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致化學論文 燃燒和滅火

燃燒是可燃物質在氧化劑作用下發生的放熱反應,通常伴有火焰、發光和/或煙霧。

(壹)燃燒的必要條件

物質燃燒過程的發生和發展必須具備以下三個必要條件,即:可燃物、氧化劑和溫度(火源)。只有這三個條件同時具備,燃燒現象才能發生,無論缺少哪壹個條件,燃燒都不可能發生。但是,並不是以上三個條件同時存在,燃燒現象就會發生,還必須是這三個因素相互作用才能發生燃燒。

1.可燃物:凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑發生燃燒化學反應的物質都稱為可燃物。可燃物按其物理狀態分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三大類。可燃物質大多是含碳和氫的化合物,有些金屬如鎂、鋁、鈣等在壹定條件下也能燃燒,還有許多物質如肼、臭氧等在高溫下能通過自身放出的光和熱而分解。

2.氧化劑:幫助和支持可燃物燃燒的物質,即可燃物與之發生氧化反應的物質稱為氧化劑。燃燒過程中的氧化劑主要是空氣中的遊離氧,此外,如氟、氯等也可作為燃燒反應的氧化劑。

3、溫度(點火源):指供給可燃物和氧氣或助燃反應的能量源。常見的有熱能、其他化學能、電能、機械能等熱能的變化。

4、連鎖反應:火焰燃燒屬於連鎖反應。可燃物受熱後,不僅會汽化,而且可燃物分子受熱後會產生自由基。自由基是壹種高活性的化學形態,能與其他自由基和分子發生反應,使燃燒繼續進行,這就是燃燒的鏈式反應。

(二)燃燒的充分條件:(1)壹定濃度的可燃物;(2)壹定量的氧氣;(3)壹定的點火能;(4)不受抑制的鏈式反應。汽油的最小點火能量為 0.2mJ,乙醚為 0.19mJ,甲醇為 0.215mJ。對於無焰燃燒,前三個條件同時存在,相互作用,就會發生燃燒。對於有焰燃燒來說,除了以上三個條件外,燃燒過程中還有不受抑制的自由基(遊離基),形成鏈式反應,使燃燒得以繼續進行,也是燃燒的充分條件之壹。

三、火災的定義和分類

火災的定義是:在時間和空間上不受控制的燃燒所造成的災害。

火災分為四類:

A類火災是指固體物質的火災。如木材、棉花、羊毛、麻、紙張;

B類火災指液體火災和可熔化的固體物質火災。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、瀝青、石蠟火災;

C 類火災指氣體火災。如煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、丙烷、氫氣等火災;

D類火災指金屬火災,如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰、鋁鎂合金等火災。

四、燃燒中的幾個常見概念

1.閃燃:在液體(固體)表面能產生足夠的可燃蒸氣,著火時能產生閃光火焰的燃燒現象稱為閃燃。

2.陰燃:無火焰的緩慢燃燒現象稱為陰燃。

3.爆燃:以亞音速傳播的爆炸現象稱為爆燃。

4.自燃:可燃物質在沒有外來火源、明火等熱源的作用下或自身發熱而產生的自燃現象稱為自燃。即物質在沒有外來火源的條件下,由於自身內部的生物、物理和化學過程而產生熱量,使溫度升高,最後燃燒起來的現象。

5.閃點:在規定的試驗條件下,液體(固體)表面能產生閃燃的最低溫度稱為閃點。同系物中的異構體比正構體的閃點低;同系物的閃點隨其分子量的增加而增加,隨其沸點的升高而升高。混合組分,如汽油、煤油等,其閃點隨沸程的增加而升高;低閃點液體與高閃點液體形成的混合物的閃點低於這兩種液體閃點的平均值。木材的閃點約為 260 攝氏度。

閃點的意義:(1)閃點是生產廠房火災危險性分類的重要依據;(2)閃點是儲存物品倉庫火災危險性分類的依據;(3)閃點是危險液體甲、乙、丙類的分類依據;(4)以甲、乙、丙類液體分類為依據規定了廠房和倉庫的耐火等級、層數、建築面積、安全疏散、防火分隔、防爆設置等。5)根據甲、乙、丙類液體的分類,規定了液體儲罐、堆場的布置、防火分隔,可燃和可燃氣體儲罐的防火分隔,液化石油氣儲罐的布置、防火分隔等。

6.著火點:是指在規定的試驗條件下,液體或固體能發生持續燃燒的最低溫度稱為著火點。所有液體的燃點都高於閃點。

7.自燃點:是指在規定的條件下,可燃物質產生自燃的最低溫度,就是該物質的自燃點。

可燃物質自燃的主要方式有:(1)氧化放熱;(2)分解放熱;(3)聚合放熱;(4)吸附放熱;(5)發酵放熱;(6)活性物質與水接觸;(7)可燃物與強氧化劑混合。

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