爆炸

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[外文]：explosion

一个不断加速的反应体系，具有使绝大部分反应物能在瞬时内完成反应的反应速率，并伴随有光的发射(或体系瞬时达到极高温度)和气体的急骤压力变化，以致形成冲击波等现象。显然这里所指的爆炸，不是一般物理因素，而是特定的化学反应所引起的爆炸。

爆炸类别

（1）热爆炸：为具有体系自我加热以加速反应能力的爆炸。体系中发生放热反应，放热速率大于散热速率，促使反应区温度不断上升，于是反应速率和放热速率都变得更快，最后以爆炸告终。

（2）链式爆炸：体系中发生支链反应，链的支化速率超过终止速率，以致反应可在等温下自动加速而导致爆炸。

爆炸界限

有些体系（如一定比例的氢氧混合气）在一定温度下的反应速率与体系压力的关系如图1所示。

当体系压力低于p₁和高于p₂ (又低于p₃)时，反应进行缓和；当高于p₁和低于p₂时，反应以爆炸方式进行，压力p₁、p₂、p₃即爆炸界限，分别称为爆炸下限、爆炸上限和热爆炸限。温度不同，p₁、p₂、p₃也不相同。

应当指出，可燃气体和其他气体（如空气）按一定比例混合后，一点火即能发生爆炸，这种混合气组成的范围（百分组成的低限和高限）也称之为爆炸极限。显然这是安全生产的极限，不能与此处的爆炸压力极限混淆。

爆炸半岛

根据图1，改变温度即可得不同温度下的爆炸极限（图2），

体系爆炸极限随温度而改变，随着温度的升高，爆炸下限降低，上限升高，在较低温度下交于一点，其形状如半岛，故称爆炸半岛。体系压力处于半岛左侧时，反应以有限速率进行；体系压力处于半岛之右侧时，反应以爆炸速率进行。

爆鸣和爆鸣气

当纯的氢气与氧气（或空气）在一定压力下混合并点燃时，由于发生支链反应，反应进行激烈以致爆炸，并产生轰鸣声，这种现象称为爆鸣，氢氧混合气则称为爆鸣气。应当指出，当该混合气不采用点燃的方式，而代之以少量铂黑粉（催化剂）时，反应也能很快进行，但很安静，并不发生爆鸣。

爆震

燃料混合物在冲击波作用下，火焰以大大超过正常速率传播，一般可达1500～3500米／秒，在冲击波区发生气体的瞬时压缩，且形成高温高压，使气体燃烧，称为爆震。通常，在内燃机中发生爆震时常听到金属敲击声。

冷焰

在某些化合物的反应体系中，例如在烃类缓慢氧化的链反应过程中，生成了一种不稳定的中间产物（如有机过氧化物），其反应活性较链载体自由基小，而又较反应物为大，且能产生支链反应，从而再生成自由基。随着中间产物积累到某一临界浓度，反应又激烈进行，使反应体系产生短时间闪光，但此时体系温度并未达到燃烧时的高温，一般只有200～300℃，故这类火焰称之为“冷焰”。其特征是周期性地反复出现，即活性中间产物（如有机过氧化物）的积累-闪光-再积累-闪光……多达7～8次，从光谱上也可区分，两者截然不同。一般，产生冷焰光谱者为H₂CO，而产生热焰光谱者为OH、CH、HCO。