《化學(xué)與社會(huì)》PPT課件.ppt

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1、 大 氣 的 主 要 成 分 是 ： 氮 氣 （ 78.09%） 、 氧 氣（ 20.95%） 、 氬 氣 （ Ar， 0.93%） 。 三 者 共 占 整個(gè) 大 氣 的 99.9%以 上 ， 此 外 還 有 少 量 的 二 氧 化 碳 、水 蒸 氣 、 臭 氧 （ O3） 、 稀 有 氣 體 等 可 變 組 分 （ 隨季 節(jié) 、 氣 象 、 以 及 人 們 生 產(chǎn) 活 動(dòng) 的 影 響 而 變 化 ） 。 通 常 把 隨 地 球 旋 轉(zhuǎn) 的 大 氣 層 稱 大 氣 圈 ， 其 高度 可 達(dá) 104 K m， 總 質(zhì) 量 約 5500 M t (1MT = 1000公 斤 )。然 而 99%的

2、質(zhì) 量 卻 分 布 在 海 平 面 上 30 Km以 下 ， 而且 只 有 海 平 面 上 3.5 Km以 內(nèi) 才 有 足 夠 的 氧 氣 維 持生 物 的 生 命 。 4. 2大 氣1 大 氣 的 概 況 通 常 把 影 響 地 球 氣 候 的 大 氣 層 稱 為 對(duì) 流 層 ， 范圍 約 在 海 平 面 上 11.2 Km處 。 對(duì) 流 層 的 大 氣 密 度最 大 ， 占 整 個(gè) 大 氣 層 總 質(zhì) 量 的 95%左 右 。 由 于太 陽(yáng) 不 能 直 接 加 熱 大 氣 層 ， 而 是 靠 溫 暖 的 地 球把 熱 傳 給 大 氣 層 ， 因 此 對(duì) 流 層 的 溫 度 隨 高 度 升高

3、 反 而 下 降 。 風(fēng) 、 云 、 雪 、 雨 等 天 氣 現(xiàn) 象 均 發(fā)生 在 對(duì) 流 層 ， 而 且 此 層 內(nèi) 大 氣 有 強(qiáng) 烈 的 對(duì) 流 活動(dòng) ， 大 氣 的 污 染 也 都 發(fā) 生 在 此 層 內(nèi) ， 特 別 是 離地 球 表 面 1 Km 2 Km的 范 圍 內(nèi) 更 易 污 染 。 該層 內(nèi) 主 要 成 分 為 氮 氣 、 氧 氣 、 氬 氣 、 以 及 二 氧化 碳 。 對(duì) 流 層 上 方 約 50 Km左 右 范 圍 稱 為 平 流 層 。 該層 內(nèi) 主 要 化 學(xué) 物 質(zhì) 是 氮 氣 、 氧 氣 、 以 及 臭 氧等 。 由 于 臭 氧 吸 收 紫 外 線 后 被 加

4、熱 ， 所 以 這一 層 的 溫 度 隨 高 度 升 高 增 加 緩 慢 ， 在 30 Km-35 Km的 高 度 時(shí) ， 氣 溫 約 為 -55 ， 當(dāng) 高 度 繼續(xù) 升 高 到 50 Km處 ， 氣 溫 可 升 高 到 - 3 。 O3 O + O2紫外線 + 能量 由 于 該 層 內(nèi) 大 氣 的 透 明 度 較 好 ， 氣 流 也 穩(wěn) 定 ，幾 乎 不 存 在 水 蒸 氣 和 塵 埃 ， 也 極 少 出 現(xiàn) 云 、 雨 、風(fēng) 暴 等 天 氣 現(xiàn) 象 ， 是 現(xiàn) 代 超 音 速 飛 機(jī) 飛 行 的 理 想場(chǎng) 所 。 平 流 層 上 方 約 80 K m 85 K m左 右 范 圍 稱 為中

5、 間 層 。 再 往 上 就 是 非 均 勻 質(zhì) 層 ， 這 層 里 又 分 為熱 層 （ 電 離 層 ） 和 外 層 （ 散 逸 層 ） 。 這 層 再 往 上就 是 宇 宙 空 間 。 大 氣 的 污 染 是 指 在 任 何 大 氣 條 件 下 ， 某 些 物質(zhì) 的 濃 度 高 于 它 們 正 常 的 水 準(zhǔn) ， 并 對(duì) 人 和 動(dòng) 物 產(chǎn)生 危 害 作 用 。 大 氣 的 污 染 始 于 資 本 主 義 產(chǎn) 業(yè) 革 命 ，并 隨 世 界 各 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 而 日 益 嚴(yán) 重 。 大 氣 的 污 染 物 主 要 有 8類 ： 硫 化 物 、 碳 的 氧化 物 、 氮 的 化 合

