一些科學(xué)問題

【專家解說】：燃燒必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件。 （1）有可燃物存在 凡能與空氣中的氧或氧化劑起劇烈反應(yīng)的物質(zhì)均稱為可燃物?？扇嘉锇扇脊腆w，如煤、木材、紙張、棉花等；可燃液體，如汽油、酒精、甲醇等；可燃?xì)怏w，如氫氣，一氧化碳、液化石油氣等。在化工生產(chǎn)中很多原料、中間體、半成品和成品是可燃物質(zhì)。 （2）有助燃物存在 凡能幫助和維持燃燒的物質(zhì)，均稱為助燃物。常見的助燃物是空氣和氧氣以及氯氣和氯酸鉀等氧化劑。 （3）有點(diǎn)火源存在 凡能引起可燃物質(zhì)燃燒的能源，統(tǒng)稱為點(diǎn)火源。如明火、撞擊、摩擦高溫表面、電火花、光和射線、化學(xué)反應(yīng)熱等。 可燃物、助燃物和點(diǎn)火源是構(gòu)成燃燒的三個(gè)要素，缺少其中任何一個(gè)，燃燒便不能發(fā)生；另外，燃燒反應(yīng)在溫度、壓力、組成和點(diǎn)火能量等方面都存在極限值。在某些條件下，如可燃物未達(dá)到一定的濃度，助燃物數(shù)量不夠，點(diǎn)火源不具備足夠的溫度或熱量，即使具備了燃燒的三個(gè)條件，燃燒也不會(huì)發(fā)生。例如氫氣在空氣中的濃度小于4%時(shí)就不能點(diǎn)燃，而一般可燃物質(zhì)在空氣中的氧氣低于14%時(shí)也不會(huì)發(fā)生燃燒。對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行著的燃燒，若消除其中一個(gè)條件，燃燒便會(huì)終止，這就是滅火的基本原理。 燃燒的條件 文章發(fā)布時(shí)間： 2005-04-28 一、燃燒的必備條件 燃燒，俗稱著火，是指可燃物與氧或氧化劑作用發(fā)生的釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)，通常伴有火焰和發(fā)煙的現(xiàn)象。近年來(lái)年研究表明，絕大多數(shù)物質(zhì)燃燒的本質(zhì)是一種自由基的鏈反應(yīng)。只要有適當(dāng)條件引發(fā)自由基的產(chǎn)生（引火條件），鏈反應(yīng)就會(huì)開始，然后連續(xù)自動(dòng)地循環(huán)發(fā)展下去，直至反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化完畢為止。在時(shí)間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害，叫做火災(zāi)。 任何物質(zhì)發(fā)生燃燒，都有一個(gè)由未燃狀態(tài)轉(zhuǎn)向燃燒狀態(tài)的過程。這過程的發(fā)生必須具備三個(gè)條件：即：可燃物、助燃物和著火源，并且三者要相互作用。 一、可燃物 凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)稱可燃物。按其物理狀態(tài)還可分為氣體可燃物（如氫氣、一氧化碳等）、液體可燃物（如汽油、酒精等）和固體可燃物（如木材、布匹、塑料等）三類。 二、助燃物 凡是能幫助和支持可燃物燃燒的物質(zhì)，即能與可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)稱為助燃物（如空氣、氧氣、氯氣以及高錳酸鉀、氯酸鉀等氧化物和過氧化物等）。能夠使可燃物維持燃燒不致熄滅的最低氧含量即氧指數(shù)?？諝庵醒鹾考s為21%，而空氣是到處都有的，因而它是最常見的助燃物。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，除非是密閉室內(nèi)的初起小火可用隔絕空氣的“悶火”手段撲滅，否則這個(gè)條件較難控制。 三、著火源 凡能引起可燃物與助燃物發(fā)生反應(yīng)的能量來(lái)源（常見的是熱能源）稱作著火源。