將蠟燭放入可燃性氣體
在前端彎曲的鐵絲上放置一截蠟燭，當(dāng)將其放入裝有空氣的瓶子（牛奶瓶等）時，蠟燭會在瓶子中繼續(xù)燃燒。那么，如果將其放入裝滿二氧化碳氣體的瓶子，又會是什么結(jié)果呢？蠟燭的火焰只要低于瓶口一點點，就會立刻想滅。
于是我們得出，在二氧化碳氣體中，蠟燭是無法燃燒的。
接下來，我們嘗試在瓶中裝入燒飯用的煤氣或者打火機里的氣體，當(dāng)蠟燭放入這些可燃性氣體后，又會發(fā)生什么呢？要做這個實驗，除了蠟燭與鐵絲外，還需要準備水盆、牛奶瓶、打火機的充氣瓶以及浸濕的紙巾。
先在水盆中裝入水，然后將牛奶瓶裝滿水，并用手掌壓住瓶口倒置放入水中。
然后用打火機的充氣瓶向瓶中充氣（主要成分為丁烷），當(dāng)水都被排擠出去后，瓶口處會有水泡出現(xiàn)，這說明瓶中已經(jīng)充滿了丁烷氣體，接著維續(xù)用手掌壓住瓶口，將瓶子從水中取出，用浸濕的紙中蓋在瓶口上。
現(xiàn)在，我們嘗試將蠟燭放入牛奶瓶。
當(dāng)蠟燭的火焰接近時，瓶口處會有火焰出現(xiàn)（因為丁烷是可燃性氣體），面隨著蠟燭一點點地在瓶中下降，蠟燭的火焰會發(fā)生什么變化呢？
瓶中的蠟燭會熄滅。雖然丁烷是可燃性氣體，但蠟燭在其中也會熄滅。（注意：如果瓶中的氣體為丁烷和空氣的混合氣體，將蠟燭放入其中可能會引起爆炸。所以必須在水中用丁烷將瓶中的空氣全部置換出來。）
這是因為空氣中有氧氣，而丁烷氣體中不含氧氣。
.jpg "將蠟燭放入氫氣……")
點燃瓶中的氫氣
請看上面的示意圖。將裝滿氫氣的瓶子倒置，從下往上將點燃的蠟燭從瓶口處伸入，然后會發(fā)生什么呢？有的人會說“氫氣會爆炸。因為瓶中裝的是100％的氫氣，所以會產(chǎn)生劇烈的爆炸”。但是通過實驗會發(fā)現(xiàn)，放入瓶中的蠟燭熄滅了。
由于只有氫氣而沒有氧氣，蠟燭無法維續(xù)燃燒。仔細察瓶口，可以發(fā)現(xiàn)其附近有氫氣在燃燒（無色的火焰）?？傊?，并沒有發(fā)生爆炸。
何為“爆炸臨界值”
點燃可燃性氣體與空氣的混合物時，是否會發(fā)生爆炸最終要取決于該氣體在空氣中所占的比重。氫氣需達到4．0％～75％，甲烷需達到5．3％～14％，乙醇（氣體）需達到3．5％～19％。
這種所占比重的范圍就叫作“爆炸臨界值”，也稱“燃燒臨界值”。
爆炸的臨界值
| 可燃性氣體 |
爆炸的臨界值
（空氣中）（容量％）
|
| 氫氣 |
4.0~75 |
| 乙炔 |
2.5~81 |
| 甲烷 |
5.3~14 |
| 丙烷 |
2.2~9.5 |
| 甲醇（氣體） |
7.3~36 |
| 乙醇（氣體） |
3.5~19 |
| 乙醚（氣體） |
1.9~48 |
| 汽油（氣體） |
1.4~7.6 |
如果是指引發(fā)爆炸的比重范圍就是“爆炸臨界值”，如果是指煤氣等發(fā)生的燃燒比重范圍就是“燃燒臨界值”。從表中可以看出，氫氣與甲烷相比，其爆炸臨界值更廣（這意味著氫氣更容易爆炸）。
城市用的煤氣中會添加臭味
城市里用的煤氣主要是天然氣，其成分為甲烷。由于其具備一定的爆炸臨界值，所以即使發(fā)生了煤氣泄漏，馬上遇到明火的話，也不會引起爆炸。原本這種氣體是沒有臭味的，但是為了能讓人們根快感知到煤氣的泄漏，所以在其中人為地添加了微量帶有臭味的硫醇物質(zhì)。但即使是這樣，每周還是會有小規(guī)模的煤氣爆炸事故發(fā)生。
特別是在購買了新的煤氣灶時，一定要仔細了解其使用方法。大部分煤氣爆炸事故都發(fā)生在煤氣灶購買后的一年內(nèi)。另外，埋在道路下負責(zé)向家中輸送煤氣的總管道，也可能由于自身老化引起煤氣泄漏。因此，對于新的煤氣灶以及煤氣老舊管道一定要及時做安全檢查。
東京電力福島第一核電站，就發(fā)生過氫氣爆炸的事故。爆炸是由于核反應(yīng)堆的冷卻過程失敗引起的。
核燃料是被一種叫作“鋯”的金屬所制成的合金覆蓋的。之所以使用“鋯”，是因為其很難吸收中子。為了靈話地使用中子來引起核裂變的連鎖反應(yīng)，所以不宜采用會吸收中子的材料。
但是，一旦“鋯”的溫度超過85℃，其就會與水反應(yīng)變成“氫氧化鋯”，并產(chǎn)生氫氣。氫氣從核反應(yīng)堆中向收納容器、整個建筑物蔓廷。該起爆炸事故，據(jù)推斷就是由大量的氫氣聚集引起的。
氫氣在建筑物內(nèi)與空氣混合并超過了4．0％的爆炸臨界值，一遇到明火就會發(fā)生爆炸（氫氣與氧氣發(fā)生激烈的反應(yīng)）。
.jpg "將蠟燭放入可燃性氣體")
.jpg "城市用的煤氣中會添加臭味")
閩ICP備15011996號-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號
|