6、物 、 烴 類 化 合 物 、 鹵 素 及 其 化 合物 、 顆 粒 物 質(zhì) （ 煤 塵 、 粉 塵 、 金 屬 微 粒 ） 、 農(nóng) 藥及 放 射 性 物 質(zhì) 。 按 污 染 的 性 質(zhì) 可 分 為 一 次 污 染 物（ 原 發(fā) 性 污 染 物 ） 和 二 次 污 染 物 （ 繼 發(fā) 性 污 染物 ） 。2. 大 氣 的 污 染 二 次 污 染 物 是 指 不 穩(wěn) 定 的 一 次 污 染 物 與 大 氣 中 原有 成 分 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 或 污 染 物 之 間 相 互 發(fā) 生 化學(xué) 反 應(yīng) 生 成 的 一 系 列 新 的 污 染 物 ， 如 H2S、 SO2和NO等 被 氧 化 而

7、 生 成 的 新 的 污 染 物 ， 又 如 NO2和HNO3就 是 由 NO被 氧 化 而 生 成 的 。直 接 從 各 類 污 染 源 排 出 的 物 質(zhì) 稱 為 一 次 污 染 物 ，其 中 又 包 含 反 應(yīng) 性 物 質(zhì) 和 非 反 應(yīng) 性 物 質(zhì) 。 反 應(yīng) 性物 質(zhì) 不 穩(wěn) 定 ， 在 大 氣 中 常 與 其 它 污 染 物 發(fā) 生 化 學(xué)反 應(yīng) ， 或 者 作 為 催 化 劑 促 進(jìn) 其 它 污 染 物 之 間 發(fā) 生化 學(xué) 反 應(yīng) 。 非 反 應(yīng) 性 物 質(zhì) 不 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 或 反 應(yīng)緩 慢 ， 是 較 為 穩(wěn) 定 的 物 質(zhì) 。 大 氣 中 的 污 染污 染 物

8、一 次 污 染 物 二 次 污 染 物含 硫 化 合 物 H2S、 SO2 SO3、 H2SO4、 MSO4碳 的 氧 化 物 CO、 CO2 無氮 的 化 合 物 NO、 NH3 NO2、 HNO3 、 MNO3碳 氫 化 合 物 C1-C3化 合 物 醛 、 酮 、 酸鹵 代 化 合 物 HF、 Cl2、 HCl、 鹵代 無氧 化 劑 - O 3顆 粒 物 質(zhì) 煤 塵 、 粉 塵 、 金 屬微 粒 -放 射 性 物 質(zhì) 鈾 、 釷 、 鐳 等 - （ 1） 微 粒 指 空 氣 中 粒 度 直 徑 為 0.0002 m的 液 態(tài) 和 固 態(tài)物 質(zhì) 。 主 要 有 其 溶 膠 （ 懸 浮 于

9、空 氣 中 固 體 物 質(zhì) ， 其直 徑 一 般 小 于 1 m） ， 煙 、 塵 等 。 大 氣 中 微 粒 主 要是 由 燒 煤 造 成 的 ， 平 均 每 燃 燒 一 噸 煤 會(huì) 產(chǎn) 生 11 Kg粉塵 。 微 粒 的 危 害 主 要 有 ： 對(duì) 人 類 健 康 造 成 威 脅 、 遮擋 陽(yáng) 光 、 降 低 可 見 度 影 響 交 通 、 降 低 氣 溫 影 響 氣 候 。 （ 2） 硫 化 物 礦 物 燃 料 中 一 般 都 含 有 相 當(dāng) 數(shù) 量 的 硫 （ 例 如 ， 煤 中含 有 0.5%-6.0%的 硫 ） ， 燃 燒 時(shí) 放 出 SO2， 目 前 世界 上 因 燃 煤 而 排

10、 入 大 氣 中 的 SO2高 達(dá) 1.5億 噸 。 SO2是 無 色 有 味 的 氣 體 ， 人 的 嗅 覺 器 官 可 檢 測(cè) 3 10 - 6以 上 的 SO2， 當(dāng) 濃 度 達(dá) 到 8 10 - 6時(shí) ， 可 對(duì) 人 造 成 危害 ， 達(dá) 到 400 10 - 6時(shí) ， 人 立 即 死 亡 。 （ 3） 碳 的 氧 化 物 一 氧 化 碳 （ CO） 是 無 色 無 嗅 的 氣 體 ， 使 人 不易 覺 察 其 存 在 。 當(dāng) CO被 吸 入 人 體 后 ， 極 易 與 血 紅 蛋白 結(jié) 合 ， 生 成 羰 基 血 紅 蛋 白 。 羰 基 血 紅 蛋 白 的 濃 度達(dá) 到 血 紅 蛋

