火三角
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火三角是一个简单模型,能够让人知道一场火发生所需要的成分,也是消防经常会用到的概念。
“火三角”阐明了一场火的燃烧之规律,只有齐备以下三种元素:引火源、可燃物及助燃剂(多数情况下为氧气),一场火方能成功燃烧,缺一不可。因此只要把任何一种元素移除,这场火就能成功扑灭。在自然环境中,如果上述三种元素的比例恰当,便可产生一场火灾。
当燃料用尽,火便会自行熄灭。当然,亦可以人手或化学方式将燃料与火分隔,使之熄灭。将燃料隔开是灭火的主要方法,于扑灭山林大火时此点尤其重要。
没有足够热量,就不能产生火及继续燃烧。某几类火可以洒水浇熄,因为以水浇火,水会转化成水蒸气,带走热量。但要留意,某些火在遇水时会加剧燃烧或蔓延开去。将正在燃烧的燃料分开亦可有效降低热量。山林大火时,已经着火的树木会被隔开或移离火场,转移到没有其他可燃物的地方。
火四面体
不过随着科学的发展,人们发现用燃烧三角形来表示“无火焰燃烧”是确切的;但对于“有火焰燃烧”,因为燃烧过程中存在未受抑制的分解物(游离基)作为中间体,作为链式反应。所以表示有火焰燃烧应增加一个必要条件──链式反应自由基,这样就形成了燃烧四面体。
可燃物在燃烧前会裂解为简单的分子,分子中的共价键在外界因素(如光、热)的影响下,裂解而成化学活性非常强的原子或原子团──称为游离基。有氢原子、氧原子及羟基等。
链式反应
大多数的有火焰燃烧都存在着链式反应。当某种可燃物受热时,它不仅会气化,而且该可燃物的分子还会发生热裂解作用,即它们在燃烧前会裂解为简单分子,活性很强的游离基。由于游离基是一种高度活泼的化学形态,能与其他的游离基及分子产生反应,而使燃烧持续下去,这就产生了燃烧的链式反应。
应用
一场火灾通过燃烧过程,其化学反应使之温度更高并能持续下去,传统的“火三角”能应用在不少火灾上,但如果火灾涉及到锂、镁等活跃金属的燃烧,清除“火四面体”中的化学反应元素便能用得着,因单向此等火源射水,会使化学反应加剧,不但不能降温,反使火源温度更高,甚至会发生爆炸,因水会使之引起放热反应,释出易燃的氢气。因此,此等火灾需以切断燃烧的连锁反应来扑灭。
参见
参考文献
- 《消防安全大使训练讲义》香港消防处,2008年6月第十一版