伏特
[拼音]:baozha
[英文]:explosion
一個不斷加速的反應體系,具有使絕大部分反應物能在瞬時內完成反應的反應速率,並伴隨有光的發射(或體系瞬時達到極高溫度)和氣體的急驟壓力變化,以致形成衝擊波等現象。顯然這裡所指的爆炸,不是一般物理因素,而是特定的化學反應所引起的爆炸。
爆炸類別
(1)熱爆炸:為具有體系自我加熱以加速反應能力的爆炸。體系中發生放熱反應,放熱速率大於散熱速率,促使反應區溫度不斷上升,於是反應速率和放熱速率都變得更快,最後以爆炸告終。
(2)鏈式爆炸:體系中發生支鏈反應,鏈的支化速率超過終止速率,以致反應可在等溫下自動加速而導致爆炸。
爆炸界限
有些體系(如一定比例的氫氧混合氣)在一定溫度下的反應速率與體系壓力的關係如圖1所示。
當體系壓力低於p1和高於p2 (又低於p3)時,反應進行緩和;當高於p1和低於p2時,反應以爆炸方式進行,壓力p1、p2、p3即爆炸界限,分別稱為爆炸下限、爆炸上限和熱爆炸限。溫度不同,p1、p2、p3也不相同。
應當指出,可燃氣體和其他氣體(如空氣)按一定比例混合後,一點火即能發生爆炸,這種混合氣組成的範圍(百分組成的低限和高限)也稱之為爆炸極限。顯然這是安全生產的極限,不能與此處的爆炸壓力極限混淆。
爆炸半島
根據圖1,改變溫度即可得不同溫度下的爆炸極限(圖2),
體系爆炸極限隨溫度而改變,隨著溫度的升高,爆炸下限降低,上限升高,在較低溫度下交於一點,其形狀如半島,故稱爆炸半島。體系壓力處於半島左側時,反應以有限速率進行;體系壓力處於半島之右側時,反應以爆炸速率進行。
爆鳴和爆鳴氣
當純的氫氣與氧氣(或空氣)在一定壓力下混合並點燃時,由於發生支鏈反應,反應進行激烈以致爆炸,併產生轟鳴聲,這種現象稱為爆鳴,氫氧混合氣則稱為爆鳴氣。應當指出,當該混合氣不採用點燃的方式,而代之以少量鉑黑粉(催化劑)時,反應也能很快進行,但很安靜,並不發生爆鳴。
爆震
燃料混合物在衝擊波作用下,火焰以大大超過正常速率傳播,一般可達1500~3500米/秒,在衝擊波區發生氣體的瞬時壓縮,且形成高溫高壓,使氣體燃燒,稱為爆震。通常,在內燃機中發生爆震時常聽到金屬敲擊聲。
冷焰
在某些化合物的反應體系中,例如在烴類緩慢氧化的鏈反應過程中,生成了一種不穩定的中間產物(如有機過氧化物),其反應活性較鏈載體自由基小,而又較反應物為大,且能產生支鏈反應,從而再生成自由基。隨著中間產物積累到某一臨界濃度,反應又激烈進行,使反應體系產生短時間閃光,但此時體系溫度並未達到燃燒時的高溫,一般只有200~300℃,故這類火焰稱之為“冷焰”。其特徵是週期性地反覆出現,即活性中間產物(如有機過氧化物)的積累-閃光-再積累-閃光……多達7~8次,從光譜上也可區分,兩者截然不同。一般,產生冷焰光譜者為H2CO,而產生熱焰光譜者為OH、CH、HCO。