第一节燃烧概述

1、第一节 燃烧概述序 火的应用推动了人类社会的发展,但也给人类带来了不少灾难.然而,任何一起火灾的发生都是由于失去控制的燃烧所致,所以要懂得防止和扑灭火灾的道理,也就必须了解和掌握火灾条件下的燃烧原理. 燃烧原理是一门涉及化学动力学,化学热力学,传热学和传质学等多学科的应用科学,是研究消防科学的专业基础学科.要搞好本单位的消防安全工作,就必须认真学习并研究燃烧发生,传播和熄灭的规律,系统地学习物质在火灾条件下燃烧的基本原理,掌握各类物质燃烧的条件,特征,形式及燃烧产物的危害和使燃烧中止的机理.掌握并运用这些原理,去发现火灾隐患,消除各种失去控制的燃烧条件,从而有效地防止火灾的发生.一 燃烧的本质

2、 1.燃烧的概念 燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴的火焰,发光和(或)发烟的现象.燃烧是一种化学反应,物质在燃烧前后,本质发生了变化,生成了与原来完全不同的物质.所以燃烧的本质是有新物质生成.例如, 2H2+O2=2H2O C+O2=CO2 当然,燃烧不仅在氧存在时能发生,在其他氧化剂中也能发生,甚至燃烧得更加激烈,例如,氢气能在氯气中燃烧. H2+Cl2燃烧2HCl所以,通过上述三个化学反应式可知,燃烧反应应有如下三个特点:燃烧反应的特点 1.通过化学反应生成与原来完全不同的新物质.也就是说物质在燃烧前后性质发生了根本的变化,生成了与原来完全不同的新物质.但我们要注意,并不是所

3、有的化学反应都是燃烧,比如生石灰遇水: CaO+H2o-Ca(OH)2+Q 可见,生石灰遇水是化学反应并发热,但它并不燃烧.燃烧的特点 2.放热 凡是燃烧反应都有热量生成.这是因为燃烧反应都是氧化还原反应,氧化还原反应在进行过程中总有旧键的断裂与新键的生成.实验表明,在燃烧反应中,旧键断裂吸热比新键生成放热的能量要少,所以燃烧反应都是放热反应.但并不是所有的放热反应都是燃烧,比方电灯可发光又可放热,但断电之后,电阻丝仍然是电阻丝,没有发生化学反应.燃烧的特点 3.发光与发烟 大部分燃烧现象都伴有光和烟的现象,但也有少数燃烧只发烟而不发光.燃烧发光的主要原因是由于燃烧是火焰中有白炽的炭粒等固体粒

4、子和某些不稳定的中间物质的生成所致.二.燃烧的充分必要条件 1.燃烧的必要条件 (1)可燃物 可燃物是指在标准状态下的空气中能够燃烧的物质.广义地讲,凡是能燃烧的物质都是可燃物.这里所说的可燃物是指在标准状态下的空气中能够燃烧的物质.可燃物在燃烧反应中都是还原剂,是不可缺少的一个重要要素,是燃烧得以发生的内因,没有可燃物,燃烧无从谈起. (2)氧化剂 氧化剂是指处于高氧化态,具有强氧化性,与可燃物质相结合能够导致燃烧的物质.它是燃烧得以发生的必需的要素.否则燃烧便不能发生. (3)温度 是指能让物质燃烧的最低热量. 要使燃烧能发生,必须在上述三个条件同时具备的情况下,燃烧才能发生,我们用燃烧三

5、角形来表示.燃烧的条件 可燃物：木材、汽油、液化气等 助燃物：一般指空气。（纯氧具有强烈的助燃性） 着火源：明火、高温灼热的物体、电火花、静电等。 以及三者的互相作用 可 燃物助燃物引火源引火源二.燃烧的充分必要条件 2.燃烧的充分条件 研究表明,燃烧在发生发展过程当中,只有上述三个条件是不行的,有上述三个条件只能是无焰燃烧,要发生有焰燃烧,还必须有一个量的问题和一个未受抑制的链式反应.这就是燃烧的充分条件.(1)一定量的可燃物.(2)一定量的氧化剂 (3)一定量的点火能量 (4)未受抑制的链式反应 链式反应是一个复杂的过程,下面我用氢气在氯气当中的燃烧来解释这一现象.燃烧中的链式反应 氢气和

6、氯气的反应是链锁反应的典型例子，它经过如三个步骤： 链引发： Cl2+M2Cl+M (这里M可能是大能量分子或光子或加热等) 链传递： Cl+H2HCl+H H+ Cl2HCl+Cl 链终止： 2Cl+MCl2+M助燃物未受抑制的链式反应引火源可燃物现实意义 防火的基本方法 控制可燃物：装修中使用不（难）燃烧性的装修材料。石油化工生产中严防跑、冒、滴、漏等。使用密闭的容器，车间加装排风扇等。 控制助燃物； 控制点火源：采取防爆型电器，禁止烟火，导除静电等现实意义 灭火的基本方法 冷却：用火灭火，降低起火处的温度至燃点以下； 窒息：液化气、热油锅火的简单扑救； 隔离：森林、草原灭火时设置隔离带。

7、 化学抑制：用干粉、卤代烷等灭火剂进行灭火 三.燃烧的分类 任何事物的分类都必须有一定的前提条件,不同的前提条件有不同的分类方法,不同的分类方法会有不同的分类结果.燃烧的分类也是如此,按不同的前提条件通常有以下几种. (1)按引燃方式分:可分点燃和自燃两种. 所谓点燃是指通过外部的激发能源引起的燃烧.这个外界引发燃烧的最低温度我们称为引燃温度.所谓自燃是指在没有外界着火源作用的条件下,物质靠本身内部的一系列物理,化学变化而发生的自动燃烧现象.物质发生自燃的最低温度称为自燃点. (2)按燃烧时可燃物的状态分 可分为所气相燃烧和固相燃烧两种.这里所说的燃烧状态并不是指可燃物燃烧前的状态,而是在燃烧

8、中的状态. 气相燃烧 指燃烧时可燃物和氧化剂均为气相的燃烧.它是一种常见的燃烧形式.如汽油,酒精,丙烷等.实质上,凡是有火焰的燃烧均为气相燃烧. 固相燃烧 指燃烧进行时可燃物为固相的燃烧.固相燃烧又称为表面燃烧.如木炭,镁条,焦炭等.但并不是所有的固体燃烧都是固相燃烧,例如,对在燃烧中分解,熔化,蒸发的固体,都不属于固相燃烧,仍为气相燃烧. (3)按燃烧现象分 可分为着火.阴燃.闪燃.爆炸四种. 着火 又叫起火.指以释放热量并伴有烟或火焰或两者兼有为特征的燃烧现象. 阴燃 是指物质无可见光的缓慢燃烧,通常产生烟和温度升高的迹象.它是可燃固体燃烧的特性,其特点是有烟而无火焰. 闪燃 是指可燃液体表面蒸发