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1、燃烧燃烧知识点汇总 燃烧的条件及类型第二节 一、燃烧 氧化反应。 燃烧是一种同时伴有放热、发光的激烈的 最初，氧化被认为仅是氧气与物质的化合，但现在则被理解为：凡是可使被氧化Q 2HO十例如， 2H O十222氯从氢中取得一Q 2HCl十Cl H十物质失去电子的反应都属于氧化反应以氯和氢的化合为例，其反应式如下：2 2个电子，因此，氯在这种情况下即为氧化剂。这就是说，氢被氯所氧化并放出热量和呈现出火焰，此时虽然没有氧气参与反应，但发生了燃烧。又如铁能在硫中燃烧，铜能在氯中燃烧等等；然而，物质和空气中的氧所起的反应毕竟是最普 遍的，是火灾和爆炸事故最主要的原因。所以我们将主要讨论这一形式的燃烧。

2、 氧化与燃烧的关系 物质的氧化反应现象是普遍存在着的，由于反应的速度不同，可以体现为一般的氧化现象和燃烧现象。当氧化反应速 度比较慢时，例如油脂或煤堆在空气中缓慢与氧的化合，铁的氧化生锈等，虽然在氧化反应时也是放热的，但同时又很快散失掉，因而没有发光现象。如果是剧烈的氧化反应放出光和热，即是燃烧；例如由于散热不良、热量积聚、不断加快煤堆的氧化速度而导致煤堆的燃烧，赤热的铁块在纯氧中剧烈氧化燃烧等等。这就是说，氧化和燃烧都是同一种化学)氧大都是可燃物质与空气(热和光)不同。在生产和日常生活中发生的燃烧现象，反应，只是反应的速度和发生的物理现象(的化合反应，也有的是分解反应。简单的可燃物质燃烧时，

3、只是该元素与氧的化合。例如碳和硫的燃烧反应其反应式 为：+Q CO C+O22+Q SOS + O 22 复杂物质的燃烧，先是物质受热分解，然后发生化合反应，例如丙烷和乙炔的燃烧反应： O+Q 3CO +4H C H +5O23282 O+Q4CO +2H 2C H +5O 22222 而含氧的炸药燃烧时，则是一个复杂的分解反应，例如硝化甘油的燃烧反应， +6N 12CO +10H O+O (ONO4C H ) 22223235 燃烧形式 由于可燃物质存在的状态不同，所以它们的燃烧形式是多种多样的。按产生燃烧反应相的不同，可分为均一系燃烧和非均一系燃烧。均一系燃烧系指燃烧反应在同一相中进行，如

4、氢气在 氧气中燃烧，煤气在空气中燃烧等均属于均一系燃烧。与此相反，即为非均一系燃烧，如石油、木材和塑料等液体和固体的燃烧属于非均一系燃烧。与均一系燃烧比较，非均一系燃烧较为复杂，必须考虑到可燃液体及固体物质的加热，以 及由此而产生的相变化。混合，在这种状况)根据可燃性气体的燃烧过程，又有混合燃烧和扩散燃烧两种形式。将可燃性气体预先同空气(或氧气 可燃性气体分子同氧分子由于相互扩散，)接触，或氧气下发生的燃烧称为混合燃烧。可燃性气体由管中喷出，同周围空气(混合燃烧反应迅速，温度高、火焰传播速度也快，通常的爆炸反一边混合、一边燃烧，这种形式的燃烧叫做扩散燃烧。 应即属于这一类。在扩散燃烧中，由于氧

5、进入反应带只是部分参加反应，所以经常产生不完全燃烧的炭黑。在可燃液体燃烧中，通常液体本身并不燃烧，而只是由液体产生的蒸气进行燃烧；因此，这种形式的燃烧叫做蒸发燃 烧。很多固体或不挥发性液体，由于热分解而产生可燃性气体，把这种气体的燃烧称为分解燃烧。如木材和煤大多是由分 解产生可燃气体再行燃烧，因此是分解燃烧的一种。象硫磺和荼这类可燃固体的燃烧，是先熔融、蒸发，而后进行燃烧， 因此可看作蒸发燃烧。可燃固体和液体的蒸发燃烧和分解燃烧，均有火焰产生，因此属火焰型燃烧。当可燃固体燃烧到最后，分解不出可燃 气体时，就剩下炭和灰，此时没有可见火焰，燃烧转为表面燃烧或叫均热形燃烧。金属的燃烧是一种表面的燃烧

