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    木炭和木柴,火焰到底pick誰?

    2020-06-19 16:12圖文來源: 新華網

    在我們的印象中,燃燒與火焰似乎形影不離,但在日常生活中,仿佛燒烤的木炭只有在油脂滴落時才會產生火苗,而篝火則持續綻放著熊熊火焰。那么,為什么木炭燃燒沒有火焰,而木柴燃燒卻有火焰呢?

    事實上,只有氣態物質燃燒才會產生火焰,比如我們做飯時使用的煤氣、天然氣。可是像汽油、酒精這樣的液體可燃物,以及石蠟、木材之類的固體,燃燒時也能看到火焰,這是為什么呢?要解釋這個問題,我們首先要了解燃燒的幾種方式。

    蒸發燃燒

    可燃性的液體和固體一般會進行蒸發燃燒,但是過程略有區別。可燃性液體燃燒是液體蒸發汽化與助燃物(空氣中的氧)在火源作用下的燃燒,而可燃性固體燃燒則是可熔化的可燃性固體受熱升華或熔化后蒸發,產生可燃氣體而發生的燃燒。汽油、酒精以及石蠟的燃燒,都屬于蒸發燃燒。

    分解燃燒

    分解燃燒是指可燃物在燃燒過程中生成某些熱分解產物,這些熱分解產物再進行氧化燃燒的燃燒方式。木材、紙張、棉、麻以及合成高分子的熱固性塑料、合成橡膠等的燃燒方式均屬于分解燃燒。

    木材遇火時,其中的水分會逐漸蒸發,溫度達到100℃時,木材會變得非常干燥。如果繼續加熱,木材就會進入熱分解階段,到130℃左右,木材會分解出大量水蒸氣和二氧化碳。當溫度超過170至180℃,木材的熱分解速度加快,會釋放出一氧化碳、甲烷、乙烯等可燃氣體,這些氣體燃燒,就形成了明亮的火焰。如果木材繼續燃燒,溫度到達200℃以上,分解出的可燃氣體就會陸續燃燒殆盡,木材顏色逐漸變深,完全炭化,即變為了木炭。

    表面燃燒

    表面燃燒也稱無火焰的非均相燃燒,是指可燃物受熱后不發生熱分解和相變(相變即物態變化,如固體熔化、液體汽化、氣體液化、液體凝固等),只在被加熱物體的表面與氧氣發生化學反應的燃燒方式,從表面開始呈余燼的燃燒狀態。焦炭、木炭和不揮發金屬等的燃燒都屬于表面燃燒。焦炭、木炭具有多孔性結構,且炭的沸點很高,因此在燃燒條件下,即使溫度非常高,也不會熔融、升華或分解產生可燃氣體,因此就不會產生火焰。

    以上燃燒方式解釋了木柴燃燒有火焰而木炭燃燒無火焰的原因:主要是其燃燒方式的根本性不同。實際上,除了表面燃燒,另外一種燃燒方式也會呈現無火焰的燃燒狀態——陰燃。陰燃是指物質無可見光的緩慢燃燒,通常在空氣不流通、加熱溫度較低或濕度較大的條件下發生。一些固體物質,如紙張、鋸末、纖維物質、乳膠、橡膠及某些多孔熱固性塑料等,發生陰燃的可能性較大。陰燃具有持續時間長、隱蔽性強的特點,危險性也較高,煙頭燃燒就是典型的陰燃現象。現實中由于陰燃引起的火災現象比比皆是,所以千萬不能掉以輕心。

    北京市海淀區教師進修學校附屬實驗學校中學一級教師牟丹進行科學性把關。

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    作者:劉暢 責任編輯:吳麗莉
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