一、燃烧的条件
自从人类学会用火以来,一直试图控制燃烧。怎样控制可燃物的燃烧呢?让我们先做一个实验,看一看可燃物燃烧时究竟需要什么条件?
实验 2-10 白磷的燃烧
在通风橱中进行下列实验。
在 500mL 的烧杯中注入约 400mL 热水,并放入一小块白磷(豆粒般大小)。在烧杯上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面水分的白磷(图 2
—16,Ⅰ)。观察有何现象。
待铜片上的白磷燃烧后,将一根导管插入水中,使管口对准杯底上的白磷,向水中吹入氧气(或空气),观察有何现象(图 2—16, Ⅱ)。
从实验可以看到,在实验开始不久,铜片上的白磷就开始燃烧,并产生
白烟;而水中的白磷和铜片上的红磷却没有燃烧;当把氧气(或空气)通入水中,使浸在水中的白磷与氧气接触,白磷立即燃烧。这是为什么呢?
原因是可燃物的燃烧,需要同时满足两个条件:一是可燃物要与氧气接触;二是要使可燃物达到燃烧时所需要的最低温度,这个最低温度叫做着火点。白磷的着火点只有 40℃,铜片上的白磷被热蒸气加热达到着火点,同时它又跟空气接触,所以会燃烧。而浸在热水中的白磷虽然温度已超过着火点,但由于没有跟氧气接触,所以不能燃烧;当它接触到氧气时,也会燃烧。那么,铜片上的红磷为什么不燃烧呢?因为它的着火点在 200℃以上。
知道了燃烧的条件及各种物质的着火点,可以根据需要控制燃烧反应。
例如,家庭点燃煤炉时,常是先点燃废纸,引燃着火点较低的木柴,最后引燃着火点较高的煤炭。
知道了可燃物燃烧的条件,就不难理解灭火的原理。灭火可以采取将可燃物与空气隔绝的方法;还可以采取降低可燃物周围温度的方法,即将温度降到可燃物着火点以下。
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在化工厂、酒厂、面粉厂、汽油库、化工仓库会看到醒目的“严禁烟火” 的标语和悬挂着的标志(图 2—17)。这是为什么呢?
原来可燃物燃烧时,由于氧气浓度的不同,以及可燃物与氧气接触面积的不同,而产生不同的现象。例如,铝片在酒精灯火焰上不能燃烧,而把铝粉洒到酒精灯火焰上,就会形成灿烂的火星。这说明同一种固体可燃物,颗粒越细,跟氧气接触的面积越大,燃烧得越剧烈。气体可燃物一般比固体可燃物燃烧得剧烈。如果将可燃性气体或可燃性固体的粉尘跟氧气充分接触, 并且分布在有限的空间内,一旦遇到火种,就会引起急速的燃烧,在短时间内产生大量的热,使气体的体积迅速膨胀而发生爆炸。例如,面粉厂的生产车间里,飞扬着许多面粉的粉尘,当遇到火种时可能引起爆炸。化工厂、酒厂、汽油库等的空气中混有可燃性气体时,当接触到火种,也可能发生爆炸。因此,一切有可燃性物质的车间或仓库,都应严禁烟火。