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自燃現(xiàn)象的化學解釋及預防


實驗室k / 2018-12-03

       從前,古羅馬帝國的一支龐大船隊耀武揚威地出海遠征。船隊駛近紅海,突然,一艘最大的給養(yǎng)船上冒出了滾滾濃煙,遮天蔽日。遠征的戰(zhàn)船隊只好收帆轉(zhuǎn)舵,返航回港。

       遠征軍的統(tǒng)帥并不甘心,費盡心機要查出給養(yǎng)船起火的原因。但是,查來查去,從司令官一直查到伙夫、馬弁,沒有任何人去點火放火。

自燃現(xiàn)象

       這樁歷史奇案還是由后代的科學家研究出了一個結果,找到了起火的原因。原來是給養(yǎng)船的底艙里堆積得嚴嚴實實的草自發(fā)燃燒起來的。這種現(xiàn)象叫自燃。

       自燃是由于可燃混合氣體(或蒸氣)自身熱量或與無火花、無火焰的熱表面接觸,使溫度升高,以及化學反應速度急劇增長而引起的著火現(xiàn)象。在燃燒理論中自燃分為熱自燃和鏈自燃兩種。

       熱自燃理論認為可燃混合氣體化學反應的熱量生成速率超過系統(tǒng)的散熱速率,從而有過剩的熱量加熱可燃混合氣體,使化學反應隨著溫度升高而迅速加快,進而使混合氣體的溫度迅速升高,直至引起混合氣體燃燒。

       鏈自燃理論認為使化學反應自行加速不一定是依靠熱量的積累,而是通過連鎖反應,迅速增加活化中心來促使反應不斷加速,直至著火燃燒。自燃是一種復雜的化學和物理現(xiàn)象??扇蓟旌蠚怏w在發(fā)生自燃時總是需達到一定的溫度。

       在自燃溫度時,可燃物質(zhì)與空氣接觸,不需要明火的作用就能發(fā)生燃燒。自燃點不是一個固定不變的數(shù)值,它主要取決于氧化時所析出的熱量和向外導熱的情況。可見,同一種可燃物質(zhì),由于氧化條件不同以及受不同因素的影響,有不同的自燃點。

       草怎么會自燃呢?給養(yǎng)船底艙的草塞得密不透風,有的開始緩慢地氧化,這實際上是一種遲緩的燃燒,放出熱來,熱散不出去,熱量越聚越多,溫度升高,終于達到草的著火點,于是就自發(fā)地著火了。

       在我們的生活中,自燃現(xiàn)象也不少見。農(nóng)村的柴草垛,工廠的煤堆,有時會莫名其妙地冒熱氣,甚至生煙起火。有些廢棄的煤礦,往往連續(xù)不斷地發(fā)生自燃。弄清了發(fā)生自燃的科學道理,我們就可以設法預防了。

       在堆放煤和柴草的時候,垛不能太大、太高,防止熱量聚集。

       在煤堆中央,埋進幾個鐵簍子,從簍子里伸出鐵管,通到煤堆頂上,這樣可以使內(nèi)部積存的熱量迅速發(fā)散出來。

       保持良好的通風,可以把緩慢氧化產(chǎn)生的熱帶走,降低溫度。消除了燃燒的溫度條件,自燃也就杜絕了。有經(jīng)驗的倉庫工經(jīng)常翻倉倒垛,也是為了防止可燃物質(zhì)自燃。


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