02“有焰燃烧”“无焰燃烧”和“辉焰燃烧”？

      可燃物与氧化剂作用而发生的放热反应，通常伴有火焰，发光或发烟的现象称为燃烧。

      1.燃烧的必要条件

      任何物质发生燃烧都必须具备以下三个条件：可燃物、氧化剂（助燃物）和温度（引火源）。 缺一不可，三者的关系可用燃烧三角形来表示。以上仅能代表无焰燃烧。

      我们平时所指的绝大部分燃烧均指的是有焰燃烧，有焰燃烧必须具备四个必要条件：可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应。

2、 燃烧的充分条件

      具备了燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然会发生，燃烧还必须具备以下四个充分条件：

      一定的可燃物浓度，一定的氧含量，一定的点火热量，未受抑制的链式反应。以上即为燃烧的充分必要条件。

      灭火剂的灭火机理即为去掉其中的一个或几个条件，使燃烧中断。

      有焰燃烧是一般常见的燃烧，这种燃烧火光明亮，有烟雾产生，并且也会产生刺激性气体，如：家用燃气灶烧饭，火柴点火等等。

      无焰燃烧指虽然发生了燃烧的氧化反应，但是不产生火光，不过会有烟雾及刺激性气体的产生，如：香火等等。

      能够产生火焰的燃烧被称为“有焰燃烧”。有焰燃烧也叫作明火，属烛火型燃烧，是燃烧的基本形式之一。杂草、枯枝、落叶、树干、 枝丫、采伐剩余物、地衣、苔藓等都属于有焰燃烧的可燃物。

      燃烧时不能产生火焰的燃 烧叫无焰燃烧，也称为“暗火”。泥土、腐殖质和朽木等都是无焰燃烧的可燃物。所以， 有焰燃烧的火势大于无焰燃烧的火势。

      当使用燃料油时，油被雾化蒸发，往往附着在料粉颗粒表面迅速燃烧，形成无焰燃烧。这种燃烧对抽物料传热是极为有利的。 分解炉内无焰燃烧的优点是燃料均匀分散，能充分利用燃烧空间而不易形成局部高温，有利于全炉温度均布及较高的发热能力。物料能均匀分散于许多小火焰之间，放热与吸热相适应，既有利于向物料传热，又有利于防止气流温度过高，能很好地满足物料中碳酸盐分解的工艺与热工条件。当分解阶段所产生的可燃性气体达到一定浓度，且温度也达到其燃点或闪点，并有足够的氧或氧化剂存在时，开始出现火焰，这就是点燃，燃烧从此开始。燃烧释放出的能量使活性游离基引起链式反应，不断提供可燃物质，使燃烧自动传播和扩散，火焰愈来愈大。

03燃烧产物

      由燃烧或热解作用而产生的全部物质，称为燃烧产物。通常指燃烧生成的气体、热量、可见烟等。

      也就是说可燃物燃烧时，生成的气体，固体和蒸气等物质均为燃烧产物。燃烧产物按燃烧的完全程度分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物。

      其中，散发在空气中能被人们看见的燃烧产物叫烟雾，它实际上是由燃烧产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物。其粒径一般在0.01～10微米之间。

    （1）如果在燃烧过程中生成的产物不能再燃烧了，那么这种燃烧叫做完全燃烧，其产物称为完全燃烧产物。如CO2，SO2，H2O，P2O5等都为完全燃烧产物。

      现实意义：完全燃烧产物可以冲淡氧含量，在火场上可以起到抑制燃烧的作用。

（2）如果在燃烧过程中生成的产物还能继续燃烧，那么这种燃烧叫做不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物。

      例如碳在空气不足的条件下燃烧，其燃烧产物为一氧化碳，由于其与氧气还可继续燃烧生成二氧化碳，所以其为不完全燃烧产物。不完全燃烧产物是由于温度太低或空气不足造成的。

      现实意义：由于不完全燃烧产物能继续燃烧，所以一旦与空气混合后再遇着火源时，有发生爆炸的可能性，还有不完全燃烧产物大多有毒，容易造成人中毒。所以要想办法使不完全燃烧产物变成完全燃烧产物。[

不同物质的燃烧产物

      燃烧产物的数量、构成等随物质的化学组成以及温度、空气的供给等燃烧条件不同而有所不同。

①单质的燃烧产物

      一般单质在空气中完全燃烧，其产物为该单质元素的氧化物。例如：碳、氢、磷、硫等燃烧生成二氧化碳、水、五氧化二磷及二氧化硫等产物。这些产物不能再发生燃烧，称为完全燃烧产物。

②一般化合物的燃烧产物

一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外，还会生成不完全燃烧产物，特别是一些高分子化合物，受热后会产生热裂解，生成许多不同类型的有机化合物，且生成物能进一步燃烧，最简单的不完全燃烧产物是一氧化碳，它能进一步燃烧生成二氧化碳。

③木材的燃烧产物

木材是一种化合物，它是使用最广泛的结构材料，火灾中常包含有木材燃烧。木材主要由碳、氢、氧元素组成，主要以纤维素[（C6H10O5）x]分子形式存在，也有以糖、胶、酯、水等分子形式存在。

木材在受热之后即产生热裂解反应，生成小分子产物。在200℃左右，主要生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸及各种易燃气体；在200～280℃产生少量水汽及一氧化碳；在280～500℃，产生可燃蒸气及颗粒；在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。