6、，无气 化过程，燃烧温度较高。 此外，根据燃烧反应进行的程度（燃烧产物）还可分为完全燃烧与不完全燃烧。 二、燃烧的条件 1 可燃物我们可以把所有物质分成可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当火源 移去后能维持继续燃烧，直至燃尽；难燃物质为在火源作用下能被点燃并阴燃，当火源移去后不能维持继续燃烧；不可 燃物质在正常情况下不会被点燃。可燃物质是防爆与防火的主要研究对象。凡是能与空气、氧气和其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质，都称为可燃物质。它的种类繁多，按其状态不同可分为气态、液态和固态三类；按其组成不同，可分为无机可燃物质和有机可燃物质两类；前者如氢气、一氧化

7、碳等，后者如甲 烷、乙炔、丙酮等。 助燃物 凡是具有较强的氧化性能，能与可燃物质发生化学反应并引起燃烧的物质称为助燃物或氧化剂，例如空气、氧气、氯 气、氟和溴等。 着火源具有一定温度和热量的能源，或者说能引起可燃物质着火的能源称为着火源；常见的着火源有火焰、电火花、电弧和 在研究燃烧的条件时还应当注意到，上述燃烧三个基本条件在数量上的变化，也会使燃烧速度改变甚至停 炽热物体等。时，木材的燃烧即行停止。如果在可燃气体与与空气的混合物中，减16止燃烧。例如氧在空气中的浓度降低到14少可燃气体的比例，那么燃烧速度会减慢，甚至会停止燃烧；着火源如果不具备一定的温度和足够的热量，燃烧也不会发生。例如飞溅

8、出的火星可以点燃油棉丝或刨花，但锻件加热炉燃煤炭时的火星如果溅落在大块木材上，我们会发现它 很快就熄灭了，不能引起燃烧。这是因为这种着火源虽然有超过木材着火的温度，但却缺乏足够热量的缘故。 三、燃烧的类型 物质自燃过程 1 2 等类型，每一种类型的燃烧都有其各自的特点。我们研究防火 燃烧可分为自燃、闪燃和着火才能有针对性地采取行之有效的防火与灭技术，就必须具体地分析每一类型燃烧发生的特殊原因， 火措施。 （一）自燃可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行燃烧的现象称为自燃。引起自燃的最低温度称为自 。自燃点越低，则火灾危险性越大。燃点，例如黄磷的自燃点为30 ,煤的自燃点为320 1物质自燃过程

9、 可燃物质在空气中被加? 可燃物质与空气接触，并在热源作用下温度升高，为什么会自行燃烧呢该热量可提高可燃物质的温度，促使氧化反应速度加快。但热时，先是开始缓慢氧化并放出热量，当可燃物质氧存在着产热量和散热量两种速度。与此同时也存在着向周围的散热损失，亦即同时，产生的热量氧化反应速度小，化产生的热量小于散失的热量时，比如物质受热而达到的温度不高，便不能自可燃物质的温度不能自行上升达到自燃点，不多，而且周围的散热条件又较好的情况下，氧化产生的热量不行燃烧；如果可燃物被加热到较高温度，反应速度较快，或由于散热条件不良，反应速度的不断加断聚积，温度升高而加快氧化速度，在此情况下，当热的产生量超过散失量

