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同時放出光和熱的化學反應-燃燒


化學家 / 2018-06-02

    燃燒這個術語應用于同時放出光和熱的化學反應。常見的燃燒例子是木頭、煤炭和鎂在空氣中的燃燒。不過燃燒并不僅限于有氧參加的反應。舉例來說,氫在氯氣中燃燒生成氯化氫(H2+Cl2→2HC1)

    在能夠發(fā)生燃燒以前,有關的物質必須加熱到燃點,燃點是物質開始著火的溫度,在此溫度下燃燒可以進行得足夠快速而不需再從外界獲得熱量。許多物質的燃點,特別是固體物質,都是不確定的,但決定于粉碎程度以及其他的因素。舉例來說,把細鐵絲放在火焰中加熱,然后把它放在純氧中,它就會迅速地燃燒。但是在相同條件下直徑為幾毫米的一根鐵棒卻不會引燃。

    當在一反應過程中放出的熱量不能從體系中發(fā)散出去,并因而積累起來而使反應物的溫度升高到燃點時,可能會發(fā)生自燃。舉例來說,亞麻仁油在常溫下以放熱反應同空氣中的氧結合(緩慢氧化)。把浸有亞麻仁油的碎布放在空氣流通不良的地方,緩慢氧化所產生的熱量不能散失就可能會發(fā)生自燃;也就是說反應熱積累起來使體系的溫度升高到超過燃點了。由于大堆煤炭、在通風不良的谷倉中儲藏的潮濕草料以及含有油漆或干性油的廢布等物料的自燃,曾經(jīng)引起過許多高代價的和災難性的火災。

    當燃燒以極快的速度發(fā)生時,幾乎立即放出反應熱,并往往會引起氣體體積極大的膨脹脹。如果氣體是裝在封閉容器的而不容易逸失時就會造成爆炸。在汽車發(fā)動機的汽缸中空氣和汽油的混合物被電火花引燃時就發(fā)生爆炸。封裝在小空間內的火藥快速燃燒也造成爆炸。在面粉廠和煤礦中當干燥的微細分散顆粒被引燃時有時會發(fā)生災難性的爆炸。任何過程,不管它是一種化學反應還是簡單的蒸氣鍋爐的過熱,只要是在一封閉空間里弓引起氣體體積的突然大量膨脹,都能造成爆炸。

 


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