物质有焰燃烧的必要条件是什么?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/17 08:05:26

物质有焰燃烧的必要条件是什么?
物质有焰燃烧的必要条件是什么?

物质有焰燃烧的必要条件是什么?
燃烧的必要条件 任何物质发生燃烧都必须具备以下三个条件:可燃物、氧化剂和温度(引火源).以上仅能代表无焰燃烧,我们平时所指的绝大部分燃烧均指的是有焰燃烧,有焰燃烧必须具备四个必要条件:可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应.燃烧的充分条件 具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然会发生,燃烧还必须具备以下四个充分条件:一定的可燃物浓度,一定的氧含量,一定的点火热量,未受抑制的链式反应.以上即为燃烧的充分必要条件,灭火剂的灭火机理即为去掉其中的一个或几个条件,使燃烧中断.
可燃物与氧化剂作用而发生的放热反应,通常伴有火焰,发光或发烟的现象称为燃烧.
2.燃烧的必要条件
任何物质发生燃烧都必须具备以下三个条件:可燃物、氧化剂和温度(引火源).三者缺一不可,三者的关系可用燃烧三角形来表示.以上仅能代表无焰燃烧,我们平时所指的绝大部分燃烧均指的是有焰燃烧,有焰燃烧必须具备四个必要条件:可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应.
3.燃烧的充分条件
具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然会发生,燃烧还必须具备以下四个充分条件:一定的可燃物浓度,一定的氧含量,一定的点火热量,未受抑制的链式反应.以上即为燃烧的充分必要条件,灭火剂的灭火机理即为去掉其中的一个或几个条件,使燃烧中断.
4.燃烧机理
下面我们以聚合物为例来阐述燃烧的机理和过程,有机物聚合物的燃烧大致分为以下五个不同的阶段.
(1)加热阶段:由外部热源产生的热量给予聚合物,使聚合物的温度升高,升温的速度取决于外界热源供给能量的多少,接触聚合物的体积大小,火焰温度的高低,同时也取决于聚合物的导热容和导热系数.
(2)降解阶段
聚合物被加热到一定温度后,聚合物分子中最弱的键断裂,即发生降解,这一阶段取决于该键的键能大小,不同共价键能的大小见表3-3.
表3-3 不同共价健的键能
键 键能k/mol 键 键能k/mol
O-O 146.7 C-H 414.8
C-N 805.9 O-H 465.1
C-Cl 339.4 C-F 431.6-515.4
C-C 347.8 C=C 611.7
C-O 360.3 C=O 750.9
N-H 389.7 C=N 892.5
由表3-1可以看出,O-O键是最弱的键,极易断裂;C=N健是最强的键,不易断裂.
(3)分解阶段
当温度上升到一定程度时,除弱键断裂外,强健也开始断裂,即发生裂解,产生低分子化合物.一般包括(1)可燃体:H2、CH4、C2H6、CH2O、CH2COCH2、CO等;(2)不燃性气体:CO2、HCl、HBr等;(3)液态产物:聚合物部分解聚为液态产物;(4)固态产物:聚合物可部分焦化为焦碳,也可不完全燃烧产生危害很大的烟雾.
聚合物不同其分解产物的组成也不同,但大多数为可燃烃类,而且所产生的气体多是有毒或有腐蚀性的.
(4)点燃阶段
当分解阶段所产生的可燃性气体达到一定浓度,且温度也达到其燃点或闪点,并有足够的氧或氧化剂存在时,开始出现火焰,这就是点燃,燃烧从此开始.
(5)燃烧阶段
燃烧释放出的能量使活性游离基引起链式反应,不断提供可燃物质,使燃烧自动传播和扩散,火焰愈来愈大,其反应过程用方程表示如下:
RH→R·+H·
H·+O2→HO·+O·
R·+O2→R1CHO+OH·
OH·+RH→R·+H2O