几种重要燃烧产物的性质

四、几种重要燃烧产物的性质

(一)二氧化碳(CO2

CO2是许多可燃物燃烧的主要产物,为完全燃烧产物。它是一种无色无臭的气体,密度为1.52kg/m3,微溶于水,在常温下单位体积水约能溶解单位体积的CO2,在常温和6MPa下即变为无色的液体。当迅速减压时,这种液态的CO2汽化极快,吸热很多,可达到很低的温度(-79℃),一部分CO2就凝结成雪状的固体,俗称干冰。干冰遇热直接变成CO2气体,同时吸收大量的热量,故在冷藏和运输上常用干冰作为致冷剂。

由于CO2不能支持燃烧,又比空气重,所以在消防上常用作灭火剂,一般都是以液态的形式充装在灭火器或钢瓶中。但是CO2在高温下能与锂、钠、钾、镁、铝、铁等金属发生燃烧反应,因此,不能用它扑灭这类物质的火灾,也不能用于扑救硝化棉、赛璐珞、火药等本身含氧化基团的化学物质火灾。

CO2是一种低毒性气体,在空气中含量过高会刺激呼吸系统,引起呼吸加快,从而产生窒息作用。不同浓度的CO2对人体健康的影响见表3-6。

表3-6 不同浓度的CO2对人体健康的影响

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(二)一氧化碳(CO)

CO为不完全燃烧产物,是无色无臭的气体,在空气中的爆炸浓度极限为12.5%~74%,难溶于水,密度为0.97kg/m3。它可作为一种气体燃料,如发生煤炉气、水煤气中均含有一定量的CO气体。它在空气中燃烧时,产生蓝色火焰,并放出大量的热。

CO有毒,火灾中CO引起的中毒死亡占很大比例。这是由于它能从血液中取代氧而与血红素结合生成羰基化合物,使血液失去输氧功能。

在火灾烟气弥漫的房间中,CO的含量通常都比较高,因此,必须注意防止CO中毒和CO遇新鲜空气形成爆炸性混合物而发生爆炸事故。火场上不同物质燃烧与场所的CO含量见表3-7,不同浓度的CO对人体健康的影响见表3-8。

表3-7 火场上不同物质燃烧与场所的CO含量 (%)

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表3-8 不同浓度的CO对人体健康的影响

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(三)二氧化硫(SO2

SO2是含硫可燃物燃烧生成的完全燃烧产物,是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度为2.21kg/m3,易溶于水形成亚硫酸,具有酸腐蚀性,20℃时,1体积水能溶解大约40体积的SO2。它能刺激人的眼睛和呼吸道,引起咳嗽,甚至导致死亡。它还是一种危害较大的大气污染物,可以直接伤害农作物的组织,造成减产,甚至使植株完全枯死。不同浓度SO2对人体健康的影响见表3-9。

表3-9 不同浓度的SO2对人体健康的影响

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(四)五氧化二磷(P2O5

P2O5是含磷可燃物的完全燃烧产物,也称为磷酐。它在常温常压下为白色雪花状晶体,熔点为563℃,但在300℃时升华,升华后的气体密度为4.9kg/m3,所以燃烧时生成的P2O5为气态,而后凝固。纯P2O5无特殊气味,因磷燃烧时常常伴有P2O3或P4O6而具有大蒜味。P2O5吸水性很强,可作干燥剂,并放出大量的热量。它和冷水反应生成偏磷酸(HPO3),和沸水反应生成磷酸(H3PO4)。

(五)氯化氢(HCl)

HCl是含氯可燃物的燃烧产物,是一种刺激性气体,密度为1.26kg/m3,易溶于水,生成盐酸,通常情况下1体积水能吸收约450体积的HCl,因此,它能吸收空气中的水分形成酸雾,具有较强的腐蚀性。HCl对人体皮肤和黏膜有刺激性和较强的腐蚀性,在较高浓度的场合,会强烈刺激人的眼睛,引起呼吸道发炎和肺水肿等疾病。不同浓度的HCl对人体健康的影响见表3-10。

表3-10 不同浓度的HCl对人体健康的影响 (单位:ppm)

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(六)硫化氢(H2S)

H2S是一种无色有臭鸡蛋味的可燃气体。在工业中生产水煤气、焦炉煤气以及制造人造丝、橡胶、二硫化碳及硫染料等过程中常伴有H2S气体产生,硫及含硫可燃物火灾用水扑救时也会产生H2S。其密度为1.17kg/m3,爆炸浓度极限为4.3%~45.5%。H2S在空气充足条件下燃烧生成SO2和H2O,在空气不充足条件下燃烧生成游离的S和H2O。H2S气体毒性较大,吸入少量时会引起头痛、晕眩,吸入大量时可致死。不同含量的H2S对人体健康的影响见表3-11。

表3-11 不同含量的H2S对人体健康的影响

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(七)氰化氢(HCN)

HCN是一种剧毒气体,主要是聚丙烯腈、尼龙、丝、毛发等蛋白质物质的燃烧产物。能以任意比例与水混合形成剧毒的氢氰酸。不同浓度的HCN对人体健康的影响见表3-12。

表3-12 不同浓度的HCN对人体健康的影响

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(八)氮氧化合物(NOx

燃烧中氮的氧化物,主要是NO和NO2。NO密度为1.03kg/m3,为无色不助燃气体,但易与空气中的氧气化合成NO2。NO2为红棕色助燃气体,密度为1.59kg/m3,在21.2℃时凝聚为红棕色液体,-11.2℃时凝结为无色晶体,温度超过150℃以上分解成NO和O2,遇水会生成硝酸和NO。硝酸和硝酸盐分解、含有硝酸盐及亚硝酸盐炸药的爆炸、硝化纤维素及其他含氮有机化合物在燃烧时,都会产生NO和NO2。内燃机的废气中也含有NOx。它们都具有一种难闻的气味,而且具有毒性和刺激性,能刺激呼吸系统,引起肺水肿,甚至死亡。不同浓度的NOx对人体健康的影响见表3-13。

表3-13 不同浓度的NOx对人体健康的影响

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在各种火灾环境中,除生成上述几种主要燃烧产物外,还有溴化氢、氟化氢、丙烯醛以及水蒸气、灰分等。知道了燃烧产物的性质,在扑救火灾的过程中,应视具体情况,采取必要措施,防止中毒,避免某些不完全燃烧产物重新燃烧或爆炸,保证灭火工作安全