趣味化学：水能助燃的奥秘.doc

趣味化学：水能助燃的奥秘趣味化学：水能助燃的奥秘俗话说：“水火不相容”。水只能灭火，怎么会助燃呢？一般情况下水与火是不相容的，如发生火灾时，人们用高压水龙头输出大量的水来扑灭烈火。但在特殊的情况下，水却能帮助燃烧，甚至助火为虐。在生活中，我们可能经常会碰到这样的事，在我们使用煤炉或煤气灶的时候，如果不小心，将水洒在煤炉上，这时火不但没有小，反而猛地变成了一个火团向上蹿。这是为什么呢？原来，水能灭火，是因为当你把大量水浇到火上去时，水将燃烧产生的热量夺去，产生了水蒸气，使可燃物的温度降低；同时，水蒸气又像一条毯子覆盖在燃烧物上面，形成了一道与空气隔绝的屏障，所以就能减小火势，把火扑灭。但是，少量的水遇到烧得通红的较多的煤炭或煤气时会产生水煤气。水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它们都是能够燃烧的，一遇火就会立刻燃烧起来。当然火就更旺了。因此，遇少量水的煤气灶火更旺了。我们看到有经验的人或烧炉师傅常常喜欢在燃烧旺盛的炉火上加一些湿煤，就是这个道理。水，有时还会助火为虐，变成为可怕的“烈性炸药”呢！曾经在英国发生过这样一件事：一天，英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温度高达一千多摄氏度的铁水碰上炉旁一条水沟里的水时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了。水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢？这是因为水本来是很稳定的，如遇高温便会发生下面的反应，3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑。当一千多摄氏度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量的这种易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了。正是因为水遇高温后产生这种氢氧混合气体的性质，钢铁厂里的铁水包，在注入炽热的铁水与钢水之前，必须进行充分的干燥处理，不让包中留下一滴水，以防止爆炸事故的发生。我们知道，水在通电的情况可以分解为氢气和氧气，而点燃氢气和氧气的混合气体就会发生爆炸。在做氢气燃烧的实验时，如果我们不小心收集了混有氧气或空气的氢气，那么我们不是在点燃，而是在引爆。那样会使人受到伤害，实验仪器受损。你看到过“用水点火”的实验吗？在酒精灯的灯芯里，放入绿豆那么大的一粒切除了表面氧化物的金属钾，用水一“点”，酒精灯就马上被点着了。这是金属钾遇水发生了剧烈的化学反应的缘故，生成了氢氧化钾和氢气，同时还放出了大量的热，使酒精燃烧起来。由此可见，当钠、钾等化学物质发生燃烧时，如果在上面浇水，那么比往火上浇油还要危险。科学实验证明，向液体燃料油中喷水，使油雾化后燃烧，可使火焰更旺，而掺入的水量竟然可达三分之一。这是怎么回事呢？人们利用显微镜快速摄影技术进行了研究，终于发现了其中的奥秘。原来，喷入的水处在这些燃料油的微滴当中。当油滴燃烧时，水受热变为水蒸气，膨胀的水蒸气将油滴炸得粉碎，从而使油与空气混合成了油气。这样一来，燃料油同空气中的氧气混合得更充分了，燃烧当然进行得更迅速。因而火焰也就更旺了。由于这个实验具有巨大的经济意义，人们就采用这个做法使劣质的燃料油和废弃的石油得到利用，还可将含有大量可燃性成分的污水补加适量的重油，作为燃料使用，甚至可用来发电。这样既处理了污水，保护了环境，又增加了燃料的来源，真可谓是一举两得。