11、白 的 2.5%時(shí) ， 可 對(duì) 人 產(chǎn) 生 不 良 影 響 。 CO與 血 紅 蛋 白 的 親 合 力 比 O2與 血 紅 蛋 白 的 親 合 力 要 大200-300倍 ， 這 樣 CO就 會(huì) 使 血 紅 蛋 白 失 去 攜 帶 氧 的 能力 ， 導(dǎo) 致 降 低 血 液 中 的 氧 而 中 毒 。 一 氧 化 碳 是 城 市 空 氣 中 數(shù) 量 最 大 的 一 種 污 染 物 ，自 然 原 因 形 成 的 CO的 本 底 濃 度 約 為 110 - 6。 造成 空 氣 中 實(shí) 際 濃 度 大 大 超 過 本 底 濃 度 的 原 因 是 燃料 的 不 完 全 燃 燒 ， 其 中 80%是 由

12、汽 車 排 出 來 的 。汽 車 在 常 速 行 駛 時(shí) ， 排 放 的 廢 氣 中 CO約 占 3%；而 空 檔 行 駛 時(shí) CO則 約 占 12%； 交 通 繁 忙 地 區(qū) 的CO濃 度 常 為 50 10 - 6。 當(dāng) CO的 濃 度 達(dá) 到 1200 10 - 6就 會(huì) 有 生 命 危 險(xiǎn) 。 （ 4） 氮 的 氧 化 物 大 氣 中 含 氮 的 化 合 物 有 ： NO、 NO2、 N2O、NO3- 、 NH3等 ， 下 層 大 氣 中 N2O是 土 壤 細(xì) 菌 活 動(dòng) 的產(chǎn) 物 ， 在 對(duì) 流 層 上 部 被 氧 化 。 NO和 NO2為 含 氮 有機(jī) 物 燃 燒 時(shí) 所 釋 放

13、出 來 的 。 NO和 NO2的 毒 性 較 大 ，比 CO的 毒 性 大 五 倍 。 它 們 能 刺 激 呼 吸 系 統(tǒng) 及 與 血色 素 結(jié) 合 形 成 亞 硝 基 白 色 素 而 引 起 中 毒 。 NO2是 棕色 有 特 殊 刺 激 臭 味 的 氣 體 ， 濃 度 達(dá) 到 110-6就 能 被人 感 覺 到 。 氮 的 氧 化 物 還 是 光 化 學(xué) 煙 霧 的 引 發(fā) 劑之 一 。 我 國(guó) 衛(wèi) 生 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 ， 居 民 區(qū) 大 氣 中 NO x（ 以NO2計(jì) ） 一 次 最 大 濃 度 不 得 超 過 0.15 mg/m3。 （ 5） 碳 氫 化 合 物 自 然 界 的 碳 氫

14、 化 合 物 大 多 數(shù) 是 來 源 于 自 然 界 的CH4， 另 一 個(gè) 來 源 是 植 物 排 出 的 萜 烯 類 化 合 物 。 其 它來 源 還 有 如 ： 汽 油 燃 燒 、 雜 物 焚 燒 、 溶 劑 蒸 發(fā) 和 石 油蒸 發(fā) 等 原 因 。 碳 氫 化 合 物 能 導(dǎo) 致 光 化 學(xué) 煙 霧 。 例 如 倫敦 煙 霧 （ 媒 煙 霧 ， 燒 煤 造 成 SO2釋 放 ） 和 洛 杉 機(jī) 煙 霧（ 光 化 學(xué) 煙 霧 ， 汽 車 排 放 的 廢 氣 ： 二 氧 化 碳 、 碳 氫 化合 物 、 氮 的 氧 化 物 。 ） 倫 敦 煙 霧1952年 倫 敦 煙 霧 事 件 是 19

