鄰二甲苯的閃火點為 157℃，若鄰二甲苯於 157℃時的飽和蒸氣壓為 2.0 mmHg，試求其燃燒下限為何？

本題考點

閃火點的物理定義——液體加熱至閃火點時，液面上方的飽和蒸氣濃度恰好等於燃燒下限，故可由該溫度下的飽和蒸氣壓與大氣壓之比，換算出燃燒下限的體積百分比。

正解理由

依閃火點定義與道爾頓分壓定律，理想氣體混合物中某成分的體積分率等於其分壓與總壓之比。題給 157℃（閃火點）時鄰二甲苯之飽和蒸氣壓為 2.0 mmHg,總壓取一大氣壓 760 mmHg,則此時液面上方的蒸氣體積濃度為 2.0÷760＝0.263%,而該濃度依定義即為燃燒下限，取兩位有效數字為 0.26%,故選 C。

逐項排除

1. (A)

   1.52%:此值恰為 760×0.2%,是把百分率與分壓的角色顛倒所得，量級比正解大近六倍。

2. (B)

   2.0%:直接把飽和蒸氣壓的數字 2.0 當成百分率，漏掉除以總壓 760 mmHg 這一步換算，是本題最典型的陷阱。

3. (C)

   0.26%:與 2.0÷760＝0.263% 相符，為本題應選者。

4. (D)

   0.52%:恰為正解的兩倍，係把分壓誤乘 2 或把 380 mmHg 當成一大氣壓所致。

演算步驟

1. 燃燒下限 LFL＝（閃火點時之飽和蒸氣壓 ÷ 大氣壓）×100%＝（2.0 mmHg ÷ 760 mmHg）×100%＝0.00263×100%＝0.263%≒0.26%。

記憶點

閃火點與燃燒下限的換算，是火災學計算題最常出現的一組關係。閃火點的定義是「液體表面所生蒸氣與空氣混合後，一遇火源即產生閃燃（一閃即熄）的最低液溫」,此時蒸氣濃度恰好抵達燃燒下限；若液溫再升高到蒸氣供應速率足以維持連續燃燒，才稱為著火點（燃點）,著火點通常比閃火點高數度至數十度。由於飽和蒸氣壓隨溫度呈指數上升（可由克勞修斯-克拉佩龍方程式描述）,閃火點越低的液體，常溫下蒸氣濃度就越接近下限，危險性越高。

單位換算務必記牢:1 atm＝760 mmHg＝760 torr＝101.325 kPa＝1.0332 kgf/cm²＝約 10.33 m 水頭。若題目改以 kPa 給蒸氣壓，只要把總壓換成 101.3 kPa,算式形式不變:LFL＝P（飽和蒸氣壓）÷P（總壓）×100%。反向命題也很常見：給燃燒下限回推閃火點時的飽和蒸氣壓（例：下限 1.4% → 0.014×760＝10.6 mmHg）;若為兩種以上蒸氣的混合氣體，則改用勒沙特列公式 100÷LFL（混合）＝Σ（Ci÷LFLi）求混合下限。

數值直覺可以這樣建立:760 mmHg 的 1% 是 7.6 mmHg,所以 7.6 mmHg 對應 1%、15.2 mmHg 對應 2%、2.0 mmHg 約為 0.26%。本題四個選項正是圍繞這組換算佈置陷阱，分別對應「漏除總壓」「反乘總壓」「分壓加倍」三種錯誤。

易混淆概念也要一併分清：燃燒下限（LFL）與最小氧濃度（MOC）不同,MOC＝LFL×完全燃燒所需氧莫耳數；閃火點是液體的性質，自燃（發火）溫度則是不需明火即著火的溫度，兩者物理意義不同。相關考點還包括以閃火點區分我國第四類易燃液體的分級（特殊易燃物與第一至第四石油類）,以及蒸氣密度大於空氣時，蒸氣沿地面流動而擴大危害範圍的現象。