【正文】 四、金屬的燃燒 （三）金屬燃燒的普遍特征 高溫燃燒 的 金屬性質(zhì)活潑 高溫金屬可與 CO鹵素及其化合物、 NH2O等發(fā)生反應(yīng)，使燃燒更劇烈。 覆蓋效應(yīng)： 由于惰性灰分覆蓋層的存在而使燃燒速度減慢的現(xiàn)象。 木炭 內(nèi)部結(jié)構(gòu)海綿狀， 內(nèi)孔效應(yīng) 強(qiáng)； 焦炭 內(nèi)部結(jié)構(gòu)孔隙較少， 覆蓋效應(yīng) 強(qiáng)。 水分含量對(duì)煤燃燒的影響 水 能與 CO在較高溫度下 反應(yīng) ，放出熱量；同時(shí)生成的氫及其自由基的鏈鎖反應(yīng)對(duì)燃燒有利。 兩種情況都會(huì)妨礙煤的燃燒 。碳化程度加深，揮發(fā)份析出量減少，但其中可燃組分含量卻增多；加熱溫度越高，揮發(fā)份逸出量就越多。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，煤中的 這兩種燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行 ，但在燃燒的初期階段，焦炭只燒掉15~20％；而 80~90％的揮發(fā)份已經(jīng)燃盡。 二、木材燃燒 （四）木材燃燒的影響因素 比表面積 比表面積越大 的木材，單位體積的木材暴露在空比氣中的面積越大，且受熱時(shí)析出的揮發(fā)份越多，因此 燃燒速度越快。 二、木材燃燒 （四）木材燃燒的影響因素 密度 密度較大 的木材， 導(dǎo)熱性能較好 ，揮發(fā)份較難析出， 燃燒速度較慢 。木材表面生成的炭處于灼熱狀態(tài)，但基本上不燃燒，這是由于熱分解產(chǎn)物及其燃燒阻礙了氧向木炭表面擴(kuò)散，其中在有焰燃燒階段燃燒時(shí)間短、火勢(shì)擴(kuò)展快。在此過(guò)程中，木材的成份逐漸發(fā)生變化， 氫、氧含量減少 ，碳含量增加。 酚醛樹(shù)脂 無(wú)填料的為難燃自熄，有木粉填料的為緩燃緩熄， 火焰呈黃色 ，冒黑煙，放出 有毒的酚蒸氣 。 一、高聚物的燃燒 （四）不同類型高聚物燃燒的特點(diǎn) 含有 Cl的高聚物 如聚氯乙烯等 硬的為難燃自熄，軟的為緩燃緩熄， 火焰呈黃色 ，燃燒時(shí)無(wú)熔滴，有炭瘤，產(chǎn)生 HCl氣體 ，有毒且溶于水有腐蝕性。 含有 N的高聚物 如脲甲醛樹(shù)脂為 難燃自熄 ；三聚氰胺甲醛樹(shù)脂為 緩燃緩熄 ；尼龍為 易燃以燼 。 第三節(jié) 幾類典型固體的燃燒 一、高聚物的燃燒 二、木材的燃燒 三、煤的燃燒 四、金屬的燃燒 第三節(jié) 幾類典型固體的燃燒 一、高聚物的燃燒 （一）三大常見(jiàn)高聚物 塑料、橡膠、纖維 （二）高聚物的燃燒過(guò)程 熱軟化熔融、 熱分解 、著火燃燒 （三）高聚物燃燒的 普遍特點(diǎn) 發(fā)熱量 較高、燃燒速度較快 發(fā)煙量 較大、能見(jiàn)度降低 燃燒（或分解）產(chǎn)物的 危害性 大 一、高聚物的燃燒 （四） 不同類型 高聚物燃燒的 特點(diǎn) 只含 C和 H的高聚物 如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等 易燃但不猛烈 ，離開(kāi)火焰后仍能持續(xù)燃燒，火焰呈 蘭色或 黃色 ，燃燒時(shí)有熔滴，并產(chǎn)生 有毒的 CO氣體 。 過(guò)程 : 涂油物自燃的條件： （ 1）油脂中含有不飽和脂肪酸； （ 2）油與被涂（浸）油物比例適當(dāng)； （ 3）涂油物蓄熱條件好。 另外， 水對(duì)煤的潤(rùn)濕熱、煤分子的水解熱、煤中含硫礦物質(zhì)的水解熱、煤中細(xì)菌作用放出熱等，對(duì)煤體自發(fā)產(chǎn)生熱量也都起著一定的積極作用。表面的吸附即所謂的物理吸附雖然產(chǎn)生的熱量微不足道，然而化學(xué)吸附以及與其相伴隨的煤與氧的化學(xué)反應(yīng)則可以放出相當(dāng)多的熱量。低溫氧化過(guò)程的持續(xù)發(fā)展使得反應(yīng)過(guò)程的自身加速作用增大，若最終生成的熱量不能及時(shí)散發(fā)，就會(huì)引起自熱階段的開(kāi)始。