由物質(zhì)以極快的反應(yīng)速度發(fā)生放熱的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的高溫高壓的氣體而引起的爆炸稱為化學(xué)爆炸。化學(xué)爆炸前后,物質(zhì)的組分和性質(zhì)均發(fā)生了根本的變化。
化學(xué)性爆炸按爆炸時(shí)物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)變化又可分為三類:
(1)簡(jiǎn)單分解爆炸
引起簡(jiǎn)單分解的爆炸物,在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng)。爆炸所需的能量是由爆炸物本身分解時(shí)放出的分解熱提供的。屬于這一類的有乙炔銀、雷汞等物質(zhì)的爆炸反應(yīng)。這類物質(zhì)極不安定,受震動(dòng)即可引起爆炸,是比較危險(xiǎn)的。如:
Ag2C2→2Ag+2C+364KJ
表面上看,此反應(yīng)生成的都是固態(tài)產(chǎn)物,但是由于在爆炸反應(yīng)溫度下,銀發(fā)生氣化,同時(shí)使附近的空氣迅速灼熱,形成高溫高壓氣體源,從而導(dǎo)致了爆炸。某些氣體由于分解產(chǎn)生很大的熱量,在一定條件下也可能產(chǎn)生分解爆炸,在受壓的情況下更容易發(fā)生爆炸。例如高壓存放下的乙烯、乙炔發(fā)生的分解爆炸就屬于這類情況。
(2)復(fù)雜分解的爆炸
屬于這類的爆炸物質(zhì)在外界強(qiáng)度較大的激發(fā)能(如爆轟波)的作用下,能夠發(fā)生高速的放熱反應(yīng),同時(shí)形成強(qiáng)烈壓縮狀態(tài)的氣體作為引起爆炸的高溫高壓氣體源。這類物質(zhì)爆炸時(shí)伴有燃燒現(xiàn)象,燃燒所需之氧由本身分解時(shí)產(chǎn)生,爆炸后往往把附近的可燃物點(diǎn)燃,引起大面積火災(zāi)。大多數(shù)炸藥和一些有機(jī)過(guò)氧化物均屬此類。炸藥爆炸進(jìn)行的速度高達(dá)每秒數(shù)千米到一萬(wàn)米,所形成的溫度約3000~5000℃,壓力高達(dá)十萬(wàn)個(gè)大氣壓,因而能急驟地膨脹并對(duì)周?chē)橘|(zhì)作功,造成巨大的破壞作用。屬于這類的物質(zhì)和簡(jiǎn)單分解爆炸物相比較,它們對(duì)外界的刺激敏感性較低,因而危險(xiǎn)性也略低。
(3)爆炸性混合物的爆炸
這類爆炸發(fā)生在氣相里,可燃?xì)怏w,可燃液體的蒸氣、可燃粉塵與空氣混合所形成的混合物發(fā)生的爆炸現(xiàn)象均屬此類。這類物質(zhì)爆炸需要具備一定的條件,它們的危險(xiǎn)性較上二類物質(zhì)低。但由這類物質(zhì)爆炸造成的事故很多,損失很大,這類事故幾乎存在于工業(yè)、交通、生活等各個(gè)領(lǐng)域,因而危害很大。氣相爆炸分類見(jiàn)下表所示。
表? 氣相爆炸分類
類別 | 爆炸原因 | 舉例 |
混合氣體爆炸 | 可燃性氣體和助燃?xì)怏w以適當(dāng)?shù)臐舛然旌希捎谌紵难杆偌觿∞D(zhuǎn)化成爆炸 | 空氣和甲烷、汽油蒸氣構(gòu)成混合氣的爆炸 |
氣體的分解爆炸 | 單一氣體由于分解反應(yīng)產(chǎn)生大量分解熱引起的爆炸 | 乙炔、乙烯,等氣體在分解時(shí)引起爆炸 |
粉塵爆炸 | 分散在空氣中的可燃粉塵,由 于快速的燃燒引起的爆炸 ? | 空氣中飄浮的面粉,亞麻纖維、鎂粉等引起的爆炸 |
噴霧爆炸 | 可燃液體被噴成霧狀分散在空氣中,在劇烈燃燒時(shí)引起的爆炸 | 油壓機(jī)噴出的抽霧、噴漆作業(yè)引起的爆炸 |
??? 統(tǒng)計(jì)資料表明,大多數(shù)惡性的爆炸事故屬于化學(xué)性爆炸,所以我們將主要討論有關(guān)化學(xué)爆炸的現(xiàn)象、特征及其安全問(wèn)題,爆炸性混合物的爆炸將是我們討論的重點(diǎn)。