水能助燃的奧秘

宋佑寶

俗話說(shuō)：“水火不相容”。水只能滅火，怎么會(huì)助燃呢？一般情況下水與火是不相容的，如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們用高壓水龍頭輸出大量的水來(lái)?yè)錅缌一?。但在特殊的情況下，水卻能幫助燃燒，甚至助火為虐。

在生活中，我們可能經(jīng)常會(huì)碰到這樣的事，在我們使用煤爐或煤氣灶的時(shí)候，如果不小心將水灑在煤爐上，這時(shí)火不但沒(méi)有小，反而猛地變成了一個(gè)火團(tuán)向上躥。這是為什么呢？

原來(lái)，水能滅火，是因?yàn)楫?dāng)你把大量水澆到火上去時(shí)，水將燃燒產(chǎn)生的熱量奪去，產(chǎn)生了水蒸氣，使可燃物的溫度降低；同時(shí)，水蒸氣又像一條毯子覆蓋在燃燒物上面，形成了一道與空氣隔絕的屏障，所以就能減小火勢(shì)，把火撲滅。但是，少量的水遇到燒得通紅的較多的煤炭或煤氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生水煤氣。水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，它們都是能夠燃燒的，一遇火就會(huì)立刻燃燒起來(lái)，當(dāng)然火就更旺了。因此，遇少量水的煤氣灶火更旺了。我們看到有經(jīng)驗(yàn)的人或燒爐師傅常常喜歡在燃燒旺盛的爐火上加一些濕煤，就是這個(gè)道理。

水，有時(shí)還會(huì)助火為虐，變成可怕的“烈性炸藥”呢！曾經(jīng)在英國(guó)發(fā)生過(guò)這樣一件事：一天，英國(guó)一家煉鐵廠的熔鐵爐底部產(chǎn)生了裂縫，頓時(shí)熾熱的鐵水從裂口奪路而出。當(dāng)溫度高達(dá)一千多攝氏度的鐵水碰上爐旁一條水溝里的水時(shí)，剎那間，“轟”的一聲，震天動(dòng)地的巨響將整個(gè)車(chē)間掀掉了。水為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的相當(dāng)于TNT炸藥的威力呢？這是因?yàn)樗緛?lái)是很穩(wěn)定的，如遇高溫便會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)，3Fe +4H2O ■ Fe3O4 + 4H2↑。當(dāng)一千多攝氏度的鐵水流入水溝時(shí)，在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了大量的易燃易爆氣體，并且被鐵水的高溫點(diǎn)燃，所以輕而易舉地把巨大的生產(chǎn)車(chē)間給炸掉了。正是因?yàn)樗龈邷睾螽a(chǎn)生這種氫氧混合氣體的性質(zhì)，鋼鐵廠里的鐵水包，在注入熾熱的鐵水與鋼水之前，必須進(jìn)行充分的干燥處理，不讓包中留下一滴水，以防止爆炸事故的發(fā)生。

我們知道，水在通電的情況下可以分解為氫氣和氧氣，而點(diǎn)燃?xì)錃夂脱鯕獾幕旌蠚怏w就會(huì)發(fā)生爆炸。在做氫氣燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果我們不小心收集了混有氧氣或空氣的氫氣，那么我們不是在點(diǎn)燃，而是在引爆。那樣會(huì)使人受到傷害，實(shí)驗(yàn)儀器受損。

你看到過(guò)“用水點(diǎn)火”的實(shí)驗(yàn)嗎？在酒精燈的燈芯里，放入綠豆那么大的一粒切除了表面氧化物的金屬鉀，用水一“點(diǎn)”，酒精燈就馬上被點(diǎn)著了。這是金屬鉀遇水發(fā)生了劇烈的化學(xué)反應(yīng)的緣故，反應(yīng)生成了氫氧化鉀和氫氣，同時(shí)還放出了大量的熱，使酒精燃燒起來(lái)。由此可見(jiàn)，當(dāng)鈉、鉀等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生燃燒時(shí)，如果在上面澆水，將比往火上澆油還要危險(xiǎn)。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，向液體燃料油中噴水，使油霧化后燃燒，可使火焰更旺，而摻入的水量竟然可達(dá)三分之一。這是怎么回事呢？人們利用顯微鏡快速攝影技術(shù)進(jìn)行了研究，終于發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘。原來(lái)，噴入的水處在這些燃料油的微滴當(dāng)中。當(dāng)油滴燃燒時(shí)，水受熱變?yōu)樗魵?，膨脹的水蒸氣將油滴炸得粉碎，從而使油與空氣混合成了油氣。這樣一來(lái)，燃料油同空氣中的氧氣混合得更充分了，燃燒當(dāng)然進(jìn)行得更迅速。因而火焰也就更旺了。由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義，人們就采用這個(gè)做法使劣質(zhì)的燃料油和廢棄的石油得到利用，還可將含有大量可燃性成分的污水補(bǔ)加適量的重油，作為燃料使用，甚至可用來(lái)發(fā)電。這樣既處理了污水，保護(hù)了環(huán)境，又增加了燃料的來(lái)源，真可謂是一舉兩得。