從前,古羅馬帝國的一支龐大船隊(duì)耀武揚(yáng)威地出海遠(yuǎn)征。船隊(duì)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(yuǎn)征的戰(zhàn)船隊(duì)只好收帆轉(zhuǎn)舵,返航回港。
遠(yuǎn)征軍的統(tǒng)帥并不甘心,費(fèi)盡心機(jī)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(diǎn)火放火。
這樁歷史奇案還是由后代的科學(xué)家研究出了一個(gè)結(jié)果,找到了起火的原因。原來是給養(yǎng)船的底艙里堆積得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)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(xué)反應(yīng)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(rèn)為可燃混合氣體化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)隨著溫度升高而迅速加快,進(jìn)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(rèn)為使化學(xué)反應(yīng)自行加速不一定是依靠熱量的積累,而是通過連鎖反應(yīng),迅速增加活化中心來促使反應(yīng)不斷加速,直至著火燃燒。自燃是一種復(fù)雜的化學(xué)和物理現(xiàn)象??扇蓟旌蠚怏w在發(fā)生自燃時(shí)總是需達(dá)到一定的溫度。
在自燃溫度時(shí),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(diǎn)不是一個(gè)固定不變的數(shù)值,它主要取決于氧化時(shí)所析出的熱量和向外導(dǎo)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(diǎn)。
草怎么會(huì)自燃呢?給養(yǎng)船底艙的草塞得密不透風(fēng),有的開始緩慢地氧化,這實(shí)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(dá)到草的著火點(diǎn),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(shí)會(huì)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(xué)道理,我們就可以設(shè)法預(yù)防了。
在堆放煤和柴草的時(shí)候,垛不能太大、太高,防止熱量聚集。
在煤堆中央,埋進(jìn)幾個(gè)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(fēng),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(yàn)的倉庫工經(jīng)常翻倉倒垛,也是為了防止可燃物質(zhì)自燃。