面粉爆炸的原因是什么?
朋友们可能还会穷追不舍:面粉又不是炸药怎么会爆炸呢?
我们都知道,面粉中含有一定量的碳、氢等元素,这些都是可以发生燃烧的物质,不过,虽然面粉与砂糖都属于可燃物,但是我们从平日的生活实践中可以得知,它们并不会发生爆炸。
引发面粉爆炸的最重要条件是面粉的粉尘颗粒要特别细,面粉厂里的粉碎机如果要将小麦加工成很细很细的面粉,粉碎机就要消耗电能而对被加工的物料做功,使物料被粉碎,粉碎机所做的功的一部分转化成能量,而储存在被粉碎以后的物质颗粒表面,这部分能量在物理化学中被叫做“表面能”,对于一定的物质来说,被粉碎的程度越大,即颗粒越小,则表面积越大,那么表面能也就越大。
在物理学家经过研究计算之后发现,一块一公斤重的二氧化硅表面能为0.2焦耳,而这一能量是非常小的,它仅仅相当于将1公斤的物体举高0.02米所做的功,如果将这一公斤的二氧化硅粉碎成如面粉一样细小的粉尘之后,其表面能却会高达2.7×10^6焦耳,相当于将同样是一公斤重的物体举高至2700米所做的功,其表面能竟然会增大1000万倍之多!
同一些大块的物体相比,粉尘的表面具有如此高的表面能,而且其体积又极为细小,便很容易会发生物理变化或者化学变化,从而将能量进一步的释放出来,一旦遇到了适宜的条件,这些平日里看起来微不足道的细小粉尘便会与空气进行充分的混合,在遇到了火苗之后,它便会迅速地发生过于激烈的化学反应,并在瞬间释放出巨大的能量,面粉爆炸事件便就此出现了。
《伪装者》里有面粉厂粉尘爆炸的情节,现实当中,面粉在空气中遇到明火真的会爆炸吗?为什么?
《伪装者》里有面粉厂粉尘爆炸,现实当中,面粉在空气中遇到明火确实会爆炸,但是我们来科普一下粉尘爆炸。
粉尘爆炸是需要条件的,不是所有粉尘都可以爆炸,主要满足3个条件:
1、粉尘本身有可燃性、爆炸性,常见的粉尘有煤粉、面粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、铝粉、锌粉、镁粉、硫磺粉等等。
2、而且必须悬浮在空中与空气混合一起,而且需要一定的浓度,比如浓度达到5%以上,才会发生爆炸。
3、有足以引起粉尘爆炸的火源。
粉尘爆炸的过程也有3部:
1、浮悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化产生出可燃气体。
2、可燃气体与空气混合而燃烧。
3、粉尘燃烧放出的热量以热传导和火焰辐射方式传给附近的粉尘,然后这些粉尘受热气化后使燃烧循环下去。
因为燃烧循环下去速度极快,所以造成爆炸。
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