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词条 爆炸
释义 baozha
爆炸(卷名:化学)
explosion
  一个不断加速的反应体系,具有使绝大部分反应物能在瞬时内完成反应的反应速率,并伴随有光的发射(或体系瞬时达到极高温度)和气体的急骤压力变化,以致形成冲击波等现象。显然这里所指的爆炸,不是一般物理因素,而是特定的化学反应所引起的爆炸。
  爆炸类别  ①热爆炸:为具有体系自我加热以加速反应能力的爆炸。体系中发生放热反应,放热速率大于散热速率,促使反应区温度不断上升,于是反应速率和放热速率都变得更快,最后以爆炸告终。②链式爆炸:体系中发生支链反应,链的支化速率超过终止速率,以致反应可在等温下自动加速而导致爆炸。
  爆炸界限  有些体系(如一定比例的氢氧混合气)在一定温度下的反应速率与体系压力的关系如图1所示。


  当体系压力低于p1和高于p2 (又低于p3)时,反应进行缓和;当高于p1和低于p2时,反应以爆炸方式进行,压力p1p2p3即爆炸界限,分别称为爆炸下限、爆炸上限和热爆炸限。温度不同,p1p2p3也不相同。
  应当指出,可燃气体和其他气体(如空气)按一定比例混合后,一点火即能发生爆炸,这种混合气组成的范围(百分组成的低限和高限)也称之为爆炸极限。显然这是安全生产的极限,不能与此处的爆炸压力极限混淆。
  爆炸半岛  根据图1,改变温度即可得不同温度下的爆炸极限(图2),体系爆炸极限随温度而改变,随着温度的升高,爆炸下限降低,上限升高,在较低温度下交于一点,其形状如半岛,故称爆炸半岛。体系压力处于半岛左侧时,反应以有限速率进行;体系压力处于半岛之右侧时,反应以爆炸速率进行。
  爆鸣和爆鸣气  当纯的氢气与氧气(或空气)在一定压力下混合并点燃时,由于发生支链反应,反应进行激烈以致爆炸,并产生轰鸣声,这种现象称为爆鸣,氢氧混合气则称为爆鸣气。应当指出,当该混合气不采用点燃的方式,而代之以少量铂黑粉(催化剂)时,反应也能很快进行,但很安静,并不发生爆鸣。
  爆震  燃料混合物在冲击波作用下,火焰以大大超过正常速率传播,一般可达1500~3500米/秒,在冲击波区发生气体的瞬时压缩,且形成高温高压,使气体燃烧,称为爆震。通常,在内燃机中发生爆震时常听到金属敲击声。
  冷焰  在某些化合物的反应体系中,例如在烃类缓慢氧化的链反应过程中,生成了一种不稳定的中间产物(如有机过氧化物),其反应活性较链载体自由基小,而又较反应物为大,且能产生支链反应,从而再生成自由基。随着中间产物积累到某一临界浓度,反应又激烈进行,使反应体系产生短时间闪光,但此时体系温度并未达到燃烧时的高温,一般只有200~300℃,故这类火焰称之为“冷焰”。其特征是周期性地反复出现,即活性中间产物(如有机过氧化物)的积累-闪光-再积累-闪光……多达7~8次,从光谱上也可区分,两者截然不同。一般,产生冷焰光谱者为H2CO,而产生热焰光谱者为OH、CH、HCO。
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更新时间:2024/6/28 23:07:44