這個(gè)過(guò)程在低溫條件下，從開(kāi)始要持續(xù)地進(jìn)行一段時(shí)間，即通常所稱的 “ 煤的自燃潛伏期 ” 。С ） 等提出： 煤的自燃正是氧化過(guò)程自身加速的最后階段，但并非任何一種煤的氧化都能導(dǎo)致自燃，只有在穩(wěn)定、低溫、絕熱條件下，氧化過(guò)程的自身加速才能導(dǎo)致自燃。 （ 4） 煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō) 1951年 前蘇聯(lián)學(xué)者維索沃夫斯基（ Висоловский 六十年代撫順煤研所通過(guò)大量煤樣分析，確定了 100g煤樣在 30℃ 的條件下經(jīng) 96h吸氧量小于 200ml時(shí)屬于不自燃的煤；超過(guò) 300ml時(shí)屬于易自燃的煤。該結(jié)果與 1941年 美國(guó)學(xué)者約荷（ Yohe GR） 提出：常溫下煙煤在空氣中的吸氧量可達(dá) H） 經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出：一晝夜里每克煤的吸氧量為 ～ ，而褐煤為 。因此，酚羥基導(dǎo)因作用是引起煤自燃的主要原因的 觀點(diǎn)尚有待進(jìn)一步探討 。 根據(jù)該學(xué)說(shuō)，煤分子中的芳香結(jié)構(gòu)則首先被氧化生成酚基（ ），再經(jīng)過(guò)醌基（ ）后，發(fā)生芳香環(huán)破裂，生成羧基（ ）。 該學(xué)說(shuō)的依據(jù)是：在對(duì)各種煤體中的有機(jī)化合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)煤體中的酚基類最易被氧化：其不僅在純氧中可被氧化，而且亦可與其它氧化劑發(fā)生作用。 （ 3） 酚基作用學(xué)說(shuō) 1940年 前蘇聯(lián)學(xué)者特龍諾夫 ()提出：煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽合的酚基化合物強(qiáng)烈地吸附空氣中的氧，同時(shí)放出一定的熱量所致。J）曾將具有強(qiáng)自燃性的煤置于 100℃ 真空器 里長(zhǎng)達(dá)20小時(shí)，在此條件下， 所有細(xì)菌都已死亡 ，然而煤的自燃性并未減弱。 為考察細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)的可靠性，英國(guó)學(xué)者溫米爾與格瑞哈姆（ GrahamR）等人在考查泥煤的自熱與自燃時(shí)指出：當(dāng)微生物極度增長(zhǎng)時(shí)，通常伴有放熱的生化反應(yīng)過(guò)程。 后來(lái)（ 1934年）有的學(xué)者認(rèn)為煤的自燃是細(xì)菌與黃鐵礦共同作用的結(jié)果。M該學(xué)說(shuō)無(wú)法對(duì)此現(xiàn)象作出解釋， 具有一定的局限性。此外，硫的著火點(diǎn)溫度低，在 200℃ 左右，易于自燃； FeS2產(chǎn)生的 H2SO4使煤體處于酸性環(huán)境中，亦能促進(jìn)煤的氧化自燃。因此在蓄熱條件較好時(shí)，這些熱量將使煤體升溫達(dá)到煤氧化反應(yīng)所需溫度，導(dǎo)致煤的自熱與自燃。它認(rèn)為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦（ FeS2）與空氣中的水分和氧相互作用放出熱量而引起，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程推斷如下： 2FeS2+2H2O+7O2→2FeSO4+2H2SO4+Q1 （ 1） 硫酸亞鐵（ FeSO4）在潮濕的井下環(huán)境中，可被氧化生成硫酸鐵，即 Fe2（ SO4） 3，其化學(xué)反應(yīng)如下式： 12FeSO4+6H2O+3O2→4Fe2（ SO4） 3+4Fe（ OH） 3+Q2 （ 2） 硫酸鐵（ Fe2（ SO4） 3）在潮濕的環(huán)境中作為氧化劑又可和黃鐵礦發(fā)生反應(yīng)：