【文章內容簡介】 活性分子所必須具有的能量稱為活化能。邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊幟結廢。根據(jù)氣體分子運動學說，氣體分子在不斷地、無次序地運動，運動速度有高有低，因此能量就有大有小。能量大小還有一定比例。它是由麥克斯威爾（)氣體分子運動的速度分布公式確定的。嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲饃勵騮。如在氧與氧的燃燒反應中，活化能為 ／，在℃時，只有十萬分之一的分子才具有反應所需的活化能。這些分子才能進入反應。由于進入反應的分子數(shù)過少，當然不能引起燃燒或爆炸。但如果繼續(xù)加熱，使溫度升高（或用點火源)，這種活性分子就相應增加，反應速度加快，就有可能發(fā)展成燃燒或爆炸。一般化學反應的速度隨溫度增加而加快，如溫度每增加℃，反應速度約可加快～倍。該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠謨贛贅。在明火接近氫和氧分子時，由于火焰的高溫，會使氣體分子活化，促使更多的氫和氧起反應，反應產生的熱量又繼續(xù)活化其他分子，這樣就成為燃燒或爆炸。燃燒或爆炸的反應均為放熱反應，吸熱反應是不會引起燃燒或爆炸的。劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟痙湯籪。所以，燃燒反應的發(fā)生必須有一定數(shù)量的活性分子，而活性分子是受熱、光、電或其他能源的作用而產生的。不同的可燃物與助燃物發(fā)生的燃燒反應，所需活化能有高有低，因此燃燒條件就有難有易。臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄囂馱廣。（二）過氧化物理論物質分子在各種能量(熱能、輻射能、電能、化學反應能等) 的作用下可被活化。在燃燒反應中，首先是氧分子在熱能的作用下被活化形成過氧鍵 ，這種基團與被氧化物質的分子結合就成為過氧化物。過氧化物是強氧化劑，不僅能氧化易形成過氧化物的物質，而且也能氧化其他較難氧化的物質。鰻順褸悅漚縫囅屜鴨騫鬩藶騍。因此，過氧化物是可燃物質被氧化的最初產物，是不穩(wěn)定的化合物，在受熱、摩擦、撞擊等情況下能分解甚至引起燃燒或爆炸。許多有機溶劑如乙醚、四氫呋喃、二氧六環(huán)等在空氣中就容易起過氧化反應，長時間蒸餾時在殘渣中更易形成過氧化物而導致自燃或爆炸。所以，在蒸餾這些溶劑時，當體積降到原來的時就應檢7 / 62驗是否含有過氧化物，如果有，則應以適當方法將其除去。飽和碳氫化合物也容易發(fā)生過氧化作用。而且隨著分子量的增加，氧化的溫度降低。如甲烷在℃以上才能發(fā)生氧化，乙烷在℃時就強烈地氧化，己烷在℃以上、正辛烷在℃時就已經氧化。一般芳香族的氧化溫度比飽和碳氫化合物要高，如苯要℃以上才發(fā)生氧化反應。穡釓虛綹滟鰻絲懷紓濼視嬌賭。（三）鏈鎖反應理論鏈鎖反應理論認為，氣態(tài)分子間的作用不是兩個分子直接作用得出最終產物，而是首先生成活性粒子自由基，自由基與另一分子反應，反應的結果產生新的自由基，新的自由基又迅速參與反應，如此進行下去成為一系列的鏈鎖反應。任何鏈鎖反應都由一個階段構成，即鏈的起始、鏈的傳遞(包括支化) 與鏈的終止。隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽澇鈧籜。鏈鎖反應分直鏈反應和支鏈反應兩種，氫和氯反應是典型的直鏈反應。直鏈反應的基本特點是：①自由基與價飽和分子反應時自由基不消失，且每一個自由基與分子反應時只生成一個新的自由基；②自由基(或原子)與價飽和分子反應時活化能很低。浹繢膩叢著駕驃構碭湊農瑤帳。氫和氧反應是典型的支鏈反應，在支鏈反應中，一個自由基(或原子) 能生成多于一個新的自由基，從而使反應速度加快。鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲銨鵬駱。鏈的起始，需要有外來能源的激發(fā)，使分子被破壞生成自由基。鏈的傳遞(包括支化) ，即自由基與分子反應，是反應的不斷復制與延續(xù)。鏈的終止，是引向自由基消失的反應。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽灣熗鍵艤訥贓。在鏈鎖反應中，反應系統(tǒng)所處的條件(如溫度、壓力、雜質) 及容器的材料、大小、形狀等，都能影響到反應速度，當達到一定條件時，就會發(fā)生爆炸。所以應用鏈鎖反應理論，可以使燃燒和爆炸的許多現(xiàn)象得到圓滿解釋。貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐朮戧籩。二、燃燒的分類燃燒現(xiàn)象按其發(fā)生時瞬間的特點，可分為著火、閃燃、自燃三種。（一）著火可燃物質受到外界火源直接作用而開始的持續(xù)燃燒現(xiàn)象叫做著火，或叫做燃燒。著火是我們日常生活中常見的一種燃燒，用火柴點燃稻草、煤等都屬此類。嚌鯖級廚脹鑲銦礦毀蘄鷯鑭嶁?？扇嘉镔|開始持續(xù)燃燒所需的最低溫度叫做該物質的著火點或燃點。幾種常見可燃物質的燃點如表所示。表 幾種常見可燃物的燃點物質名稱 燃點(℃) 物質名稱 燃點(℃) 物質名稱 燃點(℃)松節(jié)油 棉花 豆油樟腦 蠟燭 煙葉賽璐珞 布匹 粘膠纖維橡膠 麥草 無煙煤紙 硫 滌綸纖維（二）自燃可燃物質在沒有外界熱源直接作用下受熱或在常溫下自行發(fā)熱，由于散熱受到阻礙使溫度上升，當達到一定溫度時，便發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象稱為自燃?？扇嘉镔|不需點火源的直接接觸。就能發(fā)生自行燃燒的最低溫度稱為自燃點。幾種常見可燃物質的自燃點如表所示。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫違紗駑。表 幾種常見可燃物的自然點物質名稱 自然點(℃) 物質名稱 自然點(℃) 物質名稱 自然點(℃)黃磷 二硫化碳 重油三硫化四磷 乙醚 亞麻仁油賽璐珞 溶劑油 棉籽油赤磷 煤油 桐油松香 汽油 花生油鋅粉 石油瀝青 菜籽油丙酮 柴油自燃按其熱源不同又可分為受熱自燃與自熱燃燒兩種。．受熱自燃：可燃物質在外部熱源的間接作用下，使溫度升高到自燃點著火燃燒的現(xiàn)象稱為受熱自燃。8 / 62在實驗室中發(fā)生受熱自燃的原因有：可燃物靠近電熱器、油汀等熱源；油浴溫度過高；可燃物烘燒過度；機械運轉失常，缺少潤滑油，摩擦生熱；電氣設備過載，線路老化等。齡踐硯語蝸鑄轉絹攤濼絡減貽。．自熱燃燒：某些物質在沒有任何外來熱源的作用下，由于自身發(fā)生化學(分解、化合等) 反應、物理(輻射、吸附等)效應或生物(細菌發(fā)酵等)作用等過程而產生熱量，這些熱量在適當?shù)臈l件下逐漸積累，使溫度上升到自燃點而自行燃燒的現(xiàn)象叫做自熱燃燒。比如，煤的自燃。紳藪瘡顴訝標販繯轅賽憮賄豎。（三）閃燃當火焰接近可燃液體時，其表面上的蒸氣與空氣混合會發(fā)一閃即滅的燃燒，這種燃燒現(xiàn)象叫閃燃。閃燃是可燃液體的特征之一，它是短暫的閃火，不能持續(xù)燃燒。這是因為為液體在該溫度下蒸發(fā)速度不快，表面上積聚的蒸氣一瞬間燒盡，而蒸氣還未來得及補充，所以一閃即滅。飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜騙橥峽。液體表面上的蒸氣剛足以與空氣發(fā)生閃燃的最低溫度叫閃點。同一液體的飽和蒸氣壓隨溫度的升高而增大，當溫度稍高于閃點時，可燃液體隨時都有接觸火源而被點燃的危險，故閃點是液體引起火災危險的最低溫度?？扇家后w的危險性是按閃點進行分類的，我國對可燃液體的分類分級如表所示。