在我们的印象中,燃烧与火焰似乎形影不离,但在日常生活中,仿佛烧烤的木炭只有在油脂滴落时才会产生火苗,而篝火则持续绽放着熊熊火焰。那么,为什么木炭燃烧没有火焰,而木柴燃烧却有火焰呢?
事实上,只有气态物质燃烧才会产生火焰,比如我们做饭时使用的煤气、天然气。可是像汽油、酒精这样的液体可燃物,以及石蜡、木材之类的固体,燃烧时也能看到火焰,这是为什么呢?要解释这个问题,我们首先要了解燃烧的几种方式。
蒸发燃烧
可燃性的液体和固体一般会进行蒸发燃烧,但是过程略有区别。可燃性液体燃烧是液体蒸发汽化与助燃物(空气中的氧)在火源作用下的燃烧,而可燃性固体燃烧则是可熔化的可燃性固体受热升华或熔化后蒸发,产生可燃气体而发生的燃烧。汽油、酒精以及石蜡的燃烧,都属于蒸发燃烧。
分解燃烧
分解燃烧是指可燃物在燃烧过程中生成某些热分解产物,这些热分解产物再进行氧化燃烧的燃烧方式。木材、纸张、棉、麻以及合成高分子的热固性塑料、合成橡胶等的燃烧方式均属于分解燃烧。
木材遇火时,其中的水分会逐渐蒸发,温度达到100℃时,木材会变得非常干燥。如果继续加热,木材就会进入热分解阶段,到130℃左右,木材会分解出大量水蒸气和二氧化碳。当温度超过170至180℃,木材的热分解速度加快,会释放出一氧化碳、甲烷、乙烯等可燃气体,这些气体燃烧,就形成了明亮的火焰。如果木材继续燃烧,温度到达200℃以上,分解出的可燃气体就会陆续燃烧殆尽,木材颜色逐渐变深,完全炭化,即变为了木炭。
表面燃烧