【正文】 計(jì)算方法。 ? 由式（ 25），依分子式分別求出 2n 值如下： ? H2 2n =1 ? CH3OH 2n = 3 ? C3H8 2n =10 ? C6H6 2n =15 ? 由 2n 值直接從表 25 中分別查出它們的 X 和 X。 ? 在氧氣中完全燃燒與空氣中完全燃燒可燃?xì)怏w或蒸汽的濃度是不同的。 ? （ 1）可燃?xì)怏w或蒸汽占總體積的百分?jǐn)?shù)就是其完全燃燒反應(yīng)的濃度。因此，可燃物質(zhì)的完全反應(yīng)的濃度也就是理論上完全燃燒時(shí)在混合物中該可燃物質(zhì)的含量。 ? 第二節(jié) 爆炸極限計(jì)算 ? 一、爆炸完全反應(yīng)濃度計(jì)算 ? 爆炸性混合物中的可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)的濃度比例為恰好能發(fā)生完全的化合反應(yīng)時(shí)，爆炸所析出的熱量最多，所產(chǎn)生的壓力也最大，實(shí)際的完全反應(yīng)的濃度稍高于計(jì)算的完全反應(yīng)的濃度。大的爆炸之后常伴隨有巨大的火災(zāi)；存在有爆炸物質(zhì)和燃爆混合物的場(chǎng)所，大的火災(zāi)住往創(chuàng)造了爆炸的條件，由火災(zāi)導(dǎo)致爆炸。從安全技術(shù)角度來(lái)講，防止爆炸物發(fā)生火災(zāi)與爆炸事故就成了緊密相關(guān)的問(wèn)題。 ? 2. 燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸的條件 ? 固體或液體炸藥由燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸的主要條件有三條： ? ① 炸藥處于密閉的狀態(tài)下，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體增大了壓力，使燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸； ? ② 燃燒面積不斷增大，使燃速加快，形成沖擊波，從而使燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸； ? ③ 藥量較大時(shí)，炸藥燃燒形成的高溫反應(yīng)區(qū)將熱量傳給了尚未反應(yīng)的炸藥，使其余的炸藥受熱而爆炸。這些壓縮波在傳播過(guò)程中迭加成沖擊波，使尚未來(lái)得及燃燒的其余部分發(fā)生爆炸。 ? 爆炸的傳播是依靠沖擊波進(jìn)行的，傳播速度快，一般是每秒幾百米到幾千米。 ? ? 燃燒與爆炸速度不同。 ? ? 炸藥的化學(xué)組成或混合組分中含有較豐富的氧元素或氧化劑，發(fā)生爆炸變化時(shí)無(wú)需外界的氧參與反應(yīng)。 ? l. 燃燒與爆炸的區(qū)別 ? 燃燒和爆炸都是迅速的氧化過(guò)程，它們的區(qū)別在于： ? ① 一般燃料的燃燒需要外界供給助燃的氧。由于氣體在高溫下體積增加，在短時(shí)間內(nèi)壓力達(dá)到 l MPa（ l0 atm）以上，從而具有一定的爆炸性。又如氣體物質(zhì)在爆炸時(shí)，氣體量有時(shí)不會(huì)增加，往往還可能減少，爆嗚氣的爆炸就是如此。而 TNT 爆炸時(shí) lkg TNT 可轉(zhuǎn)化成 氣體， ? 在某些情況下，有足夠的放熱性和快速性，雖不生成氣體，也會(huì)發(fā)生爆炸過(guò)程。那么，即使是放熱反應(yīng)，也不會(huì)形成爆炸現(xiàn)象。 因此在反應(yīng)過(guò)程中，生成大量氣體也是爆炸的一個(gè)重要因素。 ? 高溫、高壓、高能量密度的氣體迅速膨脹，就發(fā)生了爆炸現(xiàn)象。 ? l kg TNT 的反應(yīng)熱雖只有 4186kJ，由于它完成爆炸的時(shí)間僅約十萬(wàn)分之一秒，所以在爆炸完成的瞬間，氣體尚未來(lái)得及膨脹就被反應(yīng)熱加熱到 2022～ 3000℃ 。