚烷，及一倍容量之溶剂进行测试。由此测得最低温度，称之为混合苯氨点(Mixed Aniline point)。另外表示溶解力是Karui-Butanol value，简称K-B值，K-B值愈大，溶解力也愈强。以石油溶剂而言，芳香族溶剂的K-B值为最高，环烷基溶剂次之，脂肪族溶剂为最小。涂料工业常用K-B值，表示溶剂之溶解力，一般脂肪烃石油溶剂之K-B值约在20-30，环烷烃稍高，纯芳香烃如甲苯，二甲苯则高达100以上。但要注意的是K-B值之溶解力，较适合于相同组成溶剂间之比较。

在喷漆应用方面，则使用稀释比大小来比较溶解力大小。通常由醋酸丁酯与硝化棉配成标准溶液，然后滴入石油溶剂，直到有沉淀产生为止。此时，所加入溶剂体积数，并以溶剂与标准硝化棉溶液体积数之比之10倍，定为稀释比。其值愈大，表示溶解力愈大。如以醋酸丁酯与硝化棉配成标准溶液10ml，以2.8ml甲苯滴入正好有沉淀析出，若改比脂肪族通用溶剂则仅1.3ml，此时甲苯稀释比为2.8，脂肪族通用溶剂之稀释比为1.3。溶解度参数(Solubility Parameter，简称SP)，也常用为测定溶剂对橡胶、树脂、塑料等高分子物质之间相互溶解性的标准。各种物质都有一定SP值，各种溶剂也有特定SP值，两者SP值愈接近，则愈容易溶解。因此，常用SP值来选用合适溶剂。如聚苯乙烯(Polystyrene)之SP值为9.1，故可溶化于二甲苯(SP8.8) 、甲苯(SP8.9) 、乙酸乙酯(SP9.1) 、甲基乙基酮(SP9.3)及三氯乙烯(SP9.3)。而不溶于乙醚(SP7.4)及丙酮(SP10.0)。当然，溶解度参数只告知方向，最重要的还是要去试验。