学习目标
1.掌握燃烧产物的基本概念和分类。
2.掌握不同物质的燃烧产物。
3.掌握燃烧产物的毒害性。
能力目标
1.能够根据燃烧产物的特征进行燃烧产物的分类。
2.能够了解燃烧产物的毒副作用及其危害。
燃烧产生的物质,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,主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,燃烧生成的产物一般有一氧化碳、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。
物质燃烧或热解后产生的气体、固体、烟雾和热量等全部物质称为燃烧产物。
燃烧产物有完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。可燃物质在燃烧过程中,如果生成的产物不能再燃烧,则称为完全燃烧,其产物为完全燃烧产物,如CO 2 、H 2 O、SO 2 ;可燃物质在燃烧过程中,如果生成的产物还能继续燃烧,则称为不完全燃烧,其产物为不完全燃烧产物,如CO、NH 3 、醇类、醚类等。
燃烧产物的数量及成分,随物质的化学组成以及温度、空气(氧)的供给等燃烧状况不同而有所不同。
1.单质的燃烧产物
一般单质在空气中完全燃烧,其产物为构成该单质元素的氧化物。如碳、氢、硫等燃烧就分别生成CO 2 、H 2 O、SO 2 。这些产物不能再燃烧,属于完全燃烧产物。
2.化合物的燃烧产物
一些化合物在空气(氧)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CO,它能进一步燃烧生成CO 2 。
3.合成高分子材料的燃烧产物
合成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、光气、氰化氢等。
4.木材的燃烧产物
木材是一种化合物,主要由C、H、O元素组成,成分是纤维素。木材在受热后发生裂解反应,生成不完全燃烧产物。
木材在 200 ℃左右,主要生成CO 2 、水蒸气、甲酸、乙酸、CO等产物;在 280~500 ℃,产生可燃蒸汽及颗粒;到 500 ℃以上则主要是碳,产生的游离基对燃烧有明显的加速作用。
燃烧产物有不少是毒害气体,往往会通过呼吸道侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。据统计,在火灾中死亡的人约 75%是由于吸入毒性气体而中毒致死的。燃烧产物中含有的这些有毒成分均对人体有不同程度的危害。常见有害气体的来源、生理作用及致死浓度见表 2-4。
CO是火灾中最致死的主要燃烧产物之一,其毒性在于对血液中血红蛋白的高亲和力,其对血红蛋白的亲和力比氧气高出 250 倍,因而,它能阻止人体血液中氧气的输送,引起头痛、虚脱、神志不清等症状,严重时会使人昏迷甚至死亡。不同浓度的CO对人体的影响见表 2-5。
表 2-4 常见有害气体的来源、生理作用及致死浓度
表 2-5 不同浓度的CO对人体的影响
除毒性之外,燃烧产生的烟气也是一类特殊物质,是火场中需要考虑的主要成分。烟气在火场上弥漫,会严重影响人们的视线,使人们难以辨别火势发展方向和寻找安全疏散路线。同时,烟气中有些气体对人的眼睛有极大的刺激性,会降低人的能见度。火灾烟气的学习将在后面章节阐述。
思考题
1.简述不同物质的燃烧产物。
2.简述燃烧产物的毒害性。