根據(jù)其能量來(lái)源不同，著火源可分為：明火、高熱物體、化學(xué)熱能、電熱能、機(jī)械熱能、生物能、光能和核能等。此外，可燃物質(zhì)燃燒所需的著火能量是不同的，一般可燃?xì)怏w比可燃固體和可燃液體所需的著火能量要低。著火源的溫度越高，越容易引起可燃物燃燒。 綜上所述，只有在可燃物、助燃物和著火源三個(gè)條件同時(shí)具備，而且數(shù)量達(dá)到一定比例的前提下，互相結(jié)合，互相作用，燃燒才能發(fā)生。否則，燃燒不能發(fā)生?？梢?，不論采用什么措施，只要能破壞已經(jīng)產(chǎn)生的燃燒條件，去掉其中任何一個(gè)，火災(zāi)即可撲滅。 此外，也可運(yùn)用現(xiàn)代滅火理論，用滅火劑和阻燃劑加入燃燒的鏈反應(yīng)中，消滅自由基，使鏈增長(zhǎng)中斷，從而取得比傳統(tǒng)的滅火手段更為有效的滅火效應(yīng)。 二、燃燒類型 燃燒可分為閃燃、自燃和點(diǎn)燃等幾種類型，每種類型的燃燒都有其特點(diǎn)。 一、閃燃 閃燃是可燃性液體的特征之一。各種液體的表面都有一定量的蒸氣存在，蒸氣的濃度取決于該液體的溫度。對(duì)同種液體，溫度越高，蒸氣濃度越大。液體表現(xiàn)的蒸氣與空氣混合會(huì)形成可燃性的混合氣體。當(dāng)液體升溫至一定的溫度，蒸氣達(dá)到一定的濃度時(shí)，如有火焰 或熾熱物體靠近此液體表面，就會(huì)發(fā)生一閃即滅的燃燒，這種燃燒現(xiàn)象叫閃燃。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，液體發(fā)生閃燃的最低溫度，叫做閃點(diǎn)。閃點(diǎn)是評(píng)定液體火災(zāi)危險(xiǎn)性的主要根據(jù)。液體的閃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。 二、著火 著火變稱強(qiáng)制點(diǎn)燃。即可燃物質(zhì)和空氣共存條件下，達(dá)到某一溫度時(shí)與明火直接接觸引起燃燒，在火源移去后仍能保持繼續(xù)燃燒的現(xiàn)象。物質(zhì)能被點(diǎn)燃的最低溫度叫燃點(diǎn)，也叫著火點(diǎn)。對(duì)固體和高閃點(diǎn)液體，燃點(diǎn)是用于評(píng)價(jià)其火災(zāi)危險(xiǎn)性的主要依據(jù)。在防火和滅火工作中，只要能把溫度控制在燃點(diǎn)溫度以下，燃燒就不能進(jìn)行。 三、自燃 自燃包括本身自燃和受熱自燃。某些物質(zhì)在沒有外來(lái)熱源影響時(shí)，由于物質(zhì)內(nèi)部所產(chǎn)生的物理、化學(xué)及生物化學(xué)過程產(chǎn)生熱量，這些熱量在某些條件下會(huì)積聚起來(lái)，導(dǎo)致升溫，又進(jìn)一步加快上述過程的進(jìn)行速度……，于是可燃物溫度越來(lái)越高，當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生燃燒，這就叫本身自燃。由外來(lái)熱源將可燃物加熱，使其溫度達(dá)到自燃溫度，未與明火接觸就發(fā)生燃燒，這叫受熱自燃。本身自燃與受熱自燃的區(qū)別在于熱的來(lái)源不同。常見自燃現(xiàn)象有：堆積植物的自燃、煤的自燃、涂油物（油紙、油布）的自燃、化學(xué)物質(zhì)及化學(xué)混合物的自燃等。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度叫做自燃點(diǎn)。自燃點(diǎn)是判斷、評(píng)價(jià)可燃物質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要指標(biāo)之一，自燃點(diǎn)越低，物質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。 