10、时， 快使温度不断升高，直至达到可燃物的自燃点而发生自燃现象。图中的曲线表明可燃物在l3 可燃物质受热升温发生自燃及其燃烧过程的温度变化情况见图 的一段时间里，由于许多热量消耗于熔化、蒸发或发生分解，因此可燃T开始加热时，即温度为N当温度上升达物的缓慢氧化析出的热量很少并很快散失，燃烧物质的温度只是略高于周围的介质。可燃物质氧化反应速度较快，不过由于此时的温度不高，氧化反应析出的热量尚不足,到了T。时如不继续加热，温度不再升高，可燃物的氧化过程是不会转为燃烧的；若以超过向周围的散热量。反应析出热量亦较多，可燃物的温继续加热升高温度时，由于氧化反应速度加快，除热源作用外，此时氧化反应产生的热量与

11、散失的热量相等；当温度再稍为升高超度即迅速升高达到自燃点Tc一直达到过这种平衡状态时，即使停止加热，温度亦能自行快速升高。但此时火焰暂时还未出现， 时，才出现火焰并燃烧起来较高的温度Tc， 自燃的分类 2: 受热自燃 3 2自燃的分类 根据促使可燃物质升温的热量来源不同，自燃可分为受热自燃和本身自燃两种。温度升高至自燃点而发生自行燃烧的现象，称为受热自可燃物质由于外界加热，受热自燃。 (1)在火灾案例受热自燃是引起火灾事故的重要原因之一，燃，例如火焰隔锅加热引起锅里油的自燃。 中，有不少是因受热自燃引起的。生产过程中发生受热自燃的原因主要有：可燃物质靠近或接触热量大和温度高的物体的，通过热传导

12、、对流和辐射作用，有可能将可燃A电热器或烟囱等灼暖气片、物质加热升温到自燃点而引起自燃。例如可燃物质靠近或接触加热炉、 热物体。 )或热处理过程中，温度过高达到可骸物质的自燃点而引起着火。 B在熬炼(如熬油、熬沥青等由于机器的轴承或加工可燃物质机器设备的相对运动部件缺乏润滑或缠绕纤维物质，增大摩擦C力，产生大量热量，造成局部过热，引起可燃物质受热自燃。在纺织工业、棉花加工厂等由此原因 引起的火灾较多。放热的化学反应会释放出大量的热量，有可能引起周围的可燃物质受热自燃，例如在建筑工地D 上由于生石灰遇水放热，引起可燃材料的着火事故等。气体在很高压力下突然压缩时，释放出的热量来不及导出，温度会骤然

13、增高，能使可燃物质受E 热自燃。可燃气体与空气的混合气受绝热压缩时，高温会引起混合气的自燃和爆炸。 )；且与空气接触也能引起着火。 此外，高温的可燃物质(温度已超过自燃点 自燃的分类 2:本身自燃 使温度升高物理或生物作用等所产生的热量， (2)本身自燃。可燃物质由于本身的化学反应、发生自行骸挠的现象，称为本身自燃。本身自燃与受热自期的区别在于热的来源不同，至自燃点而所以亦称受热自燃的热来自外部加热，而本身自燃的热是来自可燃物质本身化学或物理的热效应，而受热自燃自热自燃。在一般情况下，本身自燃的起火特点是从可燃物质的内部向外炭化、延烧， 往往是从外部向内延烧。因此， 由于可燃物质的本身自燃不需

14、要外部热源，所以在常温下或甚至在低温下也能发生自燃。 能够发生本身自燃的可燃物质比其它可燃物质的火灾危险性更大。中的自燃；油脂是由于本身的氧化和或氧气)( 热源来自化学反应的本身自燃，例如油脂在空气 使得温度升高达到自燃点而发生燃烧的。聚合作用而产生热量，在散热不良造成热量积聚的情况下，因此，油脂中含有能够在常温或低温下氧化的物质越多，其自燃能力就越大。反之，自燃能力就越小。油类可分为动物油、植物油和矿物油三种，其中自燃能力最大的是植物油，其次是动物油，而有些浸入矿物质润滑油的纱布或油棉丝堆矿物油如果不是废油或者没有掺入植物油是不能自燃的。 积起来亦能自燃，这是因为在矿物油中混杂有植物油的缘故

