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📜  安全火柴如何工作？

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.689000             🧑  作者: Mango

安全火柴如何工作？

我们都知道，我们需要能量来完成我们的日常任务。食物、燃烧的燃料和电力都是这种能量的来源。这种能源用于烹饪、汽车燃料和工业过程。因为煤炭和石油需要数百年的时间才能发展起来。燃料是最重要的能源。火焰是气态物质燃烧（或燃烧）的区域。当可燃材料燃烧时，它们会形成火焰。化学物质蒸气的燃烧会产生火焰。

燃烧所需条件

要发生燃烧，必须满足以下标准：

  • 易燃物质，
  • 氧气是助燃剂，并且
  • 点火温度。

之前，了解更多关于让我们知道如何将物质分为两类是可燃物质和不可燃物质。

  • 可燃物质：燃烧是一种化学反应，其中材料与氧气结合产生光和热。可燃物是用于描述可以燃烧的物质的术语。例如煤油、汽油、镁、木炭等等。
  • 不燃物质：不会点燃、燃烧或持续燃烧的物质称为不燃物质。当以使用形式和预期条件暴露于火或热时，它不会散发出易燃烟雾。例如水泥、混凝土、沙子、钢、砾石等。

点火温度

例如，煤油是一种油。如果在房间里用煤油点燃火柴，煤油会立即着火。另一方面，在室温下，木材不会自行着火。然而，如果木头被加热一点，它就会着火。唯一的区别是煤油会立即着火，而木材需要更长的时间才能着火。

火柴棍

几个世纪以来，火柴一直被使用。现代火柴棍是由三硫化锑和氯酸钾的混合物制成的，在火柴头上涂上胶水和淀粉。摩擦面由玻璃粉和红磷组成。当火柴碰到粗糙的表面时，红磷转化为白磷，白磷与氯酸钾相互作用，点燃三硫酸锑，导致燃烧。

火柴棍的历史

大火是现代人类的基础，也是我们祖先向非洲大陆扩展的动力。它使我们能够在恶劣的环境中生存、代谢食物并改变周围环境的结构。随着千年的过去，人类开始制造复杂的工具并形成了第一个新石器时代的文明，生产食物的能力在整个地球上变得无处不在。然而，该过程仍然冗长、不可靠并且受制于各种变数。由于这些问题，许多早期人类文明的科学家、化学家和工程师（美索不达米亚、埃及、印度、中国、希腊和罗马）努力设计一种使火易于制造、便携和可靠的技术。由于缺乏化学和物理专业知识，他们早期的尝试没有成功。

唯一成功的早期火灾控制例子来自公元 5 世纪的中国，当时涂有硫磺的木棍被用作引发火灾的催化剂。到了 10 世纪，这些“引光奴”或“火寸棒”已在中国各地制造，但自燃火柴尚未被发现。

  • Hennig Brandt是一位毕生梦想用其他金属制造黄金的炼金术士，他在 17 世纪下半叶发明了目前的火柴技术。在他的工作中，他能够提取纯磷并检查其引人入胜的燃烧特性。尽管他在炼金术实验中没有使用磷，但他的著作被证明是未来发明家的宝贵资源。
  • 巴黎人Jean Chancel于 1805 年发明了第一支火柴。这种原始火柴与我们今天使用的当代“引人注目的”火柴毫无共同之处。 Chancel 没有使用磷，而是在一根木棍上涂上氯酸钾、硫磺、糖和橡胶，然后将其浸入一个装满硫酸的小石棉瓶中。酸和棍子上的混合物之间的连接会引起火灾并将剧毒的烟雾释放到使用者的脸上。

火柴棍的工作：

  • 火柴球茎的主要成分是红磷，加热后会变成白磷。
  • 当白磷自燃时，火柴开始燃烧，将木茎的温度升高到着火点。

燃烧类型

以下是三种不同的燃烧形式：

  1. 自燃 -它是在室温下自行发生的燃烧。点燃温度低于室温的物质证明了这一点。例如，考虑黄磷的燃烧。黄磷即使在室温下也会在夏天着火。这种类型的燃烧在煤矿中造成了许多灾难性的火灾。这种类型的燃烧可能是由太阳的热射线或雷击引起的。
  2. 快速燃烧——它发生得很快，在很短的时间内释放出大量的热量和光。例如，LPG（液化石油气）、煤油、煤等。例如，将燃烧的火柴或打火机靠近厨房的燃气灶。将燃气灶旋钮转到打开位置。我们发现气体燃烧得很快，既产生热量又产生光。煤燃烧迅速并产生大量的热量和光。这种能量以多种方式使用。
  3. 爆炸性燃烧- 这是一种发生非常迅速并产生大量热量、光和大量噪音的燃烧。以饼干为例。当鞭炮点燃时，由于存在大量的气体，会发生热、光和声音的快速爆炸。

我们如何控制火？

我们可以通过使用灭火器、水和沙子来控制火势。灭火器主要有两种，分别是：

  1. 泡沫式灭火器：它由两个圆筒组成：外圆筒使用金属（包含小苏打）。内筒：内筒由含有硫酸铝的玻璃制成，并与皂草素结合。一个共同的旋钮连接两个气缸。按下旋钮时，玻璃圆柱体裂开。然后这两种化学物质，包括小苏打和硫酸铝，结合在一起，发生反应，形成二氧化碳，二氧化碳在巨大的压力下释放出来，切断氧气供应并扑灭火灾。
  2. 苏打酸灭火器：它由两个圆筒组成： 外圆筒：外圆筒由金属制成，包含小苏打和内圆筒：由含硫酸的玻璃制成。一个共同的旋钮连接两个气缸。当按下旋钮时，玻璃钢瓶裂开，使化学物质小苏打和硫酸混合、反应并形成二氧化碳，二氧化碳在高压下排出，切断氧气供应，灭火。在这个过程中产生的二氧化碳是气体形式的。

苏打酸型灭火器

消防桶是装满水或沙子的桶，用来灭火。消防桶通常被漆成鲜红色，上面印有“火”字样。凸出的底部很常见。当水被扔到火上时，圆形的底部会产生一股强烈的、定向的水流。圆底水桶比平底水桶更有效地向着火发射水。虽然消防桶是扑灭小火的一种低技术手段，但它们确实具有某些明显的优势，并且在特定情况下仍然是扑灭小火的首选方法。

消防桶的主要优点是价格便宜、可靠且易于使用，并且可以快速补充和恢复。尽管油火具有防水性，但可以通过将桶中的沙子倒在火上来有效地扑灭微小的火，从而剥夺它保持燃烧所需的氧气。

现代起泡化学品大多取代了这种灭火液体火灾的方式。消防桶的沙子也可用于吸收易燃液体溢出物，并通过将点燃和爆炸的风险降至最低来降低它们的危险性。在加油站，经常提供消防桶来吸收任何轻微的燃油泄漏。

示例问题

问题1：易燃物质是什么意思？举个例子。

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问题 2：什么情况下会发生燃烧？

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问题 3：定义点火温度。

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问题4：为什么火柴不会自己燃烧？

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问题5：为什么消防部门要用水灭火？

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