四、爆炸 爆炸可分為化學(xué)爆炸、物理爆炸和核爆炸?；瘜W(xué)爆炸是指在極短的時(shí)間內(nèi)，由于可燃物和爆炸物品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引發(fā)的瞬間燃燒，同時(shí)生成在量熱和氣體，并以很大壓力向四周擴(kuò)散的現(xiàn)象。物理爆炸是一種純物理過程，如蒸汽鍋爐爆炸、輪胎爆炸等，多數(shù)是由于物質(zhì)受熱、體積膨脹、壓力劇增、超過容器耐壓引起的。爆炸時(shí)沒有燃燒，但有可能引發(fā)火災(zāi)，而化學(xué)爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)性要大得多。可燃?xì)怏w（或蒸氣、粉塵）與空氣的混合物必須在一定的濃度范圍內(nèi)，遇火源才能發(fā)生爆炸。這個(gè)遇火源發(fā)生爆炸的可燃?xì)怏w濃度范圍，稱為爆炸濃度極限。爆炸濃度極限可用來(lái)評(píng)定可燃?xì)怏w和可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)性的大小，作為可燃?xì)怏w分級(jí)和確定其火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的標(biāo)準(zhǔn)。 三、燃燒蔓延的原因 大多數(shù)火災(zāi)的發(fā)生，都是從可燃物的某一部分開始，然后蔓延擴(kuò)大的。這是因?yàn)槲镔|(zhì)在燃燒時(shí)造就了一個(gè)危險(xiǎn)的熱傳播過程，即燃燒——熱效應(yīng)——燃燒。燃燒產(chǎn)生的熱效應(yīng)使燃燒點(diǎn)周圍的可燃物受熱發(fā)生分解、著火和自燃，如此往復(fù)，火熱便迅速地向周圍蔓延開去。熱傳播除了火焰直接接觸外，還有三個(gè)途徑：即熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流。 一、熱傳導(dǎo) 熱傳導(dǎo)是指熱量從物體的一部分傳到另一部分的現(xiàn)象。所有的固體、氣體、液體物質(zhì)都有導(dǎo)熱性能，但通常以固體為最強(qiáng)，而固體之間的差別又很大。一般來(lái)說金屬的導(dǎo)熱性強(qiáng)于非金屬，大量金屬無(wú)機(jī)物的導(dǎo)熱性能又強(qiáng)于有機(jī)物質(zhì)。導(dǎo)熱性能好的物質(zhì)不利于控制火情，因?yàn)闊崃靠赏ㄟ^導(dǎo)熱物體向其他部分傳導(dǎo)，導(dǎo)致與其接觸的可燃物質(zhì)起火燃燒。因此，為了制止由于熱傳導(dǎo)而引起的火勢(shì)蔓延，火場(chǎng)上應(yīng)不斷冷卻被加熱的金屬構(gòu)件，迅速疏散、清除或隔熱材料隔離與被加熱的金屬構(gòu)件相聯(lián)（或附近）的可燃物。 二、熱輻射 熱輻射是指熱量以輻射線（或電磁波）的形式向外傳播的現(xiàn)象。當(dāng)可燃物燃燒形成火焰時(shí)，便大量地向周圍傳播熱能，火勢(shì)越猛，輻射熱能越強(qiáng)。為了減弱受到的熱輻射，可增加受輻射物體與輻射源的距離和夾角，或設(shè)置隔熱屏障。例如，在建筑物間留出必要的防火間距，砌筑防火墻，設(shè)置固定水幕，種植闊葉樹等。在火場(chǎng)上，應(yīng)用水、泡沫等冷卻受到輻射熱作用的物體表面，設(shè)法疏散、隔離和消除受輻射熱威脅的可燃物。滅火人員的水槍陣地要選擇適當(dāng)角度，以減少受到熱輻射的影響。 三、熱對(duì)流 熱對(duì)流是指通過流動(dòng)介質(zhì)將熱量從空間的一處傳到另一處的現(xiàn)象。它是影響早期火災(zāi)發(fā)展的最主要因素。根據(jù)流動(dòng)介質(zhì)的不同可分為氣體對(duì)流和液體對(duì)流。