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貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

8月4日下午,黎巴嫩首都貝魯特發生了恐怖的大爆炸,爆炸原因是工人焊接時,火花引爆了炸藥,之後引燃了貯藏著兩千多噸硝酸銨的倉庫,發生了大爆炸。在此祝願貝魯特的人民安好,救援人員能安全回家!

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

言歸正傳,我們來討論一下,爆炸是如何發生的!

燃燒

在研究爆炸之前,我們先看下它較溫柔的兄弟——燃燒。

燃燒是一種較劇烈的氧化還原反應,一般伴隨著巨大熱量和光的釋放,產生煙霧,生成相應的化合物。

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

燃燒必須滿足三個要素:可燃物,燃點和氧氣。可燃物顧名思義就是可以進行燃燒的物質,氧氣是絕大部分燃燒反應中必須的物質(也有部分物質可在無氧環境中燃燒,比如鎂條可在氮氣中燃燒,但是本文作為輕科普,只討論生活常見的情況),同時可燃物需要達到燃點才能進行燃燒。

因此想要阻止燃燒的進行,就需要消滅其中的必須元素。

1。去除可燃物

例如:在容易起火的地方使用阻燃材料。在森林和草原火災時,砍伐出一條隔離帶,使大火不能蔓延出去。

2。去除氧氣

例如:使用乾冰滅火器,產生的二氧化碳會阻隔氧氣。使用泡沫滅火器,沙子,鍋蓋等覆蓋在燃燒物質表面,從而阻隔空氣進入。

3。降低燃點

例如:使用水槍進行降溫,使溫度降低到燃點以下。

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

在生活中遇到火災時一定要沉著冷靜,只要阻斷了燃燒三要素,便是掐住了火焰的命脈。但是最重要的是要記住,生命第一,財產第二,及時撥打119!

爆炸

爆炸的脾氣可比燃燒暴躁多了,是一種極其劇烈的燃燒過程。爆炸相比燃燒,又多了一個要素:爆炸濃度。在這裡,我們討論的是汽油,液化氣等化學物質的爆炸。首先汽油並不是一點就爆炸了,它必須在揮發後,與空氣充分地混合在一起,達到了爆炸濃度之後,才會發生爆炸。

密封汽油桶爆炸的過程往往是這樣的:

1。周圍發生了火災,火焰在持續地加熱汽油桶

2。汽油桶內的汽油劇烈揮發成氣體,汽油桶內的壓強快速增大

3。汽油桶承受不住巨大的壓強,發生了破裂,揮發的汽油快速瀰漫至空氣中達到爆炸濃度

4。汽油被火焰點燃,發生了劇烈爆炸

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

由此可見,並不是液態的汽油一遇到火焰就會發生爆炸。將這個過程放在貝魯特事件中:焊接引燃了炸藥只是造成了前期的小爆炸和大火,之後大火蔓延至存放硝酸銨的倉庫中,帶來了巨大的熱量,硝酸銨在加熱時容易分解,成為二氧化氮,這是一種易燃的氣體,當這種氣體達到了爆炸濃度時,大爆炸便發生了。

因此在生活中,遇到煤氣洩漏時,切記千萬要立刻開啟門窗通風,使煤氣濃度降低到爆炸濃度之下。在加油站時,切莫使用明火和手機,因為汽油易揮發,在加油的過程中有部分汽油揮發至空氣中,遇到明火和靜電是有可能爆炸的!

特殊的爆炸

除了化學品外,還有可能使用炸藥引發爆炸。炸藥是一種燃燒劇烈,並且能快速釋放大量氣體的物質,因此在密閉容器中引發反應後,會瞬間增大壓強,撐破容器,形成爆炸。

因此炸藥在戰爭的使用中,造成的殺傷並非直接來自於炸藥的爆炸,而是炸藥爆炸時,帶來的快速飛射的彈片。在戰爭中,經常在地雷上撒上一把釘子或子彈,以增加爆炸的殺傷力。

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

此外,還有壓力爆炸,例如當我們不規範地使用高壓鍋時,或者米粒不小心堵住了安全閥,使得高壓鍋內的壓力過大,沒有得到常規的釋放,當壓力超過承受極限時,便發生了爆炸。

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

還有一種是核爆炸。這是使用中子撞擊重原子,使其分裂成較輕的原子,釋放更多的中子併產生大量能量的過程,被稱為核裂變,之後還開發了以核聚變產生能量的氫彈,具體的原理三言兩語說不完,以後有緣再論。

衝擊波

爆炸造成的破壞,主要是由爆炸中心的高溫和周圍的衝擊波造成。當爆炸的能量在短時間內釋放出來時,會劇烈地壓縮周圍的空氣,使周圍產生一層半球形的,強烈的空氣流動,叫做激波,也就是我們熟知的衝擊波。衝擊波會震裂,推倒周圍的物體,同時攜帶物體碎片快速移動,造成更大的破壞。因此當我們的周圍發生爆炸時,一定要遠離門窗等地方,躲在堅固的牆角和建築之後,以抵禦衝擊波的傷害。

貝魯特之殤|爆炸的原理是什麼

火災和爆炸非小事,經常帶來重大的人員傷亡和財產損失,因此我們要保持警惕,預防爆炸的發生!

不積跬步無以至千里,不積小流無以成江河。每天學習一個知識點,以科學的眼光看待生活,觀察世界~