烴斃潛籬賢擔視蠶賁粵貫飭驢。表 液體根據(jù)閃點分類分級種類 級別 閃點(℃) 舉例≤汽油、甲醇、乙醇、苯、甲苯、丙酮、二硫化碳等易燃液體≤ 煤油、丁醇等≤ 戊醇、柴油、重油等可燃液體〉 植物油、礦物油、甘油等其中閃點低于℃的易燃液體屬化學危險品，在使用、儲存、運輸時都有特殊的安全要求。幾種常見液體的閃點如表 所示。鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵礪脈賁。表 幾種常見液體的閃點液體名稱 閃點(℃) 液體名稱 閃點(℃) 液體名稱 閃點(℃)汽油 二氯乙烷 松節(jié)油二硫化碳 甲醇 丁醇乙醚 乙醇 正醇丙酮 醋酸丁酯 乙二醇苯 醋酸戊酯 甘油甲苯 煤油 桐油醋酸乙酯 二乙胺 冰醋酸三、燃燒的形成（一）燃燒必須具備三個條件．可燃物質。包括氣體、液體、固體可燃物。．助燃物質。氧或氧化劑，為了可燃物完全燃燒，還必須源源不斷地供應。．點火能源。要使可燃物與助燃物發(fā)生化學反應，必須具有足夠的點火能量。點火能源主要有以下幾種：明火、電氣火花、摩擦、撞擊火花、靜電火花、化學反應熱、高溫表面、雷擊火花、日光聚焦和絕熱壓縮等。擷偽氫鱧轍冪聹諛詼龐復堝窮。沒有可燃物質。燃燒就失去了基礎；沒有氧或氧化劑，就構不成燃燒反應。但是，即使有了可燃物質和氧或氧化劑，若沒有點火源把可燃物質加熱到燃點以上，燃燒反應也不能開始。因此，必須同時具備這三個條件，燃燒才能進行，所以稱它們?yōu)槿紵娜亍［欙垑魮结炟懢c賁發(fā)蘄韃釓嶇。但是，有時即使燃燒的三要素都具備，燃燒也并不一定發(fā)生，這是因為可燃物、助燃物、點火能源都存在極限值。如果可燃物的濃度不夠，或助燃物的量不足，或點火源沒有足夠的溫度和熱量，不能把可燃物加熱到它的燃點以上，那么燃燒就不能進行。例如，正常大氣中氧的容積為，燃燒后氧含量會逐漸降低，當降到％時，本來燃著的木塊也會熄火，要使燃燒繼續(xù)下去，燃燒區(qū)必須要有源源不斷的新鮮空氣輸入。電焊火星的溫度可達℃，完全可以點燃氣體或蒸氣的爆炸性混合物，但如果落在木塊上，就不一定引起燃燒，這是因為9 / 62木塊的點火能量大大地高于氣體混合物的點火能量；火星的溫度雖高，熱量卻不足，所以不能引燃木塊。婭鑠機職銦夾簣軒蝕騫設猶饌。因此，一切實驗室的防火和滅火措施，都要根據(jù)物質的特性和現(xiàn)場的條件而定，消滅燃燒條件中的任何一個，燃燒便會終止。譽諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉濰鴇貪。（二）燃燒的過程、形式與速度．燃燒的過程大多數(shù)可燃物質的燃燒是在蒸氣或氣態(tài)下進行的。但可燃物質的集聚狀態(tài)不同。其燃燒過程也有差異。固體的燃燒，有些如硫、磷、石蠟等，受熱時先熔化，而后變?yōu)檎魵?；還有些物質受熱后是先分解成氣態(tài)和液態(tài)產物，再變?yōu)檎魵狻Ｒ后w受熱后即可變?yōu)檎魵?。當這些氣體或蒸氣遇到空氣中的氧就開始發(fā)生氧化反應，持續(xù)加熱到燃點便會出現(xiàn)火焰而燃燒。燃燒時產生的熱量可使可燃物繼續(xù)熔化、分解、蒸發(fā)、氧化、燃燒。只要助燃物源源不斷地供應，燃燒就一直進行到可燃物燒光為止。而氣體只需外界提供氧并將其加熱到燃點，就可在極短的時間內全部燒光。因此，氣體的燃燒最容易進行。儔聹執(zhí)償閏號燴鈿膽賾勞覡祕。．燃燒的形成可燃物質由于存存的狀態(tài)不同，其在空氣中燃燒的形式也不相同，大致可分為以下四種。()擴散燃燒：如氧、己炔等可燃性氣體在空氣中的燃燒都是可燃性氣體從管口流出與空氣互相擴散，一邊混合，一邊燃燒，這種形式的燃燒稱為擴散燃燒?？b電悵淺靚蠐淺錒鵬凜錈惡層。()蒸發(fā)燃燒：可燃液體的燃燒，通常液體本身并不燃燒。而是由液體受熱所產生的蒸氣與空氣混合而燃燒，這種形式的燃燒稱為蒸發(fā)燃燒。驥擯幟褸饜兗椏長絳粵藎鍰館。