15、52年 12月 5日 9日 發(fā) 生 在 倫 敦 的 一次 嚴(yán) 重 大 氣 污 染 事 件 。 這 次 事 件 造 成 多 達(dá) 12000人 因 為 空 氣 污染 而 喪 生 ， 并 推 動(dòng) 了 英 國(guó) 環(huán) 境 保 護(hù) 立 法 的 進(jìn) 程 。1952年 12月 5日 開 始 ， 逆 溫 層 籠 罩 倫 敦 ， 城 市 處 于 高 氣 壓 中 心位 置 ， 垂 直 和 水 平 的 空 氣 流 動(dòng) 均 停 止 ， 連 續(xù) 數(shù) 日 空 氣 寂 靜 無 風(fēng)當(dāng) 時(shí) 倫 敦 冬 季 多 使 用 燃 煤 采 暖 ， 市 區(qū) 內(nèi) 還 分 布 有 許 多 以 煤 為 主要 能 源 的 火 力 發(fā) 電 站 。 由

16、于 逆 溫 層 的 作 用 ， 煤 炭 燃 燒 產(chǎn) 生 的 二氧 化 碳 、 一 氧 化 碳 、 二 氧 化 硫 、 粉 塵 等 氣 體 與 污 染 物 在 城 市 上空 蓄 積 ， 引 發(fā) 了 連 續(xù) 數(shù) 日 的 大 霧 天 氣 。 期 間 由 于 毒 霧 的 影 響 ，不 僅 大 批 航 班 取 消 ， 甚 至 白 天 汽 車 在 公 路 上 行 駛 都 必 須 打 開 大燈 。 在 這 一 周 內(nèi) ， 倫 敦 市 支 氣 管 炎 ， 冠 心 病 ， 心 臟 衰 竭 ， 結(jié) 核 病 ， 肺 炎 、 肺 癌 、流 行 性 感 冒 等 呼 吸 系 統(tǒng) 疾 病 的 發(fā) 病 率 顯 著 增 加 。

17、 12月 9日 之 后 ， 由 于 天 氣 變化 ， 毒 霧 逐 漸 消 散 ， 但 在 此 之 后 兩 個(gè) 月 內(nèi) ， 由 于 又 有 近 8000人 因 為 煙 霧 事件 而 死 于 呼 吸 系 統(tǒng) 疾 病 洛 杉 磯 型 煙 霧 排 入 大 氣 的 氮 氧 化 物 和 碳 氫 化 物 受 太 陽(yáng) 紫 外 線 作 用 所 產(chǎn) 生 的 一種 具 有 刺 激 性 的 淺 藍(lán) 色 煙 霧 。城 市 大 氣 中 碳 氫 化 合 物 （ HC） 和 氮 氧 化 物 （ NOX） 的 來 源 是 汽車 尾 氣 。 光 化 學(xué) 煙 霧 是 由 氮 氧 化 物 、 碳 氫 化 合 物 在 強(qiáng) 太 陽(yáng) 光

18、作 用下 發(fā) 生 光 化 學(xué) 反 應(yīng) 形 成 的 。 它 以 NO2光 解 生 成 氧 原 子 的 反 應(yīng) 為 引發(fā) ， 導(dǎo) 致 了 臭 氧 的 生 成 。 最 終 產(chǎn) 物 是 醛 、 O3、 過 氧 硝 酸 乙 酰 酯（ PAN） 等 二 次 污 染 物 。 在 特 定 的 地 理 條 件 下 ， 當(dāng) 遇 逆 溫 或 不 利于 擴(kuò) 散 的 氣 象 條 件 時(shí) ， 煙 霧 便 積 聚 不 散 ， 造 成 大 氣 污 染 事 件 。危 害 ： 氣 味 特 殊 ， 刺 激 眼 睛 和 上 呼 吸 道 粘 膜 ， 引 起 眼 睛 紅 腫和 喉 炎 ， 導(dǎo) 致 視 力 減 弱 、 呼 吸 緊 張 、

19、頭 痛 、 全 身 麻 痹 、 肺 水 腫 ，甚 至 死 亡 ； 大 氣 能 見 度 降 低 ， 易 造 成 交 通 事 故 ； 損 害 植 物 和橡 膠 制 品 。 1946年 美 國(guó) 洛 杉 磯 首 先 發(fā) 生 嚴(yán) 重 的 光 化 學(xué) 煙 霧 事 件 ， 故 又 稱 “ 洛 杉 磯 型 煙 霧 ” 。 （ 6） 氧 化 劑 氧 化 劑 是 指 空 氣 中 氧 化 性 能 高 的 化 合 物 ， 主 要為 臭 氧 （ O3） ， 也 包 括 過 氧 化 合 物 、 過 氧 硝 酸 鹽 等 ，例 如 過 氧 乙 酰 硝 酸 酯 （ PNA） 。 氧 化 劑 不 是 排 入 空 氣中 的 氣 體

