水能助燃的奧秘

宋佑寶

俗話說：“水火不相容”。水只能滅火，怎么會助燃呢？一般情況下水與火是不相容的，如發(fā)生火災(zāi)時，人們用高壓水龍頭輸出大量的水來撲滅烈火。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)常會碰到這樣的事，在我們使用煤爐或煤氣灶的時候，如果不小心，將水灑在煤爐上，這時火不但沒有小，反而猛地變成了一個火團(tuán)向上躥。這是為什么呢？

原來，水能滅火，是因?yàn)楫?dāng)你把大量水澆到火上去時，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，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，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會產(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，一遇火就會立刻燃燒起來，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，就是這個道理。

水，有時還會助火為虐，變成為可怕的“烈性炸藥”。曾經(jīng)在英國發(fā)生過這樣一件事：一天，英國一家煉鐵廠的熔鐵爐底部產(chǎn)生了裂縫，頓時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剎那間，“轟”的一聲震天動地的巨響，整個車間被掀掉了。水為什么會產(chǎn)生這么大的相當(dāng)于TNT炸藥的威力呢？這是因?yàn)樗緛硎呛芊€(wěn)定的，如遇高溫便會發(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，在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生了大量的這種易燃易爆氣體，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就會發(fā)生爆炸。在做氫氣燃燒的實(shí)驗(yàn)時，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。那樣會使人受到傷害，實(shí)驗(yàn)儀器受損。

你看到過“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，生成了氫氧化鉀和氫氣，同時還放出了大量的熱，使酒精燃燒起來。由此可見，當(dāng)鈉、鉀等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生燃燒時，如果在上面澆水，那么比往火上澆油還要危險。

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，噴入的水處在這些燃料油的微滴當(dāng)中。當(dāng)油滴燃燒時，水受熱變?yōu)樗魵猓蛎浀乃魵鈱⒂偷握ǖ梅鬯?，從而使油與空氣混合成了油氣。這樣一來，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。由于這個實(shí)驗(yàn)具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義，人們就采用這個做法使劣質(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，又增加了燃料的來源，真可謂是一舉兩得。