15、。它们的氧化能力主要取决于不饱和脂肪酸甘油植物油和动物油是由各种脂肪酸甘油脂组成的， 脂含量的多少。不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸、亚麻酸、桐油酸等，它们分子中的碳原子存在有一分-C00H )CH=CH)(CH：COOH)HCHCHCH-CH=CH(CH(C个或几个双键，例如桐油酸721729332 子结构中有三个双键。4 综上所述，由于双键的存在，具有较高的键能，即不饱和脂肪酸具有较多的自由能，于室 聚还进行聚合反应下便能在空气中氧化并析出热量；而且在不饱和脂肪酸发生氧化的同时，在通风散热不良的这种过程如果循环持续地进行下去，反应过程也能在常温下进行，并析出热量。 条件下，由于积热升温，就能使浸

16、涂不饱和油脂的物品自燃。浸渍油脂的 油脂的自燃还与油和浸油物质的比例，蓄热条件及空气中的氧含量等因素有关又需要形成较大的氧化既需要有一定数量的油脂，锯屑、碎布等纤维材料发生自燃，物质如棉纱、表面积。如果浸油量过多，会阻塞纤维材料的大部分小孔，减少其氧化表面，因而产生热量少，温小于向外散失的热量，也不会氧化发生的热量亦少，度也就不容易达到自燃点；如果浸油量过少，油脂在空气中的自燃， 3。：2或1：发生自燃。因此，油和浸油物质需要有适当的比例，一般为1如果亦即在蓄热条件好的情况下才能自燃。需要在氧化表面积大而散热面积小的情况下才能发生， 把油浸渍到棉纱、棉布、棉絮、锯屑、铁屑等物质上，就会大大增加

17、油的表面积，氧化时析出的热量也就相应的增加；可是如果把上述浸渍油脂的物质散开摊成薄薄一层，虽然氧化产生的热量多，但散热面积大，热量损失也多，还是不会发生自燃；如果把上述浸油物质堆积在一起，虽然氧化造成热量积但散热的表面积却大大减小，使得氧化时产生的热量超过散失的热量，的表面积不变， 聚和升温，促使氧化反应过程加速就会发生自燃。根据有关实验，把破布和旧棉絮用一定数量的植物油浸透，将油布、油棉裹成一团，再用破布 (1)包好，把温度计插入其中，使室内保持一定温度，经过一定时间就逐渐呈现出以下自然特征：燃烧后形成火由内向外延烧；(3)开始无烟无味，当温度升高时，有青烟微味，而后逐渐变浓，(2) 1。硬

18、质焦化瘤。有关实验条件和所得的数据见表 棉织纤维浸油自燃实验结果 表1 纤维与油脂比自燃点油 脂 发生自燃时间(h) 环境温度() 序号 纤 维(kg) ) (kg) ( 例 2.5破布1 1 3 亚麻油1 ：139 30 270 5 旧布052旧布葵花子油210 52 ：1 2 2030 3 3 5 旧棉0 亚1桐油53破布264 22.5 1 3 4 ：2633 麻仁油0. 5 旧棉0.7 30：豆油5 破布264 30 ：4 6 3 14 5油漆1 旧棉1 50清油5 亚麻仁油0.7 3豆油05 破布322 738 36 6 ：3 5 5油漆11 旧棉5 清油0此外，空气中含氧量对本身自

19、燃有重要影响，含氧量越多，越易发生自燃。有关实验表明将 先是油脂在瓷盘上涂上薄薄一层，于空气中放置时不会自燃。如果用氧气瓶的压缩纯氧与之接触， 瓷盘发热，逐渐变为烫手，继而冒烟。然后出现火苗，这是油脂氧化发热引起本身自燃所致室内散开存放，尽量扩大散热面积， 防止油脂自燃的主要方法是将涂油物品(如油布、油棉纱等)应有良好的通风，而不应堆放或折迭起来。凡是装盛氧气的容器、设备、气瓶和管道等，均不得沾 附油脂。 铁的硫化物自燃 如容使铁制设备或容器的内表面腐蚀而生成一层硫化铁。 在某些生产中，由于硫化氢的存在， 则可形成火灾爆炸如有可燃气体存在，器或设备未充分冷却便敞开，则它与空气接触，便能自燃。

