解释你身边的燃烧科学.docVIP

解释你身边的燃烧科学 任何燃烧（着火）现象的发生，都决不是偶然的，而是有条件的，如果燃烧条件为人有目的地加以控制，并把火的光和热应用于生产生活中，这样的物质燃烧就是人类对火的应用实际；反之，燃烧条件在时间、空间上失去控制，并对生命和财产造成损失的燃烧酿成的后果，就是可怕的火灾和爆炸事故。无论是有益的火的利用还是可怕的火灾都是物质在燃烧。研究发现，火在人类的日常生产、生活中以及社会的文明建设中都起着不可替代的作用，也给人类造成巨大的灾难、痛苦和死亡，但熊熊的大火并非神不可知，火的本质说到底只是一种剧烈的化学反应，而反应中所伴随的发光、放热或冒烟等现象，是燃烧反应的基本特征。例如：木碳在空气中着火，就是这样一个简单的化学反应： 此反应放出的热量就是人们日常生活中普遍使用的热源 多种多样的燃烧现象中，其本质都是可燃物与助燃物发生的化学反应，只是引发燃烧反应发生的条件以及燃烧的过程和类型有差别，研究表明，物质燃烧要满足三个必要条件（三个要素）：1、可燃物（如木材、棉麻、纸张、塑料、汽油、金属钠等）；2、助燃物（空气、氧气、氯气、高锰酸钾、硝酸钾、氯酸钾等）；3、着火源（明火、火星、火花、炽热体、化学反应热、摩擦热等）。同时，还必须满足三个充分条件：1、可燃物与助燃物必须达到一定的数量和比例。2、着火源必须达到一定的能量和温度（即达到可燃物的燃点或者说是自燃点）。3、着火源、可燃物、助燃物三要素必须同时相互作用。要发生燃烧现象，这些条件缺一不可，燃烧三要素可看作是满足燃烧反应发生的质的要求，而三个充分条件的满足则是使燃烧反应发生的三要素量的积累。质的存在只有达到一定量的积累物质燃烧才能发生。习惯上燃烧条件也用一个燃烧三角形来描述。如下图所示： 图中三角形的每一条边表示一个燃烧要素，边的长度表示每一要素的量的多少，三条边两两相交表示三个要素同时相互作用，只要燃烧三角形的形成条件得以完全满足，物质的燃烧现象就能发生进行，反之，只要任意一个条件（一条边）未能满足，燃烧三角形不成立，表示物质燃烧不能发生进行。 大量存在于空气中的可燃物已充分具备燃烧的两个要素条件，只要在满足着火源的充分条件，即可着火，因此，着火源条件的热量来源及温度高低，直接决定着物质燃烧的原因，要解释身边的燃烧科学，其重点必须了解导致空气中各种可燃物着火的热量来源和蓄热情况。 钻木取火 木材的熔点为250-300C ，自燃点为250-350C 。用坚硬的工具如铁棒、钻头在木头上高速转动，由于产生磨擦，机械能转化为热能，使木头的钻眼处产生高温，一旦温度升高达到木材的自燃点，木材就开始燃烧。若把干燥、松软、自燃点更低的可燃物如：纸屑、棉花等放在钻眼处，它们更容易被引燃取火。 黄磷自燃 黄磷的化学分子式为：P，燃点是34C ， 是一种白色固体（空气中呈淡黄色），剧毒，在水中能稳定保存，易溶于二硫化碳。当黄磷暴露在空气中一段时间后，发生冒烟（有 生成），直至自燃，这是由于黄磷与空气中的氧气发生了反应： 此反应的热量足以让黄磷的表面温度升高大于40C 以上 ，致使黄磷着火。如果把一张纸 一些黄磷的二硫化碳溶液，在空气抖动，使 完全蒸发掉，纸片上剩下的黄磷马上与氧气反应并自燃，同时，引起纸片燃烧，这便是空中起火的秘诀。 稻草自燃 干燥的稻草（湿度小于12%），并不会自燃。只有堆垛较大，在一定湿度范围内（20%左右）的稻草堆才会自燃，其原因是由于湿稻草上寄生有大量的微生物，它们在进行生命活动（呼吸、繁殖等）的过程中产生热量（俗称发酵热），如果堆垛大，热量被蓄积，温度升高到70C左右，继而引起稻草发生物理作用（如：吸附作用）和化学作用，如稻草纤维分解。这些过程产生热量蓄积的结果，使温度升高到稻草的自燃点（330C左右），即引起自燃。类似的着火原理还有籽棉、空烤烟、麦秸杆、薯片等植物的自燃。预防植物自燃的根本措施在于控制温度和堆垛的大小，监控管理中使植物的最高存储温度低于60C，否则应马上采取措施，翻垛、通风散热措施。 煤炭自燃 煤是一种复杂的固体混合物，种类很多，成分复杂，煤中一般含有