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第一节 燃烧条件

        学习要求

        通过本章学习,应了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件,熟悉气体、液体、固体燃烧的特点,掌握燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。
        燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型及其特点、以及燃烧产物等相关内容,是关于火灾机理与燃烧过程等最基础、最本质的知识。

第一节  燃烧条件

         燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。燃烧过程中,燃烧区的温度较高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光;发光的气相燃烧区就是火焰,它是燃烧过程中最明显的标志;由于燃烧不完全等原因,会使产物中产生一些小颗粒,这样就形成了烟。
        燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧;有些固体发生表面燃烧时,有发光发热的现象,但是没有火焰产生,这种燃烧方式则是无焰燃烧, 燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件,即可燃物、助燃物(氧化剂)和引火源(温度)。当燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备,如果有一个条件不具备,那么燃烧就不会发生。如图1-1-1所示。

        一、可燃物

        凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质,均称为可燃物,如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成,分为无机可燃物和有机可燃物两大类。按其所处的状态,又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。

        二、氧化剂(助燃物)

        凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质,称为助燃物,如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上,可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下,各种不同的可燃物发生燃烧,均有本身固定的最低氧含量要求,氧含量过低,即使其他必要条件已经具备,燃烧仍不会发生。
        三、引火源(温度)
         凡是能引起物质燃烧的点燃能源,统称为引火源。在一定条件下,各种不同可燃物只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种:
        ( 1 )明火。明火是指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火,撞击、摩擦打火,机动车辆排气管火星、飞火等。
        (2) 电弧、电火花。电弧、电火花是指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火,电话、手机等通信工具火花,静电火花(物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火)等。
        (3) 雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。
        (4) 高温。高温是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。
        (5) 自燃引火源。,自燃引火源是指在既无明火又无外来热源的情况下,物质本身自行发热、燃烧起火,如白磷、烧基铝在空气中会自行起火;钾、钠、铀等金属遇水着火;易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。
 

        四、链式反应自由基

        自由基是一种高度活拨的化学基团,能与其他自由基和分子起反应,从而使燃烧按链式反应的形式扩展,也称游离基。
        研究表明,大部分燃烧的发生和发展除了具备上述三个必要条件以外,其燃烧过程中还存在未受抑制的自由基作中间体。多数燃烧反应不是直接进行的,而是通过自由基团和原子这些中间产物瞬间进行的循环链式反应。自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。  因此,完整地论述,大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件,即可燃物、助燃物(氧化剂)、引火源(温度)和链式反应自由基,燃烧条件可以进→步用着火四面体来表示,如图1-1-2所示。
 
      
上一节:
下一节:第二节 燃烧类型及其特点

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