它是爆炸過(guò)程區(qū)別于一般化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的最重要的標(biāo)志，以單位質(zhì)量物質(zhì)的放熱來(lái)說(shuō)，炸藥往往比不上普通燃料，但是普通燃料的燃燒一般不具有爆炸的特征，而炸藥的爆炸則具有爆炸的特征，這是由其反應(yīng)的快速性所決定的。如：lkg 2號(hào)巖石硝銨炸藥爆炸時(shí)，能夠放出 3638kJ 熱量，足以把氣體加熱到 2022℃ 以上。 ? 值得注意的是，氮和溴的混合物在較低溫度下就會(huì)發(fā)生爆炸，雖然此反應(yīng)的熱效應(yīng)只有 ／ mol；氮和氫的反應(yīng)熱效應(yīng)雖然很高，但在無(wú)觸媒時(shí)通常不生成氨，另外，混合物的比例、反應(yīng)時(shí)的壓力都對(duì)爆炸發(fā)生有影響。 ? 1. 反應(yīng)的放熱性 ? 反應(yīng)的放熱性或快速吸收熱量是爆炸物發(fā)生爆炸的必要條件。 ? 六、化學(xué)爆炸三要素 ? 對(duì)各種化學(xué)爆炸現(xiàn)象分析研究的結(jié)果表明，爆炸性物質(zhì)能夠進(jìn)行化學(xué)爆炸變化的能力決定于以下三個(gè)因素，反應(yīng)的放熱性、反應(yīng)的快速性和生成氣體產(chǎn)物。 ? 可燃性液體的霧滴和蒸氣 空氣混合物濃度極限是近似相等的。但是，霧滴的可燃范圍可延伸至這種溫度以下。 ? 在霧滴燃料燃燒過(guò)程中，燃燒蒸發(fā)用的大多數(shù)熱量（ 95％）是通過(guò)對(duì)流作用過(guò)程， 而不是輻射作用傳遞給粒子。 ? ③ 在霧滴燃燒中，較大的粒子比較小的粒子燃燒速率大得多 。辛普生對(duì)單獨(dú)粒子燃燒所做的工作同樣地指出，在蒸氣著火之前有相當(dāng)大的汽化反應(yīng)。 ? ① 使微滴達(dá)到其沸點(diǎn)和液體蒸發(fā)所需要的熱量。通過(guò)充分的燃燒試驗(yàn)，其結(jié)果足以說(shuō)明當(dāng)可燃液體的霧滴溫度遠(yuǎn)低于閃點(diǎn)時(shí)，可以傳播火焰。 ? 通常在敞開(kāi)系統(tǒng)中處理可燃液體而溫度低于閃點(diǎn)時(shí)被認(rèn)為是安全的。 ? “燃燒波”這個(gè)詞應(yīng)被理解為，一種在燃燒區(qū)域內(nèi)熱量和質(zhì)量的交換過(guò)程，在可燃介質(zhì)中以比音速小的速度進(jìn)行的傳播。 ? （ 1）霧滴的形成 用霧化液體或者把熱的液體閃蒸，接著用冷的氣體驟冷，便可獲得分散在空氣中的液相微滴。墊片破裂，尾氣帶料， 緊急排空等均可能形成可燃液體的霧滴。 ? 液體的過(guò)熱狀態(tài)有兩種，一種是當(dāng)液體接觸高溫物體時(shí)，兩者的溫差使大量熱從高溫物體的表面移至液體，后者瞬間變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)；另一種是高壓容器內(nèi)的液體，由于泄漏而使內(nèi)壓急劇下降時(shí)，打破了液體的蒸氣壓平衡，瞬時(shí)變成不穩(wěn)定的過(guò)熱狀態(tài)容易引起蒸氣爆炸。蒸氣爆炸是所有液體都可能發(fā)生的現(xiàn)象，它不需要火源引爆。例如，在氧化反應(yīng)釜內(nèi)殘留過(guò)氧化物蓄積時(shí)就是這樣。 ? 5. 爆炸性化合物的爆炸 ? 爆炸性化合物爆炸指化學(xué)合成炸藥在制造、加工或使用過(guò)程中發(fā)生的爆炸。 ? 4. 危險(xiǎn)性混合物質(zhì)的爆炸 ? 危險(xiǎn)性混合物質(zhì)的爆炸指兩種或兩種以上物質(zhì)混合或接觸時(shí)（如氧化性物質(zhì)與還原性物質(zhì)相互混合后），由于受到?jīng)_擊或加熱，或是混合物相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的爆炸。 粉塵中存在的水分對(duì)爆炸性有影響， 即它抑制了粉塵的浮游性。