一級消防工程師《技術實務》基礎考點：燃燒類型
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燃燒類型
由于可燃物質存在的狀態不同，可分為均一系燃燒和非均一系燃燒。均一系燃燒指的是燃燒反應在同一相中進行，如氫氣在氧氣中燃燒。與其相反的燃燒反應在兩相間即是非均一系燃燒，如石油、木材和塑料等液體和固體的燃燒。
可燃性氣體的燃燒有混合燃燒和擴散燃燒之分。可燃性氣體預先同空氣(或氧氣)混合，而后進行的燃燒即為混合燃燒。若可燃性氣體與周圍空氣一邊混合一邊燃燒，則稱為擴散燃燒，如可燃性氣體自管中噴出在管口發生的燃燒，即為擴散燃燒?；旌先紵磻杆?，火焰傳播速度也快，化學爆炸即屬于這種形式。在擴散燃燒中，由于氧進入反應帶只是部分參與反應，所以常產生不完全燃燒的碳黑。
可燃液體的燃燒有蒸發燃燒和分解燃燒之分。液體蒸發產生的蒸氣進行燃燒叫蒸發燃燒。難揮發可燃液體的燃燒是受熱后分解產生的可燃性氣體進行燃燒，故稱為分解燃燒。液體的蒸發燃燒和分解燃燒的機理和氣體燃燒是相同的。
可燃固體燃燒，如木材和煤的燃燒，是由分解產生的可燃氣體的燃燒，因此屬于分解燃燒。像硫磺和萘這類可燃固體的燃燒，是先熔融蒸發而后進行燃燒。因此可看作蒸發燃燒。固體燃燒一般有火焰產生，故又稱火焰型燃燒。當可燃固體燃燒到最后，分解不出可燃氣體時，就剩下炭，此時沒有可見火焰，燃燒轉為表面燃燒或叫均熱型燃燒。金屬的燃燒也是一種表面燃燒。此外根據燃燒的起因和劇烈程度的不同，又有閃燃、著火以及自燃的區別。
根據燃燒的起因不同，燃燒可分為閃燃、著火和自燃三類。
物質燃燒時的溫度變化
T初為可燃物開始加熱時的溫度。最初一段時間，加熱的大部分熱量用于熔化或分解，可燃物溫度上升較緩慢，到T氧(氧化開始溫度)時，可燃物開始氧化。由于溫度尚低，故氧化速度不快，氧化所產生的熱量，還不足以克服系統向外界所放熱量，如果此時停止加熱，仍不能引起燃燒。如繼續加熱，則溫度上升很快，到T自氧化產生的熱量和系統向外界散失的熱量相等。若溫度再稍升高，超過這種平衡狀態，即使停止加熱，溫度亦能自行上升，到T′自出現火焰而燃燒起來。T自為理論上的自燃點，T′自為開始出現火焰的溫度，即通常測得的自燃點。T自到T′自這一段延滯時間稱為誘導期。
誘導期在安全上有實用價值。在可燃氣體存在的車間中使用的防爆照明，當燈罩破裂或密封性喪失時，即使能自動切斷電路熄滅，但灼熱的燈絲自3000℃冷到室溫還需要一定的時間，爆炸的可能性取決于可燃氣體的誘導期。對于誘導期較長的甲烷或汽油蒸氣 (數秒)，普通燈絲不致有危險，但對于誘導期很短的氫(0.01秒)就需要尋求冷卻得特別快的特殊材料作燈絲，才能保證安全。
燃燒的活化能理論
燃燒是化學反應，而分子間發生化學反應的必要條件是互相碰撞。但并不是所有碰撞的分子都能發生化學反應，只有少數具有一定能量的分子互相碰撞才會發生反應。這少數分子稱為活化分子。活化分子的能量要比分子平均能量超出一定值。這超出分子平均能量的定值稱為活化能。活化分子碰撞發生化學反應，故稱為有效碰撞。
當明火接觸可燃物質時，部分分子獲得能量成為活化分子，有效碰撞次數增加而發生燃燒反應。例如，氧原子與氫反應的活化能為25.10kJ?mol-1，在27℃、0.1MPa時，有效碰撞僅為碰撞總數的十萬分之一，不會引發燃燒反應。而當明火接觸時，活化分子增多，有效碰撞次數大大增加而發生燃燒反應。
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燃燒的過氧化物理論
在燃燒反應中，氧首先在熱能作用下被活化而形成過氧鍵—O—O—，可燃物質與過氧鍵加和成為過氧化物。過氧化物不穩定，在受熱、撞擊、摩擦等條件下，容易分解甚至燃燒或爆炸。過氧化物是強氧化劑，不僅能氧化可形成過氧化物的物質，也能氧化其他較難氧化的物質。如氫和氧的燃燒反應，首先生成過氧化氫，而后過氧化氫與氫反應生成水。反應式如下：
H2+O2→H2O2 H2O2+H2→2H2O
有機過氧化物可視為過氧化氫的衍生物，即過氧化氫H—O—O—H中的一個或兩個氫原子被烷基所取代。所以過氧化物是可燃物質被氧化的最初產物，是不穩定的化合物，極易燃燒或爆炸。如蒸餾乙醚的殘渣中常由于形成過氧乙醚而引起自燃或爆炸。
燃燒的連鎖反應理論
在燃燒反應中，氣體分子間互相作用，往往不是兩個分子直接反應生成最后產物，而是活性分子自由基與分子間的作用。活性分子自由基與另一個分子作用產生新的自由基，新自由基又迅速參加反應，如此延續下去形成一系列連鎖反應。連鎖反應通常分為直鏈反應和支鏈反應兩種類型。
直鏈反應的特點是，自由基與價飽和的分子反應時活化能很低，反應后僅生成一個新的自由基。氯和氫的反應是典型的直鏈反應。在氯和氫的反應中，只要引入一個光子，便能生成上萬個氯化氫分子，這正是由于連鎖反應的結果。
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