④合成高分子材料的燃烧产物

合成高分子材料在燃烧中伴有热裂解，有的高分子材料还含有氯元素、氮元素，因此，在燃烧时会生成许多有毒或有刺激性的气体，如氯化氢（HCl）、光气（COCl2）、氰化氢（HCN）及氧化氮（NOX）等。[2]

主要燃烧产物

（1）二氧化碳

二氧化碳是完全燃烧产物它是一种无色不燃的气体，溶于水，有弱酸性，有窒息性。几个重要的数据：5%时，喘不过气来，在30分钟内引起中毒；6%时，呼吸急促，感到困难；7-10%时，数分钟内失去知觉，以致死亡。二氧化碳在常温下和60atm下即成液体，当减去压力，这种液态的二氧化碳会很快气化，大量吸热，温度会很快降低，最多可达到-79℃，一部分会凝结成雪状的固体，故又称为干冰。

现实意义：二氧化碳在消防安全上常用作灭火剂，因为二氧化碳是完全燃烧产物，可冲淡氧含量，还可吸热。但要注意，由于它可与钾，钠，钙等金属物质能够在二氧化碳中燃烧。所以，不能用二氧化碳扑救金属物质的火灾。

（2）一氧化碳

CO为不完全燃烧产物。是一种无色、无味、有强烈毒性的可燃物体，难溶于水。由于一氧化碳有毒，它能从血液的氧血红素里取代氧而与血红素结合形成一氧化碳血红素，从而使人感到严重缺氧。

（3）二氧化硫

二氧化硫是可燃物硫燃烧后的产物。它是一种无色，有刺激性臭味的气体。硫燃烧时的特殊气味就是二氧化硫的气味。易溶于水，在某些方面20℃时1体积的水可溶解40体积的二氧化硫。二氧化硫有毒，是大气污染中危害较大的一种气体，它严重伤害植物，刺激人的呼吸道，腐蚀金属等。

（4）五氧化二磷

五氧化二磷是可燃物磷的燃烧产物。它在常温常压下为白色固体粉末，能溶于水，生成偏磷酸（HPO3）或正磷酸（H3PO4），五氧化二磷有毒，会刺激呼吸器官，引起咳嗽和呕吐。

（5）氯化氢

氯化氢是含氯可燃物的燃烧产物。它是一种刺激性气体，吸收空气中的水分后成为酸雾，具有较强的腐蚀性，在较高浓度的场合，会强烈刺激人的眼睛，引起呼吸道发炎和肺水肿.

（6）氮的氧化物

燃烧产物中氮的氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。硝酸和硝酸盐分解，含硝酸盐及亚硝酸盐炸药的爆炸过程，硝酸纤维及其他含氮有机化合物在燃烧时都会产生NO和NO2。NO为无色气体；NO2为棕红色的气体。都具有一种难闻的气味，而且有毒。[3]

主要特性

      燃烧产物与灭火工作有密切的关系。它对灭火工作既有有利的方面，也有不利的方面。

有利方面

（1）一定条件下有阻燃作用。完全燃烧的燃烧产物都是不燃的惰性气体，如CO2、水蒸气等。如果是室内火灾，随着这些惰性物质的增加，空气中的氧浓度相对减小，燃烧速度也会减慢，如果能关闭通风的门窗、孔洞，就会使燃烧速度减慢，直至停止燃烧。

（2）为火情侦察提供依据。不同的物质燃烧，不同的燃烧温度，在不同的风向条件下，烟的气味、颜色、浓度、流动方向也是不一样的。通过烟的这些特征，消防人员可以大致判断燃烧物质的种类、火灾发展阶段、火势蔓延方向等。由于不同的物质燃烧，其烟气有不同的颜色和嗅味，故在火灾初期产生花妙笔的烟能够给人们提供火灾警报，人们可以根据烟雾的方位，规模，颜色和气味，大致断定着火的方位，燃烧物的种类等，从而实施正确的扑救方法。

（3）可根据烟的颜色和气味来判断是什么物质在燃烧。烟是由燃烧或热解作用所产和珠悬浮在大气中可见的固体和液体微粒，它实际上是悬浮在空气中的微小颗粒群，粒度一般在0.01~10µm左右。大直径的粒子容易由烟中落下来成为烟尘或炭黑。物质的组成不同，成分不同的烟的颜色，气味也不同。根据这一特点，在扑救火灾的过程中，可根据烟的颜色和气味来判断是什么物质在燃烧。例如白磷的燃烧生成浓白色的烟，并且生成带有大蒜味的三氧化二磷。

不利方面

    燃烧产物的危害性：

      实验表明，火场上最直接的燃烧产物是烟气。一般火灾总是伴随着浓烟滚滚，产生着大量对人体有毒，有害的烟气。可以说火灾时对人的最大威胁是烟。所以认识燃烧产物的危险特性对现实有非常重要的作用。

（1）引起人员中毒、窒息。燃烧产物中有不少为毒性气体，如CO、HCl、HCN、NOX。等对人体有麻醉、窒息、刺激的功能作用：这些气体妨碍人们的正常呼吸、逃生，也给消防人员的灭火工作带来困难。

（2）会使人员受伤。燃烧产物的烟气中载有大量的热。人在这种高温、湿热环境中极易被烫伤。

（3）影响视线。燃烧产生大量烟雾，影响人的视线。使能见度大大降低，人在浓烟中往往会辨不清方向，给灭火、人员疏散工作带来困难。

（4）成为火势发展、蔓延的因素。燃烧产物有很高的热能，极易造成轰燃或因对流或热辐射引起新的火点。