20、 ， 而 是 通 過 光 化 學(xué) 氧 化 作 用 就 地 產(chǎn) 生 的 。 嚴(yán)格 來 說 ， 它 們 不 是 空 氣 污 染 物 ， 但 是 它 們 的 存 在 令 人感 到 討 厭 。 臭 氧 的 本 底 濃 度 約 為 0.02510 - 6, 當(dāng) 濃 度達(dá) 到 0.110 - 6時(shí) 人 的 眼 睛 就 會(huì) 感 到 刺 激 。 過 氧 硝 酸 酯是 一 種 催 淚 物 質(zhì) ， 效 果 為 甲 醛 的 200倍 。 （ 7） 放 射 性 污 染 放 射 性 污 染 是 指 鈾 、 釷 、 鐳 等 的 釋 放 。 自 然環(huán) 境 中 的 放 射 性 源 有 天 然 和 人 工 兩 類 。 天 然

21、的 放射 性 源 來 自 宇 宙 和 礦 物 中 的 放 射 。 人 工 放 射 性 源來 自 醫(yī) 用 射 線 源 反 應(yīng) 堆 和 各 種 放 射 性 廢 料 。 大 氣 被 污 染 后 導(dǎo) 致 的 一 個(gè) 非 常 明 顯 的 后 果 就是 酸 雨 現(xiàn) 象 。 自 然 界 雨 雪 呈 弱 酸 性 ， 其 pH值 約 為5.6這 是 由 于 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 溶 于 潔 凈 的 雨 水 后形 成 碳 酸 的 緣 故 ： CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- 3 酸 雨 現(xiàn) 象 純 水 是 弱 電 解 質(zhì) ， 只 有 部 分 電 離 ， 因 此 僅 具 有微 弱 的

22、導(dǎo) 電 能 力 。H 2O H+ + OH- 其 中 H+和 OH-分 別 代 表 酸 性 和 堿 性 。 當(dāng) H+和OH-濃 度 相 等 是 則 呈 中 性 。 純 水 中 H+和 OH-濃 度 相等 為 1.004 10 - 7 mol/L， 故 純 水 為 中 性 。 為 方 便起 見 ， 常 將 H+濃 度 用 以 10為 底 數(shù) 的 對(duì) 數(shù) 表 示 ， 即pH = - log H +。 這 種 表 示 一 目 了 然 ， 例 如 水 的 pH可 算 得 為 7.0， 即 為 中 性 ； 若 pH小 于 7.0， 則 為 酸 性 ；若 pH大 于 7.0， 則 為 堿 性 。 隨 著

23、大 氣 污 染 的 日 益 嚴(yán) 重 ， 世 界 各 地 都 有 酸 雨現(xiàn) 象 發(fā) 生 ， 西 歐 、 北 美 尤 為 嚴(yán) 重 ， 我 國(guó) 南 方 城 市 也普 遍 發(fā) 生 酸 雨 現(xiàn) 象 ， 例 如 ， 重 慶 地 區(qū) 就 曾 出 現(xiàn) 過pH為 3的 酸 雨 。 酸 雨 的 危 害 有 下 列 多 方 面 ： 對(duì) 人 體 的 健 康 危 害 ， 例 如 ， SO2、 硫 酸 霧 、 硫酸 鹽 霧 等 會(huì) 引 起 肺 水 腫 和 肺 硬 化 等 疾 病 而 導(dǎo) 致 死 亡 。 使 水 體 酸 化 嚴(yán) 重 影 響 水 生 動(dòng) 植 物 的 生 長(zhǎng) 和 生存 。 破 壞 土 壤 和 植 被 。 腐 蝕

24、 金 屬 、 油 漆 、 皮 革 、 紡 織 品 、 以 及 含 碳 酸鈣 的 建 筑 材 料 。 酸 雨 的 形 成 是 一 個(gè) 復(fù) 雜 過 程 ， 其 機(jī) 理 尚 不 十 分清 楚 。 酸 雨 形 成 的 原 因 可 能 是 因 為 雨 水 中 含 有 一 定數(shù) 量 的 稀 硫 酸 和 稀 硝 酸 以 及 少 部 分 其 它 弱 酸 。 從 我國(guó) 的 情 況 來 看 ， 硫 酸 多 于 硝 酸 。 硫 酸 的 來 源 與 局 部地 區(qū) 大 氣 中 SO2富 集 并 溶 于 大 氣 中 凝 結(jié) 的 水 中 先 生成 亞 硫 酸 ， 然 后 再 經(jīng) 過 催 化 氧 化 作 用 轉(zhuǎn) 化 為 硫