液體對(duì)流可造成容器內(nèi)整個(gè)液體溫度升高，蒸發(fā)加快，壓力增大，以至使容器爆裂，或蒸氣逸出遇著火源而燃燒，使火勢(shì)蔓延。氣體對(duì)流則能夠加熱可燃物達(dá)到燃燒程序，使火勢(shì)擴(kuò)大。而被加熱的氣體在上升和擴(kuò)散的同時(shí)，一方面引導(dǎo)周圍空氣流入燃燒區(qū)，使燃燒更為猛烈，另一方面還會(huì)引導(dǎo)燃燒蔓延方向發(fā)生變化，增大撲救難度，因此，在撲救火災(zāi)時(shí)為了消除和降低氣體對(duì)流，應(yīng)設(shè)法堵塞能夠引起氣體對(duì)流的孔洞，把煙霧導(dǎo)向沒有可燃物或危險(xiǎn)性較小的地方，用噴霧水冷卻和降低氣流的溫度。 四、火勢(shì)發(fā)展的階段 一、初起階段 起火后，燃燒根據(jù)物質(zhì)形態(tài)不同而各具特點(diǎn)，固態(tài)物質(zhì)著火點(diǎn)開始逐步擴(kuò)大范圍；液態(tài)物質(zhì)火焰 占據(jù)自由表面后而形成穩(wěn)定燃燒；氣態(tài)物質(zhì)泄漏之后遇火源著火，火焰迅即順著氣云或氣流燒到泄漏點(diǎn)呈“火炬”狀燃燒。但不論是哪類物質(zhì)，在剛起火后的最初幾分鐘時(shí)，燃燒面積都不大，煙氣流動(dòng)速度較緩慢，火焰輻射出的能量還不多，但也能使周圍物品開始受熱，溫度逐漸上升，這是火勢(shì)發(fā)展的初級(jí)階段。如果在這個(gè)階段能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并正確撲救，就能用較少的人力和簡(jiǎn)單的滅火器材將火控制住或撲滅。 二、發(fā)展階段 由于燃燒強(qiáng)度增大，載熱500℃以上的煙氣流加上火焰的輻射熱作用，房間內(nèi)的溫度進(jìn)一步上升，周圍可燃物品和建筑結(jié)構(gòu)，特別是易燃的內(nèi)裝飾材料受到加熱，開始分解出大量可燃?xì)怏w。氣體對(duì)流加強(qiáng)，燃燒面積擴(kuò)大，燃燒速度加快，整個(gè)房間內(nèi)呈現(xiàn)發(fā)生轟燃的一觸即發(fā)的局勢(shì)，這是火勢(shì)發(fā)展階段。火災(zāi)的發(fā)展階段，也稱為自由燃燒階段。在這個(gè)階段，由于輻射熱急劇增加，輻射面積不斷增大，所以需要投入較強(qiáng)的力量和使用較多的滅火器材才能將火撲滅。 三、猛烈階段 由于燃燒面積擴(kuò)大，大量的熱釋放出來(lái)，空氣溫度急劇上升，發(fā)生轟燃，使周圍的可燃物、建筑結(jié)構(gòu)幾乎全面卷入燃燒。此時(shí)，燃燒強(qiáng)度最大，熱輻射最強(qiáng)，溫度和煙氣對(duì)流達(dá)到最大限度，可燃材料將被燒盡，不燃材料和結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度受到破壞，以致發(fā)生變形或倒塌，火突破建筑物再向外圍擴(kuò)大蔓延，這是火勢(shì)的猛烈階段。在這個(gè)階段，撲救最為困難，起火處的房屋已保不住，需要有足夠的力量和器材用于及時(shí)控制火勢(shì)，阻止它向周圍建筑物蔓延。 四、熄滅階段 火勢(shì)被控制以后，由于可燃材料已被燒盡，加上滅火劑的作用，火勢(shì)逐漸減弱直至熄滅，這是火勢(shì)的熄滅階段。 五、影響燃燒發(fā)展變化的因素 一、可燃物數(shù)量及空氣流量 可燃物愈多，燃燒荷載密度愈高，則火勢(shì)發(fā)展愈猛烈。如果可燃物較少，火勢(shì)發(fā)展較弱，并且可燃物之間相隔較遠(yuǎn)，則一處可燃物燒盡后，會(huì)自行熄滅。另外，燃燒所需的空氣量足夠時(shí)，只要有充足的可燃物，燃燒就會(huì)不斷發(fā)展。如果空氣供應(yīng)量不足，火勢(shì)也會(huì)進(jìn)入熄滅階段。 二、可燃物的蒸發(fā)潛熱 可燃固體和可燃液體，是靠它們受熱后蒸發(fā)出來(lái)的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒的。