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火是怎样烧起来的?

来源:未知作者:董啸 点击:所属专题: 防火 燃烧
从原始人用的天火到今天熟食用的煤气火以及科威特的油田大火,其化学机制都是链式反应。前苏联的谢苗诺夫和英国的欣舍伍德由于这方面的杰出研究,获得1956年诺贝尔奖。 链式反应是在引发可燃物生成游离基后产生并得以维持的。例如天然气中的甲烷和空气中的氧混合(形成

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火是怎样烧起来的?

    从原始人用的天火到今天熟食用的煤气火以及科威特的油田大火,其化学机制都是链式反应。前苏联的谢苗诺夫和英国的欣舍伍德由于这方面的杰出研究,获得1956年诺贝尔奖。
  
  链式反应是在引发可燃物生成游离基后产生并得以维持的。例如天然气中的甲烷和空气中的氧混合(形成可燃物)点火(即引发)产生游离基H、O、OH等。 游离基是含有未成对电子的电中性实体,其特点是有很高的反应活性,并且在与别的分子反应时产生新的游离基,即形成游离基转移,这就是燃烧链的模式。
  
  产生游离基的方法有光照(光化学反应)、电子转移(常温氧化还原反应如塑料老化、油脂酸败)及热裂等,其中热裂即点火,用得最多,就是把化学键能较低 的物质在日常方便的温度(50℃~150℃)分解为活性物以引发游离基。这类物质都是着火点低的如白磷(40℃)、硫化磷(100℃)、打火石(一种含 铈、镧的合金,150℃)和三硫化锑(195℃)等,它们是构成日用火柴的主要材料,在轻微摩擦下即能着火。新的喷气机则在喷口安装白金丝,只要开启气体 燃料,通过管口便很快被催化燃烧,可在温度很低时不致熄火。
  
  大多数有机物着火点较低,容易燃烧.常见的易燃物有乙醚(约30℃)、纸张(130℃)、棉花(150℃)、草(200℃)、松木〔250℃〕、木材 (190℃~266℃)、,涤纶(390℃),席梦斯床垫多用天然乳胶和聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料制成的,着火点不超过400℃,但点着的烟头表面温度为 300℃,而其中心温度可达700℃~800℃,因此火灾的隐因是生活中随处可见的。
  
  要使火烧起来,必须有氧气或氧化剂与可燃物共在。以煤气燃烧为例,当空气供给不当时会发生飘火、脱火及回火现象。“飘火”指火焰的上部出现黄色发亮光 的无力飘焰,这是燃烧不充分,生成碳粒(锅底将出现一层炭黑)所致,应加大通入空气量。“脱火”指煤气或本生灯焰悬空,而且发出吼声,原因是空气量太大, 煤气压力太高或火口周围风太大,应予适当调整。“回火”火焰缩进火眼,其原因是煤气压力太低,燃烧器内油污太多或燃烧管道内温度太高。
  
  火对人类有巨大贡献,可是火灾却是人们的心腹大患之一。据日本技术发展未来30年预测,火灾报警及灭火技术研究是2015年以前与月球移民问题并列的重大课题,目前美国专设有防火研究中心,正用激光研究火焰结构以探索新的阻燃途径。
  
  除了预防由于面粉、煤尘、坑道煤气、烟花、堆放的煤及木材等可燃物的着火,以及用水、干冰和四氯化碳、酸碱和泡沫灭火器等仍是实用、有效的手段外,近 20年来有多种泡沫(氟蛋白、水成膜,合成和抗溶)灭火剂问世,并有红外监视、飞机巡航及卫星探测报警,还在研制新的吸火式灭火器、消防机器人、空中消防 巡逻队、喷气空中消防等。

(责任编辑:化学自习室)
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