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燃燒現(xiàn)象很(hěn)常見,但(dàn)任何物質燃燒都有一個從(cóng)未燃燒狀态轉變爲燃燒狀态的過程。燃燒過程的發生和(hé)發展必須具備以下(xià)三個必要條件,即可燃物、助燃物(又稱氧化劑)和(hé)引火源。
1.可燃物
(1)可燃物的含義
任何能(néng)與空(kōng)氣中的氧或其他(tā)氧化劑發生燃燒反應的物質都被稱爲可燃物。
(2)可燃物的類型
自(zì)然界中的可燃物種類繁多,如按其物理(lǐ)狀态分爲固體、液體和(hé)氣體三類可燃物。
固體可燃物。遇明(míng)火、熱源能(néng)在空(kōng)氣(氧化劑)中燃燒的固體物質稱爲可燃固體。如棉、麻、木(mù)、稻草等天然纖維、水(shuǐ)稻、大(dà)豆、玉米等谷物及其産品、聚酯、維綸、尼龍、腈綸等合成纖維及其産品、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等合成樹脂及其産品、天然橡膠、合成橡膠及其産品等。
液體可燃物。任何能(néng)在空(kōng)氣中燃燒的液體都被稱爲可燃液體。大(dà)多數液體可燃物都是有機化合物,分子中含有碳、氫原子,有些(xiē)還含有氧原子。其中許多是石化産品,有些(xiē)産品本身或其分解産品在燃燒時(shí)具有一定的毒性。
氣體可燃物。任何能(néng)在空(kōng)氣中燃燒的氣體都被稱爲可燃氣體。可燃氣體需要與空(kōng)氣混合在一定濃度範圍内(即較低(dī)燃燒濃度),并且需要一定的溫度(即火災溫度)才能(néng)燃燒。
此外(wài),有些(xiē)物質通常不燃燒,但(dàn)在一定條件下(xià)可以燃燒。例如:純氧熱鐵(tiě)可劇(jù)烈燃燒;純氯熱銅可劇(jù)烈燃燒;鐵(tiě)、鋁本身不燃燒,但(dàn)鐵(tiě)、鋁粉碎成粉末,不僅可燃燒,而且在一定條件下(xià)爆炸。
2.助燃物
與可燃物質結合可導緻燃燒的物質稱爲助燃物(也(yě)稱氧化劑)。通常,燃燒過程中的助燃物主要是氧氣,包括遊離氧氣或化合物中的氧氣。空(kōng)氣中含有約21種%氧氣,空(kōng)氣中可燃物的燃燒以遊離氧作(zuò)爲氧化劑,這(zhè)是常見的。此外(wài),一些(xiē)物質也(yě)可以作(zuò)爲燃燒反應的助燃物,如氯、氟、氯酸鉀等。還有少數含氧物質,如低(dī)氮硝化纖維、硝酸纖維賽璐珞等。一旦加熱,它們可以自(zì)動釋放(fàng)氧氣,不需要外(wài)部助燃物就可以燃燒。
3.引火源
使物質開(kāi)始燃燒的外(wài)部熱源統稱爲引火源(也(yě)稱爲引火源)。引火源溫度越高(gāo),點燃可燃物質的可燃性就越大(dà)。根據引起物質着火的能(néng)源不同,在生産生活實踐中,引火源通常包括明(míng)火、高(gāo)溫物體、化學熱能(néng)、電熱能(néng)、機械熱能(néng)、生物能(néng)、光能(néng)和(hé)核能(néng)。
固體可燃物在自(zì)然界中廣泛存在,由于其分子結構的複雜(zá)性和(hé)物理(lǐ)性質,其燃燒方式也(yě)不同。主要有以下(xià)四種方法:
1.表面燃燒
蒸汽壓力非常小(xiǎo)或難以熱分解的可燃固體不能(néng)蒸發或分解燃燒。當氧氣包圍物質表面時(shí),無火焰燃燒,稱爲表面燃燒。該過程屬于非均勻燃燒,其特點是表面發紅(hóng),無火焰。例如,木(mù)炭、焦炭、鐵(tiě)、銅等燃燒屬于表面燃燒的形式。
2.陰燃
陰燃是指物質無可見光的緩慢燃燒,通常會(huì)産生煙(yān)氣和(hé)溫度升高(gāo)的迹象。
當空(kōng)氣不循環、加熱溫度低(dī)或含水(shuǐ)量高(gāo)時(shí),一些(xiē)固體可燃物會(huì)發生陰燃。這(zhè)種燃燒看(kàn)不見火焰,可以持續幾天,不易發現(xiàn)。容易發生陰燃的物質,如成捆堆放(fàng)的紙(zhǐ)、棉、麻、大(dà)量堆放(fàng)的煤、草、濕木(mù)等。
陰燃燒和(hé)火焰燃燒在一定條件下(xià)可以相互轉化。如果在密閉或通風(fēng)不良的地方發生火災,由于燃燒消耗氧氣,氧濃度降低(dī),燃燒速度減慢,分解的氣體量減少,可以從(cóng)火焰燃燒轉變爲陰燃燒。陰燃在一定條件下(xià);如果通風(fēng)條件改變,氧氣供應或可燃物中的水(shuǐ)分蒸發到(dào)一定程度,也(yě)可能(néng)轉化爲火焰燃燒。火災現(xiàn)象和(hé)固體陰燃引起的火災是陰燃在一定條件下(xià)轉化爲火焰分解燃燒的例子。