312燃烧的实质.PPT

3 燃烧 3.1 燃烧的定义与燃烧实质 3.2 燃烧的条件 3.3 燃烧的类型 3.4 船舶火灾的蔓延 3.1燃烧的定义与燃烧实质 3.1.1燃烧的定义 燃烧是一种放热、发光的剧烈化学反应。 首先，可燃物质在燃烧过程中变成了在性质上与原来物质完全不同的新物质。例如，木材在空气中燃烧时生成二氧化碳和水蒸气。 其次，燃烧是一种以发热、发光为特征的剧烈化学(氧化)反应。例如，铜在空气中氧化生成氧化铜不是燃烧，只是一般的氧化反应。 燃烧不仅是木材在空气中燃烧时生成二氧化碳和水蒸气之类的化合反应，也可能是分解反应。如硝化甘油燃烧生成二氧化碳、水、氧和氮以及光和热。 燃烧反应的结果是产生大量的热，并把反应产物加热到发光。 所有易燃固体、液体、气体物质的燃烧都属于放热、发光的剧烈化学反应。 3.1.2燃烧的实质 燃烧是可燃物质与氧或其他氧化剂进行反应的结果。剧烈氧化的结果是放出光和热，而一般氧化没有发光现象。所以，氧化与燃烧是一种化学反应，只是反应的速度和发生的现象不同。也就是说，物质燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定都是燃烧。例如，硫在空气中燃烧生成二氧化硫，并发出光和热，属于燃烧；碳酸氢钠与硫酸铝反应生成二氧化碳、氢氧化钠和硫酸钠，但不发出光和热，只属于一种化学反应，而不属于燃烧；生石灰与水起反应生成熟石灰，同时发出热，但没有发出光，也只是化学反应，而不属于燃烧；如灯泡通电后发出光和热，但无氧化反应，这只属于物理现象，而不能称之为燃烧；铁在空气中氧化生成一氧化铁，发热少且无发光现象，这属于一般的氧化反应，也不能称之为燃烧。 从本质上而言，燃烧是一种氧化-还原反应，参加燃烧的反应物必须包含氧化剂和还原剂，也就是通常所说的助燃物和可燃物。燃烧时因为缺氧而产生的一氧化碳是可燃气体，也是有毒气体。 3.2燃烧的条件 任何燃烧现象的发生，都必须同时具备可燃物、助燃物和着火源这三个条件。这三个条件又叫做燃烧三要素。 3.2.1燃烧三要素 通常把可燃物、助燃物、着火源这三个要素组成一个等边三角形——燃烧三角形来表示三要素对燃烧具有同等的重要性。 3.2.1.1可燃物质 能在空气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质称为可燃物质。可燃物质分为固体、液体和气体。在这三种形态的可燃物质中，可燃气体最易燃烧，可燃固体和可燃液体是先汽化，后燃烧。例如，木材、煤炭等都是在受热后分解出水蒸气、其他气体和碳之后才燃烧；石蜡、沥青等都是受热熔化成气体后再燃烧；汽油、煤油等石油产品都是受热挥发出气体，与空气混合达一定比例后再燃烧。 可燃固体的易燃性和它与空气的接触面积有关，单位质量的物质与空气的接触面积越大，则越容易燃烧。例如，整块木头不易用火柴点燃，如将之削成木刨花，则很容易点燃；大块的铝、镁看起来是不燃物质，可是将之加工成铝粉和镁粉后，它们不仅容易燃烧，而且还具有爆炸性。 3.2.1.2助燃物质 凡与可燃物质相互结合能导致燃烧的物质都叫做助燃物质。与可燃物质不同，助燃物质本身不会燃烧，只是能帮助和支持可燃物燃烧的物质。例如氧气本身属于不燃物质，它本身不能燃烧，但没有它就不能引起剧烈的氧化反应，也就没有燃烧，所以氧气是一种助燃物质。氯气、氯酸钾、高锰酸钾等氧化剂里的氧气十分活跃，在一定条件下，其中的氧气也会像空气中的氧气一样与可燃物结合，引起剧烈的氧化反应而燃烧。所以，一般我们将氧和氧化剂都称为助燃物。 没有助燃物，任何物质都燃烧不起来。可燃物的完全燃烧必须要有足够的氧气，使等量的各种可燃物完全燃烧所需的空气量各不相同。例如，要使1kg木材燃尽，需要4～5m3的空气，而燃尽1kg石油产品需要10～12m3的空气。当空气中氧气不足时，就会产生不完全燃烧，生成可燃且有毒的一氧化碳气体。空气中的氧含量约为21％，燃烧时，如空气中含氧量降到11％以下，一般物质的燃烧就会停止。当含氧量降到16％时，就对人体健康造成影响；当含氧量下降到10％时，人就会因缺氧晕倒，如不及时抢救会导致死亡。 3.2.1.3着火源 凡能引起可燃物质燃烧的热能源都叫做着火源。最常见的着火源有明火焰、赤热体、火星和电火花、化学能以及聚焦日光等。 3.2.2燃烧条件 即使具备燃烧的三个条件，燃烧也不一定能发生。 要燃烧，首先必须使可燃物质与氧有一定的数量比例；其次，必须供给足够的氧气；再次，着火源必须要有一定温度和足够的热量；最后，必须使燃烧的三个条件相互结合作用在一起，燃烧才会发生。 3.3燃烧类型 所谓燃烧类型，即具有共同特征但表现形式不同的燃烧现象。根据燃烧所表现的不同形式，可分为闪燃、着火、自燃和爆炸四种类型。 3.3.1闪燃 （1）定义 闪燃是指在一定温度下易燃或可燃液体(包括可溶化的少量固体，