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燃烧基础知识
第一节燃烧的本质与条件
一、燃烧的定义
国家标准GB5907-86规定:可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。
燃烧应具备三个特征,即化学反应、放热和发光。
燃烧不仅在空气存在时能发生,有的可燃物在其他氧化剂中也能发生。
燃烧不仅是化合反应,也有的是分解反应或分解反应。
二、燃烧的本质
近代连锁反应理论认为:燃烧是一种游离基的连锁反应也称链反应,即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。
1、什么是游离基----------游离基又称自由基基或自由原子,是化合物或单质分子中的共价键在外界因素光热的影响下,分裂而成含有不成对电子的原子或原子团,它们的化学活性非常强,在一般条件下是不稳定的,容易自行结合成稳定分子或其他物质的分子反应生成新的游离基。
当反应物产生少量的活化中心-----游离基时,即可发生链反应。只要反应一经开始,就可经过许多链锁步骤自行加速发展下去,直至反应物燃尽为止。当活化中心全部消失(即游离基消失)时,链反应就会终止。
1、链锁反应一般经历链引发、链传递、链终止三个步骤。
(1)链引发-----即游离基(自由原子或自由基)的产生,使链锁反应开始。引发方式常见的有热离解,光照法、加入引发剂、氧化还原反应、催化法、放射线照射等。
(2)链传递----即游离基作用于参加反应的分子,在生成产物的同时,产生新的游离基,使链反应自发地一个传一个,不断地进行下去。
(3)链终止-----即游离基与器壁碰撞而成为稳定分子,或者两个游离基与第三个惰性分子(能量很低)相撞后失去能量而成为稳定分子,或反应物全部变完,游离基消失,使链反应终止。
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综上所述,物质燃烧是氧化发反应,而氧化反应不一定是燃烧,能被氧化的物质不一定都是能够燃烧的物质。
三、燃烧的条件
燃烧现象十分普遍,但任何物质发生燃烧,都有一个由未燃烧状态转向燃烧状态的过程。燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件即:
可燃物
助燃物(又称氧化剂)
引火源
上述三个条件通常被称为燃烧三要素。只有这三个要素同时具备的情况下可燃物才能发生燃烧,无论缺少哪一个,燃烧都不能发生。燃烧的三个必要条件可用燃烧三角形来表示。
1、可燃物
(1)什么是可燃物------凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质,均称为可燃物。
可燃物的类型自然界中的可燃物种类繁多,若按其物理状态分,有固体、液体、气体三类可燃物。
(2)可燃物的类型
自然界中的可燃物种类繁多,若按其物理状态分类,有固体、液体和气体三类可燃物。
固体可燃物--------凡是遇明火、热源能在空气(氧化剂)中燃烧的固体物质,都称为可燃固体。
液体可燃物-------尽是在空气中能发生燃烧的液体,都称为可燃液体。
气体可燃物-------凡是在空气中能发生燃烧的气体,都称为可燃气体。
此外,有些物质在通常情况下不燃烧,但在一定的条件下又可以燃烧。如:赤热的铁在纯氧中能发生剧烈燃烧;赤热的铜能在纯***中发生剧烈燃烧;铁、铝本身不燃,但把铁、铝粉碎成粉末,不但能燃烧,而且在一定条件下不能发生爆炸。
2、助燃物
什么是助燃物-----