关于问题为什么面粉和粉尘会爆炸?是什么科学原理?一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【熊猫经典老歌】的最佳回答:
原因其实很简单,首先,我们要明白,面粉和粉尘都是可燃物质,它们的主要成分都含有碳、氢等元素,可以在空气中与氧气发生化学反应,释放出热量和气体。这种化学反应就是燃烧。另外,因为它们的形态特殊,都是由非常细小的颗粒组成,这样就使得它们与空气的接触面积大大增加,从而提高了燃烧的速度和效率。如果在一个封闭的空间内,有足够多的面粉或者粉尘悬浮在空气中,并且达到了一定的浓度范围,那么只要有一个点火源,就可以引发整个空间内的面粉或者粉尘同时燃烧。这种燃烧是非常剧烈的,会迅速产生大量的高温高压气体,这些气体会向四周扩散,并且推动更多的面粉或者粉尘参与反应,形成一个连锁反应。这样就会导致空间内的压力急剧上升,并且超过容器的承受能力,从而造成爆炸。这种爆炸就是化学爆炸,因为爆炸前后物质发生了化学变化。
影响面粉和粉尘爆炸的因素有很多,比如面粉或者粉尘的性质、颗粒大小、浓度、湿度、温度、压力、火源等等 。一般来说,颗粒越小、浓度越高、湿度越低、温度越高、压力越低、火源越强,爆炸的可能性和危害性就越大这种现象其实很常见。在历史上,有很多因为面粉或者粉尘爆炸而造成重大损失的事故。比如,美国明尼苏达州的一家面粉厂发生了一场灾难性的爆炸,导致 18 人死亡,数十人受伤,整个厂房被夷为平地。原因就是厂内积累了大量的面粉尘,在一次机器故障时引发了火花,点燃了空气中的面粉尘。另一个例子是,美国佐治亚州的一家糖厂发生了一场致命的爆炸,造成 14 人死亡,40 人受伤。原因也是厂内堆积了大量的糖尘,在一次电气故障时引发了火花,点燃了空气中的糖尘。还有,江苏省昆山市一个金属抛光车间发生铝粉尘爆炸事故,造成 146 人死亡、114 人受伤的惨重事件
所以说,面粉和粉尘虽然看起来无害,但是如果不注意防范,就可能成为危险的隐患。面粉和粉尘爆炸是一种非常危险的事故,它不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会引发火灾和二次爆炸。因此,在一些存在面粉或者粉尘爆炸风险的场所,比如面包房、金属加工厂、木材加工厂等等,一定要采取有效的预防措施,比如定期清理积累的面粉或者粉尘、控制空气中的浓度和湿度、消除火源和静电、安装防爆设备等等
【2】、来自网友【科学密探—潮】的最佳回答:
在第二次世界大战期间,希特勒的空军不断轰炸英国,一颗颗炸弹从天而降。英国的一家面粉厂的厂主暗自庆幸炸弹没有击中他的厂房,但几乎与炸弹落下的同时,车间里发生了大爆炸,屋顶飞上了天,爆炸的威力超过了炸弹的破坏作用。奇怪的是炸弹并没有击中这家面粉厂,而面粉厂里也并没有炸药之例的爆炸物,只有面粉和加工机器。
原来,炸弹落地后变成了巨大的气浪,将面粉厂的面粉激发起来,与此同时一个温度很高的燃烧也被气浪冲击到了面粉厂,就产生了这次爆炸。而周围的几家面粉厂无一例外都发生了爆炸!这就是粉尘爆炸!如今,此类事件也时常发生,不过并非战争引起!多数因为操作不当、疏忽大意造成。1960 年 5 月,大同矿务局老白洞矿,井底发生特大煤尘爆炸,共造成 684 人死亡,228 人受伤。2003 年 3 月,山西省孝义市孟南庄煤矿,发生了一起特大瓦斯煤尘爆炸事故,造成 72 人死亡,4 人受伤。据估计经济损失高达 1000 万元。2010 年 2 月,河北省秦皇岛市,一个淀粉加工企业发生了一起粉尘爆炸事故,共造成 19 人死亡,49 人受伤。
2011 年 4 月,浙江省嘉善县一个木业加工厂发生了粉尘爆炸,造成 6 人受伤。2014 年 8 月江苏省昆山市中荣金属制品有限公司的一个车间发生了特大铝粉尘爆炸事故,造成 97 人死亡,163 人受伤。
粉尘为何会爆炸?
第一,空气中粉尘浓度高。从以往事故,我们可以看到粉尘爆炸都发生在一些相对封闭的区域,比如矿下,加工厂、加工车间等等。那是因为粉尘爆炸有一个前提,那就是空气中粉尘的浓度,达到一定的密度才可能发生爆炸。而因为爆炸物的不同,浓度也不同。以面粉为例子,一立方米的空气中有 9.7 克的面粉,就可能会发生爆炸。
所以,在室外很少有这种情况,一般不会发生粉尘爆炸!不过如果燃烧范围较广,速度又非常快的话,那就会使周围的空气迅速猛烈膨胀,从而发生爆炸。第二,粉尘爆炸不仅仅是空气中粉尘浓度够了就爆炸,还需要导火索。明火、静电、电火花都可以是导火索。
所以,我们的很多生产车间是严谨携带手机的并且隔几个小时就要进行人体除静电。车间工作人员也需要穿防静电服,带防静电帽。
更不能使用明火,比如抽烟!
第三,并不是所有的粉尘都会爆炸。以上的几个案例中,爆炸的有面粉、煤尘、木粉、铝粉。看起来除了铝粉都能燃烧,其实铝粉也能燃烧。生活中我们常见的铝制品是点不着的,一方面是因为铝的燃点高,另一方面是块头太大,接触氧气太少,燃烧不充分。而铝粉实则是可以燃烧并在一定的浓度下发生爆炸。
而一些不能燃烧的东西,自然不能爆炸。比如:土。我们虽然常说尘土,但土和尘有很大的差别。土即使在具备条件也不可能发生粉尘爆炸,不然沙尘暴也太危险了!
粉尘爆炸的原理—可燃物的充分燃烧,在密闭空间适放出了大量的能量。从能量角度考虑,一个物体粉碎后,粉碎机对物体做的功转变成了物体的表面能。
这个能量是很大,全部加起来可以到达原来的千万倍。而粉碎之后,由于表面积的增加,能接触到氧气也变得更多。所以燃烧也会更加充分。所以,要预防粉尘爆炸一定要降低空气中悬浮的可燃粉尘浓度。也要防止明火、电火花,尽可能的减少静电。
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