對(duì)比表面積來(lái)說(shuō)，形狀系數(shù)具有很大的影響， 球狀粒子最小， φ＝ 6；針狀的 φ6；扁平狀的可達(dá)φ50。 ? ③ 粒子形狀和表面狀態(tài)。 平均粒子直徑越小，密度越小，比表面積越大，表面能越大，爆炸性越大。 ? 其次，除炭塵以外的其他粉塵，含揮發(fā)性成分（ VM）的多少也對(duì)爆炸性有很大影響， VM越大越易爆炸。 與粉塵爆炸性有關(guān)的因素中，粉塵本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性能具有極大的意義。 ? 因而，測(cè)定堆積粉塵的點(diǎn)火溫度是重要的，因?yàn)榉蹓m層的厚薄會(huì)出現(xiàn)很大的溫度差別，通常采用 5mm 厚。 ? 點(diǎn)火溫度的測(cè)定也很困難，通常粉塵云的點(diǎn)火溫度大體上是粉塵層點(diǎn)火溫度的 2 倍。 ? ④ 與氣體相比，粉塵易引起不完全燃燒，含不完全燃燒的氣體里，存在大量一氧化碳，最后有引起一氧化碳中毒的危險(xiǎn)。 ? ② 爆炸粒子四面飛散燃燒，受其作用的可燃物產(chǎn)生局部性的嚴(yán)重炭化，特別是碰到人體時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重?zé)齻７蹓m爆炸首先出現(xiàn)爆炸，過(guò) ～ 后，形成火焰，在常溫常壓下，火焰波初期速度為 2～ 3m／ s，因燃燒粉塵的膨脹，繼而壓力上升，其速度以加速度增加。 ? （ 3） 粉塵爆炸的特征 ? ① 燃燒速度、爆炸壓力雖比氣體爆炸小，但是燃燒時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的能量大，所以破壞力和燒毀程度大。 ? 總之，粉塵爆炸本質(zhì)上也是一種氣體爆炸，因而不妨也可把粉塵本身作為可燃性氣體。 ? 粉塵爆炸原理是：粒子表面得到熱解，表面溫度上升；粒子表面的分子發(fā)生熱分解或干餾作用。與氧化劑（空氣）和可燃物均勻混合引起反應(yīng)而發(fā)生的氣體爆炸不同，它是在聚集可燃物的某一范圍、因氧化劑存在的不均勻狀態(tài)而發(fā)生反應(yīng)，正好介于氣體爆炸和火藥爆炸中間，爆炸所放出的能量以最高值比較，可為氣體爆炸的數(shù)倍。 ? 此外，粉塵長(zhǎng)時(shí)間被加熱產(chǎn)生干餾氣體時(shí)也有爆炸危險(xiǎn)，也是粉塵爆炸的原因之一。 ? 除了在常溫下物體本身氧化發(fā)熱的一部分金屬類(lèi)粉塵外，粉塵著火爆炸也必須存在點(diǎn)火源。因此，堆積粉塵同樣存在著火危險(xiǎn)。而不具有擴(kuò)散性的粉塵， 就會(huì)沉降堆積。引起爆炸的是某種程度的微粒子，它們必須在某一時(shí)刻從外部獲得機(jī)械性的移動(dòng)作用、生成粉塵云。粉塵可以認(rèn)為是細(xì)分了的可燃性固體，顆粒非常小。 ? （ 1）粉塵爆炸的特殊性 考查粉塵燃燒爆炸的危險(xiǎn)性時(shí)，要把粉塵在空氣中漂浮與建筑物內(nèi)堆積的情況分開(kāi)。根據(jù)日本 1952 年 1 月至 1979 年 12 月的統(tǒng)計(jì)，粉塵爆炸事故共發(fā)生了 209 件，死傷達(dá) 546 人 （其中死亡 86 人），每次事故的受害人平均是 3人。 ? 氧化反應(yīng)中放熱較多的金屬，如鎂、鋁、硅化鈣、硅等粉塵爆炸時(shí)，形成灼熱熔融的氟化物（ MgO、 Al2O CaO、 SO2）微粒，可成為其他可燃物的火源，如觸及皮膚，就會(huì)造成深度燒傷，其他粉塵，如煤粉、面粉、木粉、塑料粉、硫磺粉等爆炸時(shí)，由于生成物都為 COH 2O、 CO、 SO2 等氣體，其傷害程度較金屬粉塵爆炸為小。 ? 除乙炔外，環(huán)氧乙烷、乙烯、丙二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔、疊氮化氫、 臭氧等，也有分解爆炸的性質(zhì)。 ? 2. 氣體分解爆炸 ? 氣體分子分解過(guò)程中（即使是單一成分的