自燃
自燃（英語：Spontaneous combustion 或 pyrophoric）是指可燃物質在沒有外部火花、火焰等火源的作用下，因受熱或自身發熱並蓄熱所產生的自行燃燒。蓄積的熱量達到某個溫度時，乾草、堆肥、煤、亞麻籽油和某些化學物質都有可能發生自燃，這一溫度就稱作自燃溫度。還有一些未經證實的報導稱，有人體自燃現象。原因可能是因為衣物等被引燃後波及人體脂肪所導致的燃燒現象，被稱為燈芯效應，而不屬於嚴格意義上的自燃[1]。
自燃的原因和過程 編輯
- 由於水分、氧氣和細菌的作用，某些引燃溫度較低的物質（比如稻草等）發生氧化反應而放熱。
- 由於稻草是熱的不良導體，放出的熱量無法散去，導致該物質的溫度上升。
- 該物質的溫度超過引燃溫度
- 外界有足夠的氧化劑（氧氣等），燃燒得以發生
容易自燃的物質及機理 編輯
乾草 編輯
乾草是可以發生自燃的物質中研究最充分的一種[2]。 由於有多種草可以用來製造乾草，所以要建立一個統一的乾草自燃理論是很難的。推測認為濕度大於25%的乾草會發生自燃。自燃一般發生在乾草被儲存二到六周的時候，特別是四到五周時最為多見。這一過程多為微生物作用和化學作用的綜合，但兩者都需要濕度的參與。在100度時，濕乾草比乾燥的乾草吸附的氧氣要多一倍，一個推測是在濕度的作用下，乾草中含有的多糖會水解為較簡單的糖，後者更容易被氧化[3]。
煤和焦炭 編輯
煤的自我升溫現象也被廣泛研究，煤能夠與氧氣發生反應而放熱，當通風不足時，煤的溫度無法下降而最終自燃[4]。煤的品級越高，其自升溫的趨勢就越小。褐煤遠比煙煤容易自升溫，而煙煤比無煙煤容易自升溫。新開採的煤比陳化的煤消耗氧氣更多，水蒸氣的存在也很重要，因為在飽和水蒸氣中吸附了水的煤的生熱速率比乾燥空氣中煤高一個數量級[5]
剛製備的焦炭會發生自我升溫而自燃，所以在這一階段的焦炭必須嚴格遠離火源。在空氣中放置八天以上的焦炭就已不被視為危險了。影響焦炭自燃的因素頗多，其中兩點是製備焦炭所用木材的種類和製備溫度[6]。黃鐵礦的氧化通常是放置較舊的礦渣發生自燃的原因。
亞麻籽油等有機物 編輯
狹小空間中的亞麻籽油會因為氧化而累積熱量，最終自燃[7][8]。當棉花和油氈接觸到諸如亞麻籽油和按摩油之類的菜籽油，細菌會緩慢地分解這些材料，產生熱量。產生的熱量會加速分解的速率，進而增加了生熱速率，一旦達到了引燃溫度，就會發生自燃了[9]。大量儲存的開心果也有發生自燃的可能性[10]。
大量堆積的有機肥和堆肥可以發生自燃[11]。主要原因也多是細菌的發酵作用。此外，堆木場、和草坪在乾燥而炎熱的天氣下，會發生自燃，雖然具體的引燃機理目前還不清楚 [來源請求]。
常見物質的自燃點 編輯
另見 編輯
參考 編輯
- ^ Nickell, Joe. "Spontaneous Human Nonsense" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Skeptical Inquirer, Volume 6.4 (December 1966)
- ^ Spontaneous Combustion in Hay Stacks (PDF). [2008-05-09]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-05-09）.
- ^ Bowes, pp.376-390
- ^ The Fire Below: Spontaneous Combustion In Coal. DOE/EH-0320, Issue No. 93-4. US Department of Energy. May 1993 [22 May 2012]. （原始內容存檔於2010-05-27）.
- ^ Bowes, pp.330-333
- ^ Bowes, pp.315-330
- ^ Fire - Reflectors. Wildwood Survival. [2010-03-16]. （原始內容存檔於2019-10-27）.
- ^ Babrauskas, pp.886-890
- ^ Bowes, pp.396-406
- ^ Pistachio Nuts. [2007-11-05]. （原始內容存檔於2020-04-14）.
- ^ Spontaneous combustion in compost piles. [2009-01-12]. （原始內容存檔於2008-12-11）.