20、氧化。其主要反应式如下：(与空气)事故。硫化铁类自燃的主要原因是在常温下发生SO FeS十FeS 1十O千卡十53222SO FeO十FeS十3/2O 千卡7十1122 7 FeO + 64千卡2FeO十1/2O322 O FeS Fe 十十140千卡十3S3/2O32232 在化工生产中由于硫化氢的存在，所以生成硫化铁的机会较多，例如，O SS (OH) Fe6H(常温下) 2Fe十3H十设备腐蚀2223232S 十 2HO S十O) 2H以上(310高温下222 FeS S Fe十HO300左右 FeOS 2FeS十 4H十3H十222232 煤和植物等的自燃 6 煤发生自燃的热量来自物理

21、作用和化学反应，是由于它本身的吸附作用和氧化反应并积聚热 量而引起。煤可分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类，除无烟煤之外，都有自燃能力。一般含氢、自燃的危险甲烷等挥发物质较多，以及含有一些易氧化的不饱和化合物和硫化物的煤，一氧化碳、 性比较大。无烟煤和焦炭之所以没有自燃能力，就是因为它们的挥发物量太少。煤在低温时，氧化速度不大，主要是表面吸附作用。它能吸附蒸气和氧等气体进行缓慢氧化并 如果散热条然后煤的氧化速度不断加快，使蒸气在煤的表面浓缩变成液体，放出热量使温度升高，件不良，就会积聚热量，使温度继续升高，直到发生自燃。泥煤中含有大量微生物，它的自燃是由煤的挥发物含量、粉碎程度、湿度和单位体积的

22、散热量 于生物作用和化学作用放出热量而引起。含量越高，则氧化能力越强)等因素对煤的自燃均有很大的影响。煤中挥发物(甲烷、氢、一氧化碳而越易自燃；煤的颗粒越细，进行吸附作用与氧化的表面积越大，吸附能力强，氧化反应速度快，煤里一般含有铁的硫化湿度对煤的自燃过程有很大影响，因此析出的热量也越多，所以越易自燃；煤中水分多，可促使硫化铁加速氧化生成体积较大的硫酸盐，使硫化铁在低温下能发生氧化，物，从而促进了煤煤块松散碎裂，暴露出更多的表面，加速煤的氧化，同时硫化铁氧化时还放出热量，这就是雨季里煤炭较易发其自燃能力要大于干燥的煤，的自燃过程。由此可知，有一定湿度的煤，即密度小、若煤堆的高度过大且内部较疏松

23、，生自燃的缘故。此外，煤的散热条件越差就越易自燃，所以就越易自而热量又不易导出，空隙率大、容易吸附大量空气，结果是有利于氧化和吸附作用， 燃。防止煤自燃的主要措施是限制煤堆的高度并将煤堆压实如果发现煤堆由于最初的吸附作用和 时，应及时挖出热煤，用新煤填平；如发现已有局部着火，应将)超过60 缓慢氧化，温度较高(着火的煤挖出，用水冷却，不要立即用水扑救，若发现着火面积较大，可用大量水浇灭。 表2 某些气体及液体的自燃点 化合物 分子式 自燃点， 化合物 分子式 自燃点， (名称) (名称) 空气中 氧气中 (名称) (名称) 空气中 氧气中 572 560 丙烯 CH 458 无氢 H236H

24、443 无一氧化碳 CO 609 588 丁烯 C48 651 无 戊烯 CH 273 无氨 NH3510 120 107 乙炔 CH 305 296 二硫化碳 CS222硫化氢 HS 2292 220 苯 C6H 6580 566 氢氰酸 HCN 538 无 环丙烷 C3H 6498 454 甲烷 CH 4632 556 环己烷 C6H12 无 296 乙烷 CH2 6472 无 甲醇 CHO 4470 461 丙烷 CH8 8493 468 乙醇 CH26O 392 无丁烷 C4H 10408 283 乙醛 CH24O 275 150 戊烷 C5H12 290 258 乙醚 CH410O 193 182 已烷 C6H 14248 无 丙酮 CH36O 561 485 庚烷 CH 230 214 醋酸