[小学教育]陈莹危险化学品特性分析与防火防爆技术讲义.docVIP

危险化学品特性分析与防火防爆技术 陈莹 教授 Ⅰ 燃烧爆炸基础知识 第一节 燃烧概述 一、燃浇的本质与燃烧现象 根据《消防基本术语第一部分》（GB5907—86）（以下简称“消防术语”）定义：燃浇是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰和发光和（或）发烟的现象。 放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个主要特征。根据这三个特征，可以区别燃烧现象与其它现象。 需要注意的是，燃烧是一种氧化反应，氧气是最常见的氧化剂，但氧化剂并非限于氧气。在化学反应中，失掉电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原，氧化并不限于同氧的化合。例如氢、炽热的铁、金属钠、铜与氯气反应，都是同时伴有发热、发光的激烈的氧化反应，因而都是燃烧现象。 二、燃烧的条件（燃烧三要素） 燃烧必须同时具备下列三个条件： 1、可燃物 一般说来，凡是能在空气、氧气或其它氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物，否则称不燃物。可燃物既可以是单质，如碳、硫、磷、氢、钠、铁等，也可以是化合物或混合物，如乙醇、甲烷、木材、煤炭、棉花、纸、汽油等。 可燃物按其组成可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。从数量上讲，绝大部分可燃物为有机物，少部分为无机物。 无机可燃物主要包括化学元素周期表中Ⅰ—Ⅲ主族的部分金属单质（如钠、钾、镁、钙、铝等）和Ⅳ—Ⅵ主族的部分非金属单质（如碳、磷、硫等）以及一氧化碳、氢气和非金属氢化物等。不论是金属还是非金属，完全燃烧时都变成相应的氧化物，而且这些氧化物均为不燃物。 有机氧化物种类繁多，其中大部分含有碳（C）、氢（H）、氧（O）元素，有的还含有少量氮（N）、磷（P）、硫（S）等。这些元素在可燃物中都不是以游离状态存在，而是彼此化合为有机化合物。 严格地讲，可燃物与不燃物并没有明显的界限。如铁和铜在常温、常压下不能燃浇，但在特定条件下，它们也能燃浇。赤热的铁、赤热的铜能在纯氯中剧烈燃烧，但一般还是把铁和铜作为不燃物对待。又如一些高分子聚合物，像聚氯乙烯，酚醛塑料等，在强烈火焰中能够燃烧，但离开火焰则不能继续燃烧。对这类物质称之为难燃物。 2、氧化剂 凡是能和可燃物发生反应并引起燃烧的物质，称为氧化剂。（传统说法叫“助燃剂”，严格地说这样叫不甚合理，因为它们不是“帮助”燃烧而是“参与”燃烧。） 氧化剂的种类很多。氧气是一种最常见的氧化剂，其它常见的氧化剂有卤族元素：氟、氯、溴、碘。此外还有一些化合物，如硝酸盐、氯酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐及过氧化物等，它们的分子中含氧较多，当受到光、热、或摩擦、撞击等作用时，都能发生分解放出氧气，能使可燃物氧化燃烧，因此它们也属于氧化剂。 3、点火源（初始能量） 点火源是指具有一定能量，能够引起可燃物质燃烧的能源。有时也称着火源。 点火源的种类很多，按照点火能量种类，一般分为四大类：机械性火源、热火源、电火源和化学火源。 还有一种点火源，没有明显的外部特征，而是自可燃物内部发热，由于热量不能及时失散引起温度升高导致燃烧。这种情况可视为“内部点火源”。这类点火源造成的燃烧现象通常叫自燃。 点火源这一燃烧条件的实质是提供一个初始能量，在这能量激发下，使可燃物与氧化剂发生剧烈的氧化反应，引起燃烧。所以这一燃烧的必要条件可表达为“初始能量”。 可燃物、氧化剂和点火源是构成燃烧的三个要素，缺一不可。这是指“质”的方面的条件——必要条件，但这还不够，还要有“量”的方面的条件——充分条件。因此，燃烧条件应做进一步明确的叙述： ⑴具备一定数量的可燃物。 ⑵有足够数量的氧化剂。 ⑶点火源要具有一定的能量。 总之，要使可燃物发生燃烧，不仅要同时具有三个基本条件，而且每一条件都须具有一定的“量”，并彼此相互作用，否则就不能发生燃烧。 三、燃烧的分类 目前，关于燃烧分类，不同书中有不同的分法。一般按以下方式分类。 1、按着火方式分，可分为强制着火（点燃）和自发着火（自燃）两类。 ⑴强制着火：通过外部能源（即点火源）引起的燃烧。在接近点火源处，局部开始燃起火焰，然后向四周传播。 ⑵自发着火（自燃）：又分为受热自燃和本身自燃两种情况。 2、按燃烧时可燃物的状态分，可分为气相燃烧、液相燃烧和固相燃烧三类。 ⑴气相燃烧：燃烧反应在进行时，如果可燃物和氧化剂均为气相，称为气相燃烧。气相燃烧是均相燃烧。其特征是有火焰产生。气相燃烧是一种最基本的燃烧形式，多数可燃物（气体、多数液体和固体）在燃烧时呈气相燃烧。 ⑵液相燃烧：燃烧时可燃物呈液态，称为液相燃烧（注意：并非液体燃烧）。大部分液体燃烧是通过蒸发、分解成可燃气体而呈气相燃烧的，只有某些液体在高温状态下直接发生燃烧