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講師大咖面對(duì)面,有問(wèn)有大收獲多。物質(zhì)燃燒時(shí)的溫度變化
T初為可燃物開(kāi)始加熱時(shí)的溫度。最初一段時(shí)間,加熱的大部分熱量用于熔化或分解,可燃物溫度上升較緩慢,到T氧(氧化開(kāi)始溫度)時(shí),可燃物開(kāi)始氧化。由于溫度尚低,故氧化速度不快,氧化所產(chǎn)生的熱量,還不足以克服系統(tǒng)向外界所放熱量,如果此時(shí)停止加熱,仍不能引起燃燒。如繼續(xù)加熱,則溫度上升很快,到T自氧化產(chǎn)生的熱量和系統(tǒng)向外界散失的熱量相等。若溫度再稍升高,超過(guò)這種平衡狀態(tài),即使停止加熱,溫度亦能自行上升,到T′自出現(xiàn)火焰而燃燒起來(lái)。T自為理論上的自燃點(diǎn),T′自為開(kāi)始出現(xiàn)火焰的溫度,即通常測(cè)得的自燃點(diǎn)。T自到T′自這一段延滯時(shí)間稱為誘導(dǎo)期。
誘導(dǎo)期在安全上有實(shí)用價(jià)值。在可燃?xì)怏w存在的車間中使用的防爆照明,當(dāng)燈罩破裂或密封性喪失時(shí),即使能自動(dòng)切斷電路熄滅,但灼熱的燈絲自3000℃冷到室溫還需要一定的時(shí)間,爆炸的可能性取決于可燃?xì)怏w的誘導(dǎo)期。對(duì)于誘導(dǎo)期較長(zhǎng)的甲烷或汽油蒸氣(數(shù)秒),普通燈絲不致有危險(xiǎn),但對(duì)于誘導(dǎo)期很短的氫(0.01秒)就需要尋求冷卻得特別快的特殊材料作燈絲,才能保證安全。
燃燒的活化能理論 燃燒是化學(xué)反應(yīng),而分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件是互相碰撞。但并不是所有碰撞的分子都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有少數(shù)具有一定能量的分子互相碰撞才會(huì)發(fā)生反應(yīng)。這少數(shù)分子稱為活化分子?;罨肿拥哪芰恳确肿悠骄芰砍鲆欢ㄖ?。這超出分子平均能量的定值稱為活化能?;罨肿优鲎舶l(fā)生化學(xué)反應(yīng),故稱為有效碰撞。
當(dāng)明火接觸可燃物質(zhì)時(shí),部分分子獲得能量成為活化分子,有效碰撞次數(shù)增加而發(fā)生燃燒反應(yīng)。例如,氧原子與氫反應(yīng)的活化能為25.10kJ?mol-1,在27℃、0.1MPa時(shí),有效碰撞僅為碰撞總數(shù)的十萬(wàn)分之一,不會(huì)引發(fā)燃燒反應(yīng)。而當(dāng)明火接觸時(shí),活化分子增多,有效碰撞次數(shù)大大增加而發(fā)生燃燒反應(yīng)。
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