25、酸 。這 些 過 程 的 實(shí) 現(xiàn) 必 須 具 備 一 定 的 條 件 ， 例 如 SO2的量 大 大 超 過 大 氣 的 稀 釋 和 自 凈 能 力 ， 又 有 足 夠 的 氧化 劑 （ 如 雙 氧 水 或 臭 氧 ） 和 催 化 劑 ， 同 時(shí) 還 要 具 備一 定 的 氣 候 條 件 。 人 們 發(fā) 現(xiàn) 全 球 氣 候 正 在 變 暖 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 80年 代 全 球平 均 溫 度 比 上 世 紀(jì) 下 半 葉 升 高 0.6 ， 是 本 世 紀(jì) 最 熱 的10年 。 例 如 ， 1993年 1月 20日 是 大 寒 ， 可 我 國(guó) 廣 州 的 氣溫 達(dá) 28 ， 這 是 十 分 罕

26、見 的 。 全 球 氣 候 變 暖 將 產(chǎn) 生 許 多 不 利 后 果 。 過 去 1個(gè) 世 紀(jì)的 平 均 升 溫 為 0.3 -0.7 ， 使 海 水 膨 脹 以 及 極 地 冰 川 和雪 山 融 化 ， 因 而 導(dǎo) 致 海 平 面 上 升 了 100 mm-200 mm。 若海 平 面 上 升 1 m， 則 尼 羅 河 三 角 洲 將 全 部 被 淹 ， 許 多 陸地 消 失 ， 沿 海 大 城 市 也 將 深 受 水 災(zāi) 之 害 。 海 平 面 的 不 斷升 高 將 給 人 類 生 活 和 經(jīng) 濟(jì) 建 設(shè) 帶 來 不 可 估 量 的 危 害 。4 溫 室 效 應(yīng) 那 麼 為 什 麼 全

27、球 氣 候 會(huì) 變 暖 ？ 早 在 19世 紀(jì) 末 已有 人 指 出 ， 大 氣 中 二 氧 化 碳 濃 度 增 加 將 引 起 氣 溫 升高 。 在 產(chǎn) 業(yè) 革 命 前 ， 大 氣 、 海 洋 和 生 物 圈 之 間 碳 循環(huán) 是 基 本 保 持 平 衡 的 ， 大 氣 中 二 氧 化 碳 的 濃 度 為28010-6。 產(chǎn) 業(yè) 革 命 推 動(dòng) 了 工 業(yè) 迅 速 發(fā) 展 ， 石 油 天然 氣 的 消 耗 量 急 劇 增 加 ， 排 放 入 大 氣 的 CO2也 隨 之急 劇 增 加 。 大 氣 中 CO2濃 度 的 增 加 使 氣 溫 上 升 的 原 因 在 于 CO2能 吸收 紅 外 線

28、 。 當(dāng) 太 陽(yáng) 光 照 射 到 海 洋 和 地 球 表 面 ， 使 它 們變 暖 ， 后 者 又 以 紅 外 線 的 形 式 把 熱 輻 射 回 太 空 ， 其 中部 分 為 大 氣 中 的 CO2所 吸 收 ， 從 而 使 大 氣 層 成 為 地 面的 保 溫 層 ， 起 到 保 溫 作 用 ， 這 就 是 溫 室 效 應(yīng) 。 能 產(chǎn) 生溫 室 效 應(yīng) 的 氣 體 稱 為 溫 室 氣 體 。 除 CO2外 ， N2O、 甲 烷(CH4)、 臭 氧 （ O3） 等 也 是 溫 室 氣 體 。 但 CO2是 最 主 要的 溫 室 氣 體 ， 它 在 大 氣 層 中 非 常 穩(wěn) 定 ， 一 般

29、可 存 留 10年 之 久 。 因 而 必 須 查 清 楚 大 氣 中 CO2來 源 ， 才 能 有 針對(duì) 性 地 采 取 措 施 ， 延 緩 、 減 輕 或 防 止 全 球 氣 候 變 暖 。 CO2的 主 要 來 源 是 大 量 使 用 礦 物 燃 料 作 為 能 源 ，其 燃 燒 產(chǎn) 物 CO2就 大 量 排 放 大 氣 中 （ 這 占 大 氣 中CO2含 量 的 70%） ； 其 次 是 地 球 上 森 林 的 減 少 。 據(jù)統(tǒng) 計(jì) ， 全 球 平 均 每 年 以 900萬 2400 萬 公 頃 的 速 度砍 伐 森 林 。 森 林 是 大 氣 的 “ 清 潔 工 ” ， 通 過 光