()分解燃燒：很多固體和不揮發(fā)性液體由于加熱分解產生了可燃氣體而使其燃燒，這種燃燒稱為分解燃燒。()表面燃燒：有些固體如木材，熱分解后剩下碳和灰，碳化表面與空氣接觸點燃后，在接觸面上會發(fā)生燃燒，這種燃燒是在固體表面上進行的，稱為表面燃燒。金屬的燃燒就屬此類。癱噴導閽騁艷搗靨驄鍵檜簍貢。前面三種形式的燃燒，不論可燃物是氣體、液體或固體，最后還是可燃氣體或蒸氣的燃燒。這些燃燒都要依靠氣體擴散來進行。故均有火焰產生。但是表面燃燒則不同，它一般不產生火焰，是固體可燃物直接參與燃燒。木材的燃燒是分解燃燒和表面燃燒交替進行的過程。鑣鴿奪圓鯢齙慫餞離龐東償禱。．燃燒速度可燃物質的燃燒速度與它的形態(tài)、被加熱的速度、體積大小及空氣的供給程度有關。()氣體的燃燒不像固體、液體那樣要經過熔化、蒸發(fā)等過程，所以燃燒速度很快?？扇細怏w的燃燒速度，常以它在管道中燃燒時火焰的直線傳播速度來表示。單位為／。氣體的組成不同，其燃燒速度也不相同，一般在～ 0m／之間，如甲烷空氣最高燃速為 ／，此時甲烷濃度約％；氫空氣燃速為 ／，氫氣濃度接近；而氫氧燃速為 9m／，氫氣濃度約。 欖閾團皺鵬緦壽驏頦蘊釙負壽。（）液體的燃燒速度有兩種表示方法，一種是以 1m2 面積上燒掉液體的質量表示，叫質量速度；另一種是用燒掉液體層的高度來表示，叫直線速度。液體的燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)?？扇家后w的閃點越低，越易蒸發(fā)，燃燒速度越快。一般液體的燃燒初速較慢，隨后達到最大值而穩(wěn)定下來。幾種常見易燃液體的燃燒速度如表所示。遜輸吳貝義鰈國鳩猶騸繢樣餃。（）固體物質的燃燒速度，一般慢于可燃氣體和可燃液體。這是因為固體燃燒時要經過熔化、蒸發(fā)和分解等過程。但也有個別物質如賽璐珞、硝化纖維素等由于本身含有不穩(wěn)定基團，遇熱極易分解，所以燃燒比較劇烈，燃燒速度也很快。同一種固體可燃物質的燃燒速度還取決于燃燒的比表面積，即燃燒的表面積與體積之比越大，則燃燒速度越快。幘覘匱駭儺紅鹵齡鐮瀉戲穎譎。表幾種常見易燃液體的燃燒速度燃燒速度液體名稱直線速度（） 質量速度（） 密度苯乙醚甲苯航空汽油車用汽油二硫化碳10 / 62丙酮甲醇煤油第二節(jié) 爆炸的基本知識一、爆炸的定義與分類爆炸是指一個物質從一種狀態(tài)轉化為另一種狀態(tài)，并在瞬間以機械功的形式放出大量能量的過程。爆炸現(xiàn)象一般具有如下特征：①爆炸過程進行得很快；② 爆炸點附近的瞬間壓力急劇升高；③ 發(fā)出響聲；④周圍介質發(fā)生震動或物質遭到破壞。誦終決懷區(qū)馱倆側澩賾鱺罷礙。按照物質發(fā)生爆炸的原因和性質不同，可將爆炸分為化學爆炸、物理爆炸和核爆炸三類。實驗室常見的爆炸主要為前兩類。．化學爆炸化學爆炸是由物質發(fā)生高速放熱的化學反應，產生大量氣體并急劇膨脹做功而形成的爆炸現(xiàn)象?；瘜W爆炸前后，物質的性質和成分均發(fā)生根本的變化?；瘜W爆炸必須同時具備以下三個條件：①反應是放熱的；②反應速度極快；③反應過程中放出大量氣體。醫(yī)滌侶綃噲睞齒辦銩凜贗囂審。．物理爆炸物理爆炸是由物理變化造成的，只發(fā)生物態(tài)變化。這種爆炸是物質因狀態(tài)或壓力發(fā)生突變等物理變化而形成的。例如：容器內液體過熱、氣化而引起的爆炸，鍋爐爆炸，壓縮氣體、液化氣體超壓引起的爆炸等都屬丁物理爆炸。物理爆炸前后，物質的化學成分及性質均無變化。艫當為遙頭韙鰭噦暈糞窶適飲。二、爆炸極限可燃氣體或蒸汽與空氣組成的混合物不是在任何比例下都是可燃可爆的，而且混合比不同，燃燒速度（火焰蔓延速度）也不同。由實驗得知，混合物中可燃氣體含量接近于化學計算量時，燃燒速度最快。若含量增加或減少，火焰蔓延速度就降低；當濃度高于或低于某一極限值時火焰便不再傳播蔓延?？扇細怏w或蒸氣在空氣中剛足以使火焰蔓延的最