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粉尘爆炸为何如此恐怖

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  台湾卫生管理部门统计,截至6月28日下午14时,新北市八仙乐园粉尘爆燃伤患累计524人。其中194人重伤住进加护病房。
  事发原因初步判定为,在彩色派对活动中,有大量彩色粉末抛洒在空中,造成粉尘爆炸。彩粉PARTY为何会引发粉尘爆炸?为何又导致如此多的游客被灼伤呢?

文/寒木钓萌(科普作家)

 

下面我们来好好分析一下,为什么粉尘爆炸这般恐怖?

燃烧三要素

燃烧三要素为:可燃物、到达燃点、氧气

燃烧现象看似简单,其实不尽然,如果认识不彻底,稍一疏忽就会带来上面的悲剧。一堆面粉你比较难点燃,但如果工厂的生产车间到处都飘着大量面粉,则又会引起恐怖的爆炸,而粉尘爆炸,其实是一种极其剧烈的燃烧。


表面效应

粉尘爆炸的原理不难理解,我们可以从物体的表面积入手。

一个边长为1厘米的方糖(或者冰糖),它前后左右上下共有6个面,也就是共6平方厘米的表面积。

 

假如把这个方糖一刀分成两半,显然,现在又比原来多出了两个面,也就是多出了2平方厘米的面积。

假如我们不停地往下切分,那肯定就会多出很多很多的面。增加的面多了,就说明表面积增大了。为了更好地说明问题,咱们以纳米尺度为例,假如把刚才那块方糖切分成无数个边长只有1纳米的小立方体,那么,表面积将从原来的6平方厘米变成6000平方米,面积竟然增加了一千万倍!表面积增大,意味着方糖与外界(比如空气、水等)的接触面积增大了。所以,一块方糖放到一杯水里面后,你不会立即从水中喝出甜味来,因为方糖跟水的接触面积很小,需要很长时间才能溶化。可假如你把刚才那块方糖研磨成粉末,甜味立即就出来了。
同理,如果把这堆面粉鼓吹起来,使他们大量地漂浮在屋子里面,这时面粉与空气中氧气的接触面积就大大增加了,只要一点儿火花,空气中的面粉就会极为迅速地燃烧,从而发生爆炸。
综上所述,物体的表面积如果大大增加后,就会带来很多神奇的效应,这就是表面效应。关于表面效应,我们还可以再举一些例子。比如,铁块很难点燃,但把铁块变成纳米尺度下的铁粉后,铁粉不用点,因为它会自燃。
除了铁,纳米级的铝粉也是这样的,纳米铝粉燃烧速度极快、放热量也非常大,所以,它常常被添加在火箭燃料里面。还有,俗话说“真金不怕火炼”,平时,黄金要到1064°C高温时才会熔化,但是,当黄金被制成2纳米的金粉时,熔点却只有327°C,基本上,你点一根火柴就能把纳米黄金给熔化了。
一口气给大家说了好几个例子,稍显啰嗦,但初衷还是想加强大家的印象,因为面粉、棉絮及其他粉尘,每个人的家里都可能会遇到。可以说,受伤的这229位台湾同胞,你要是事发前问他们,粉尘会爆炸吗?我敢肯定,至少95%的人都会说:会!
但这有什么用呢,这还是没能避免这次悲剧的发生,根本原因是,很多人还没有从内心认识到粉尘爆炸的厉害程度。

下面的4张图,是粉尘爆炸的实验步骤。

 

下图是彩色粉尘的爆炸效果

 


上图是摄影师抓拍的粉尘爆炸瞬间。

 

上图是2008年,美国一家糖厂,因为工厂内漂浮大量糖粉和淀粉,发生爆炸,14人死亡,36人严重烧伤。

可见,粉尘爆炸,离我们其实并不远,因为各种粉尘就在我们身边,在合适的条件下,如果我们意识不到,或意识不足,随时都可能发生危险,请大家多加注意。

(本文来源:今日头条)

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