30、合 作用 可 以 吸 收 大 量 CO2， 吐 放 出 氧 氣 ， 對(duì) 全 球 氣 候 起著 重 要 的 調(diào) 節(jié) 作 用 。 而 森 林 的 減 少 就 不 可 避 免 的 使大 氣 中 CO2量 增 加 。 了 解 大 氣 中 CO2的 主 要 來 源 ， 我 們 防 止 全 球 變暖 的 對(duì) 策 是 需 要 調(diào) 整 人 類 的 生 產(chǎn) 活 動(dòng) 和 生 活 方 式 。具 體 來 說 要 控 制 能 源 消 耗 規(guī) 模 ， 尤 其 是 礦 物 燃 料 的消 耗 規(guī) 模 ， 大 力 發(fā) 展 不 產(chǎn) 生 CO2等 溫 室 氣 體 的 能 源 ，如 太 陽(yáng) 能 、 核 能 、 氫 能 、 水 力 能

31、 等 。 即 使 是 非 使 用礦 物 燃 料 不 可 ， 也 要 講 究 使 用 效 率 并 節(jié) 約 能 源 。 此外 必 須 加 強(qiáng) 保 護(hù) 森 林 資 源 ， 大 力 綠 化 我 們 的 地 球 。 大 氣 中 有 一 種 稀 有 成 分 常 被 人 們 忽 視 ， 然 而 它卻 默 默 地 在 保 護(hù) 著 人 們 ， 那 就 是 臭 氧 （ O3） 。 臭 氧是 一 種 有 刺 激 性 氣 味 的 氣 體 ， 人 的 鼻 子 只 要 臭 氧 含量 為 0.0210-6時(shí) 就 可 聞 出 。 臭 氧 濃 度 較 高 時(shí) 會(huì) 對(duì) 人的 健 康 造 成 危 害 。 例 如 使 人 的 腦 干

32、 受 損 ， 干 擾 體 溫調(diào) 節(jié) 以 及 毛 孔 擴(kuò) 張 ， 致 使 體 溫 下 降 ， 嚴(yán) 重 降 低 人 的夜 視 能 力 等 。 臭 氧 是 由 氧 氣 在 獲 得 適 當(dāng) 能 量 時(shí) 產(chǎn) 生的 ， 例 如 閃 電 、 電 火 花 等 均 會(huì) 形 成 臭 氧 。5. 臭 氧 層 空 洞 臭 氧 在 不 同 的 大 氣 高 度 上 分 布 不 一 樣 ， 近 地 面 的 對(duì)流 層 中 含 量 很 少 ， 隨 著 高 度 升 高 臭 氧 的 濃 度 也 逐 漸提 高 ， 在 距 地 球 表 面 25 km 40 km的 平 流 層 中 ， 臭氧 的 濃 度 最 大 稱 為 臭 氧 層 。

33、臭 氧 層 非 常 稀 薄 ， 即 使在 最 大 濃 度 處 ， 臭 氧 對(duì) 空 氣 的 體 積 比 也 不 過 是 百 萬分 之 幾 。 其 總 的 累 積 厚 度 平 均 也 僅 0.3 cm左 右 。 然而 就 是 這 樣 一 層 簿 簿 的 臭 氧 層 ， 卻 成 了 人 類 能 夠 得以 生 存 的 保 護(hù) 傘 。 因 為 它 擋 住 了 99%的 來 自 太 陽(yáng) 的 紫外 線 輻 射 。 人 類 對(duì) 紫 外 線 十 分 敏 感 ， 少 量 紫 外 線 可起 到 殺 菌 防 病 ， 促 進(jìn) 機(jī) 體 內(nèi) 維 生 素 D形 成 的 作 用 。然 而 過 量 的 紫 外 線 卻 會(huì) 致 人

34、 死 命 ， 特 別 是 引 起 人 類的 皮 膚 癌 ， 因 此 臭 氧 層 的 存 在 是 生 態(tài) 平 衡 的 極 為 重要 的 一 環(huán) 。 1985年 英 國(guó) 南 極 考 察 對(duì) 在 南 極 上 空 發(fā) 現(xiàn) 臭 氧 層 有 一個(gè) 空 洞 ， 其 面 積 有 美 國(guó) 那 么 大 ， 南 極 上 空 的 臭 氧 層減 少 了 約 50%。 而 且 查 明 ， 臭 氧 減 少 的 現(xiàn) 象 常 發(fā) 生在 9 - 10月 之 間 。 臭 氧 量 的 減 少 與 高 度 有 關(guān) ， 濃 度 下降 的 最 大 高 度 是 在 18 km處 ， 減 少 量 約 為 90%以 上 ，所 以 形 成 了 臭

