第一节 燃烧与火灾
1、“燃烧三要素”(燃烧三角形)指的是什么?
答:“燃烧三要素”(燃烧三角形)是指可燃物、助燃物和引火源。
2、什么是可燃物?
答:凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。(简单来说,可燃物就是可以燃烧的物品。按化学组成不同,可燃物可分为有机可燃物和无机可燃物;按物理状态不同,可燃物可以分为固体可燃物、气体可燃物和液体可燃物。)
3、什么是助燃物?
答:助燃物也称氧化剂,是指能与可燃物质发生燃烧反应的物质,通常燃烧过程中的助燃物主要是氧。(此外,某些物质也可作为燃烧反应的助燃物,如氯、氟、氯酸钾等。)
4、什么是引火源?
答:引火源也称点火源,是使物质开始燃烧的外部热源(能源),常见的引火源主要有明火、电弧、电火花、雷击、高温以及自燃引火源等。
5、“燃烧三要素”(燃烧三角形)同时存在是否就会发生燃烧?
答:当“燃烧三要素”(燃烧三角形)同时存在时也并不一定会发生燃烧,因为还需要考虑到氧化剂浓度、可燃物的燃点和温度等因素。(例如,使用打火机点燃湿木头时,即使满足了燃烧的三要素,也可能因为湿度问题而无法点燃。
此外,燃烧过程中还存在链式反应的机制。当可燃物受热时,分子会发生热裂解作用,生成自由基,这些自由基会与其他自由基和分子反应,使燃烧持续进行。然而,如果链产生速度低于链中止速度,活性中间物浓度无法达到足够的水平,燃烧也无法进行。)
6、燃烧四面体的四个要素分别为什么?
答:燃烧四面体的四个要素分别为:
可燃物:能够与空气中的氧或其他氧化剂发生燃烧反应的物质,如木材、纸张、布料等。
氧化剂:提供氧或其他氧化物质的物质,通常是空气或氧气。
引火源(热源):提供足够的能量以引发和维持燃烧反应的能量来源,如明火、电火花等。
链式反应:燃烧过程中自由基的持续反应,维持燃烧的机制。
(燃烧四面体的历史背景和应用:燃烧四面体的概念是基于现代燃烧理论的发展,强调了自由基持续反应在燃烧过程中的重要性。这一理论扩展了传统的燃烧三要素(可燃物、氧化剂、引火源),增加了链式反应这一要素,以便更全面地解释有焰燃烧的持续反应机制。)
7、什么是链式反应?
答:当某种可燃物受热,该可燃物的分子会发生热解作用从而产生自由基。自由基是一种高度活泼的化学形态,能与其他的自由基和分子反应,使燃烧持续进行下去,这就是燃烧的链式反应。(简单来说,燃烧的过程放出热量,使剩余可燃物达到燃点,又导致更剧烈的燃烧。)
8、燃烧有哪些类型?
答:(1)按照燃烧发生瞬间所具有特点的不同,燃烧可分为起火和爆炸两种类型。(2)按照燃烧物形态不同,燃烧可分为固体可燃物燃烧、液体可燃物燃烧以及气体可燃物燃烧。
9、什么是起火?
答:起火又称着火,是最常见的燃烧现象,可燃物起火一般分为引燃和自燃两种方式,以出现火焰为主要特征。
10、什么是引燃?
答:引燃是由外部引火源(如明火、电火花、高温炙烤等)作用于可燃物引起燃烧的现象,称为引燃(又称点燃)。(引燃发生后,一般在可燃物靠近引火源处出现火焰,然后以一定的燃烧速率逐渐扩大到可燃物的其他部分,大部分火灾都是通过引燃的方式发生的。)
11、什么是自燃?
答:在通常条件下,一般可燃物质和空气接触都会发生缓慢的氧化过程,同时不断向四周散热,析出的热量增多,不能全部散发掉就会积累起来,使温度逐步升高,当达到这种物质燃烧的最低温度,也就是该物质的着火点时,就会自行燃烧起来,这就是自燃。
(简单来说,自燃就是可燃物在空气中没有外部引火源的作用,靠自热或外热而发生燃烧的现象。)同时,根据热源的不同,物质自燃又分为自热自燃和受热自燃两种。可燃物被外部热源间接加热达到一定温度时,未与明火直接接触就发生燃烧,这种现象叫作受热自燃。例如,可燃物靠近取暖设备时,有可能被加热到一定温度被“烤”着火;沥青在熬炼过程中,因达到一定温度而着火,都属于受热自燃现象。可燃物在没有外部热源直接作用的情况下,由于其内部的物理作用如吸附、辐射等、化学作用,如氧化、分解、聚合等、或生物作用、如发酵、腐败等、而发热,热量积聚导致升温,当可燃物达到一定温度时,未与明火直接接触而发生燃烧,这种现象叫作自热自燃。煤堆、干草堆、堆积的油纸油布、黄磷等的自燃都属于自热自燃现象。
12、自燃点是指什么?
答:自燃点是指在规定的条件下可燃物发生自燃的最低温度。(可燃物的自燃点越低,发生火灾的危险性就越大。可燃物的自燃点不是固定不变的,其与物质的物理状态、测定方法、测定条件等因素有关。)
13、着火四面体的形成要素是什么?
答:着火四面体的形成要素是可燃物、助燃物、引火源和未受抑制的链式反应。
14、什么是燃烧?
答:燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放射反应,通常伴有火焰发光和(或)发烟现象。(燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧,通常看到的明火都是有焰燃烧,有些固体发生表面燃烧时有发光发热的现象,但是没有火焰产生,这种燃烧方式则是无焰燃烧。)
15、如何判定物质是否发生了燃烧反应?
答:物质是否发生了燃烧反应,可根据发生的化学反应、放出的热量和发光的特征来判断。
16、可燃物按物理状态主要划分为几大类?
答:可燃物按物理状态主要划分为三大类,分别为固体、液体和气体。
17、国家标准《消防词汇》按可燃物性质将火灾划分为几类?
答:ABCDEF六类。
A类火灾(固体物质):指含碳固体可燃物引发的火灾,如木材、棉、麻、纸张等。
B类火灾(液体及可熔固体):涉及汽油、柴油等易燃液体,以及沥青、石蜡等可熔固体,火势具有流动扩散特性。
C类火灾(气体):由煤气、天然气、氢气等可燃气体泄漏引发的燃烧爆炸,具有瞬时爆燃危险。
D类火灾(金属):活泼金属如钾、钠、镁、铝镁合金等遇水剧烈反应引发的特殊火灾,常规灭火方式无效。
E类火灾(带电设备):带电电气设备燃烧形成的复合型火灾,需使用绝缘介质扑救。
F类火灾(烹饪器具):动植物油脂在高温烹饪时引发的火灾,属于液体火灾的特殊衍生类别。
18、燃烧发生的条件是什么?
答:燃烧过程的发生和发展必须同时具备可燃物、助燃物、引火源3个必要条件,通常称为“燃烧三要素”。但要导致燃烧发生,不仅需要满足三要素条件,而且要求三者到达一定量的要求,并且存在相互作用的过程。(因此,燃烧的充分条件可以进一步表述为:具备足够数量或浓度的可燃物,具备足够数量或浓度的可燃物,具备足够能量的引火源。)