所以，它們就需要吸收一定的熱量才能達(dá)到蒸發(fā)的目的。這熱量便叫蒸發(fā)潛熱。不同的可燃固體和可燃液體，其蒸發(fā)潛熱是不一樣的。一般是固體大于液體。蒸發(fā)潛熱愈大的物質(zhì)，蒸發(fā)時(shí)所需要的熱量越多，燃燒發(fā)展的速度越慢。所以，一般液體的燃燒比固體快，氣體因不需要蒸發(fā)就直接燃燒，所以燃燒速度最快。 三、爆炸的沖擊作用 化學(xué)爆炸時(shí)的火焰是一層層同心圓的形式向周圍蔓延的，其產(chǎn)生的沖擊波能將燃燒著的可燃物拋到空中，如果落到其他可燃物上，會(huì)成為新的著火源，使燃燒范圍擴(kuò)大。同時(shí)，爆炸能夠使建筑結(jié)構(gòu)遭受破壞，增加孔洞和敞露部分，讓大量的新鮮空氣流入燃燒區(qū)，加速氣體對(duì)流，促使火勢(shì)發(fā)展。所以，在滅火過程中防止爆炸是一項(xiàng)極其重要的工作。 四、氣象 氣溫越高，可燃物的溫度也隨之升高，與著火源的溫差減小，物質(zhì)更易著火；氣溫愈低，著火源與環(huán)境溫度的溫差增大，能使空氣對(duì)流速度加快，使火勢(shì)擴(kuò)大。 相對(duì)濕度愈低，環(huán)境愈加干燥，物質(zhì)的含水量愈低，愈容易著火。反之，不易發(fā)生燃燒。 風(fēng)對(duì)燃燒的發(fā)展也有決定性影響，風(fēng)大可以加快空氣對(duì)流、改變火勢(shì)蔓延方向和迅速擴(kuò)大燃燒范圍。 總之，秋冬季節(jié)，特別是刮北風(fēng)的干燥氣候最容易著火并擴(kuò)大火災(zāi)，所以每年“冬防”都是防火的重點(diǎn)。 五、擴(kuò)散 在很多燃燒現(xiàn)象中，燃燒的速度是由氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散速度決定的。在單位時(shí)間擴(kuò)散出來(lái)的可燃物愈多，燃燒范圍愈大。如氣體和液體蒸氣的燃燒一般呈擴(kuò)散燃燒形式。 六、預(yù)防火災(zāi)的基本措施 預(yù)防火災(zāi)，就是要消除產(chǎn)生燃燒的條件，可以按下面的措施破壞燃燒的必備條件，緊終達(dá)到防火的目的。 控制可燃物：如對(duì)具有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性的建筑，采取局部排風(fēng)或全部通風(fēng)的辦法，以降低房?jī)?nèi)可燃、易燃?xì)怏w在空氣中的濃度，使之不超過爆炸濃度極限；以難燃或不燃材料代替易燃或可燃材料；用磚石水泥代表木料建筑房屋；用防火涂料浸涂可燃材料；將性質(zhì)上會(huì)發(fā)生相互作用的物品分開存放等等。 隔絕助燃物：如將易燃、易爆物質(zhì)產(chǎn)生置于密閉的設(shè)備中進(jìn)行，容易自燃的物品必須隔絕空氣存放等等。 消除著火源：一方面，采取控溫、遮陽(yáng)、防雷、安裝防爆裝置等措施避免產(chǎn)生火源；另一方面在建筑物之間構(gòu)筑防火墻，留出防火間距，在能形成可爆介質(zhì)的廠房設(shè)泄壓窗、輕質(zhì)屋蓋，在可燃?xì)怏w管道上裝阻火器、安全水封等。 除了從物質(zhì)上、客觀環(huán)境上做好防火工作外，強(qiáng)化人們的防火防災(zāi)的主觀意識(shí)更為重要。只有讓人們懂得了怎樣防火，并重視防火，才能自覺遵守各項(xiàng)防火規(guī)章制度，杜絕火源，采取必要的防火措施。唯有如此，才能真正消除產(chǎn)生火災(zāi)的條件。 2. 蓋鍋蓋、灑沙土 3.灑沙土\溫布蓋、滅火器 4. 因?yàn)閹п斪拥男c地面摩擦產(chǎn)生火花，與化工廠的氣體發(fā)生爆炸。 5.易燃物通常指的是著火點(diǎn)低的可燃物。其中有氣體,如氫氣、乙炔、煤氣等;有液體,如汽油、酒精、乙醚、丙酮等。 易爆物一般是指某些因受到驟熱,撞擊,引燃,甚至磨擦等因素就能發(fā)生爆炸的物品。