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消防工程师教材常识点:燃烧的产物

来源:huicheng8.com 发表时间:2014-09-03

【导读】火灾中因燃烧而产生一类物质,其成分取决于可燃物的组成和燃烧条件。大部分可燃物属于有机化合物,它们主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成,燃烧生成的气体一般有一氧化...
火灾中因燃烧而产生一类物质,其成分取决于可燃物的组成和燃烧条件。大部分可燃物属于有机化合物,它们主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成,燃烧生成的气体一般有一氧化碳、氰化氢、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。
一、燃烧产物的概念
由燃烧或热解作用产生的全部物质,称为燃烧产物,有完全燃烧产物和不完全燃烧产物之分。完全燃烧产物是指可燃物中的C被氧化生成的CO2(气)、H被氧化生成的H2O(液)、S被氧化生成的SO2(气)等;而CO、NH3、醇类、醛类、醚类等是不完全燃烧产物。燃烧产物的数量、组成等随物质的化学组成及温度、空气的供给情况等的变化而不同。
燃烧产物中的烟主要是燃烧或热解作用所产生的悬浮于大气中能被人们看到的直径一般在10-7至10-4cm之间的极小的炭黑粒子,大直径的粒子容易由烟中落下来称为烟尘或炭黑。炭粒子的形成过程比较复杂。例如炭氢可燃物在燃烧过程中,会因受热裂解产生一系列中间产物,中间产物还会进一步裂解成更小的碎片,这些小碎片会发生脱氢、聚合、环化等反应,最后形成石墨化碳粒子,构成了烟。
二、几类典型物质的燃烧产物
按照构成状态可将物质分为纯净物和混合物。由一种物质构成的称为纯净物(即只能写出一个化学分子式的),由不同物质构成的称为混合物。
(一)单质的燃烧产物
由一种元素构成的纯净物,称为单质,如碳、氢、硫等。一般单质在空气中完全燃烧,其产物为构成该单质的元素的氧化物,如二氧化碳、水、二氧化硫等。一些单质在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外,还会生成不完全燃烧产物。最典型的不完全燃烧产物是一氧化碳,它能进一步燃烧生成二氧化碳。
(二)化合物的燃烧产物
与单质相对,由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物。其中,高分子化合物是指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。对于一些高分子化合物,受热后会产生热裂解,生成许多不同类型的有机化合物,并能进一步燃烧。有些不完全燃烧产物能与空气形成爆炸性混合物,导致火势的突变。
(三)合成有机高分子材料的燃烧产物
合成有机高分子材料属混合物,主要是以煤、石油、天然气为原料制得的如塑料、橡胶、合成纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等,其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称为现代三大合成有机高分子材料。合成有机高分子材料在燃烧过程中伴有热裂解,会分解产生许多有毒或有刺激性的气体,如氯化氢(HCl)、光气(COCl2)、氰化氢(HCN)及氧化氮(NOx)等。
(四)木材的燃烧产物
木材是一种由碳、氢、氧等元素组成混合物,主要以纤维素(C6H10O5)X分子形式存在。木材在受热后发生热裂解反应,生成小分子产物。在200℃左右开始,即生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸、一氧化碳等产物。
 

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