35、 氧 層 中 的 空 洞 。 1987年 12月 德 國(guó) 專 家發(fā) 現(xiàn) ， 北 極 地 區(qū) 也 出 現(xiàn) 一 個(gè) 類 似 南 極 上 空 的 臭 氧 層空 洞 ， 面 積 稍 小 ， 僅 為 南 極 臭 氧 層 空 洞 的 1/5。 經(jīng) 觀察 還 發(fā) 現(xiàn) 臭 氧 層 空 洞 并 不 是 固 定 在 一 個(gè) 地 方 或 某 一個(gè) 區(qū) 域 ， 它 是 會(huì) 移 動(dòng) 的 ， 且 面 積 有 擴(kuò) 大 的 趨 勢(shì) 。1995年 南 極 臭 氧 層 空 洞 的 面 積 已 經(jīng) 擴(kuò) 大 到 2000萬平 方 公 里 ， 相 當(dāng) 于 歐 洲 面 積 的 2倍 。 臭 氧 層 遭 到 破 壞 而 導(dǎo) 致 形 成 空

36、 洞 的 原 因 是 由 于 鹵代 烴 類 引 起 的 。 鹵 代 烴 在 人 類 生 活 中 的 用 量 是 極大 的 ， 如 冷 凍 劑 （ 氟 里 昂 等 ） 、 滅 火 劑 、 噴 射 劑 、溶 劑 等 。 在 生 產(chǎn) 和 使 用 過 程 中 有 許 多 鹵 代 烴 被 釋放 到 大 氣 層 。 這 類 物 質(zhì) 到 達(dá) 平 流 層 后 ， 受 到 太 陽(yáng)輻 射 和 光 氧 化 作 用 會(huì) 分 解 出 氯 自 由 基 。 這 種 氯 自由 基 的 反 應(yīng) 能 力 極 強(qiáng) ， 導(dǎo) 致 臭 氧 迅 速 分 解 。是 誰(shuí) 破 壞 了 臭 氧 層 ？ 例 如 ： CFF F Cl CFF F C

37、l+. .紫外線 （自由基）Cl + O 3 ClO + O2. . 在 平 流 層 中 臭氧 是 由 O2在 紫 外 線作 用 下 形 成 的 。 O2 O2 O + O2 O3 紫外線 這 過 程 中 的 自 由 氧 原 子 還 會(huì) 與 ClO自 由 基 反應(yīng) ， 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 的 Cl又 會(huì) 進(jìn) 一 步 破 壞 臭 氧 。 這 種類 似 鏈 式 反 應(yīng) 的 過 程 ， 致 使 一 個(gè) 氯 自 由 基 可 以 破壞 上 千 個(gè) 臭 氧 分 子 ， 最 終 導(dǎo) 致 臭 氧 層 空 洞 的 形 成 。 O + ClO Cl + O2. . 同 素 異 形 （ 性 ） 體 臭 氧 層 中 臭

38、氧 的 濃 度 減 少 1%， 短 波 長(zhǎng) 紫 外 線輻 射 將 增 強(qiáng) 2%， 皮 膚 癌 的 發(fā) 病 率 提 高 4%。 按 目前 臭 氧 被 破 壞 的 速 度 推 算 ， 到 2075年 ， 臭 氧 將 比1985年 時(shí) 減 少 40%， 因 此 全 球 皮 膚 癌 患 者 將 達(dá) 1.5億 人 ,農(nóng) 作 物 減 少 7.5%， 水 產(chǎn) 資 源 減 損 25%， 人 體免 疫 功 能 將 減 退 。 因 此 保 護(hù) 臭 氧 層 是 一 個(gè) 迫 在 眉睫 的 全 球 性 問 題 ， 要 全 世 界 合 作 采 取 共 同 的 行 動(dòng) 。為 此 已 召 開 過 多 次 國(guó) 際 會(huì) 議 ，

39、1985年 通 過 了 維也 納 保 護(hù) 臭 氧 層 公 約 ， 1987年 達(dá) 成 了 蒙 特 利爾 議 定 書 。 規(guī) 定 要 控 制 兩 類 8種 物 質(zhì) 的 生 產(chǎn) 。 第一 類 是 氯 氟 烴 ， 包 括 CFC-11、 CFC-12、 CFC-13、CFC-14、 CFC-15。 第 二 類 是 含 溴 氯 氟 烴 （ 哈 龍 ） ， 包 括 1211、 1301、2402等 。 規(guī) 定 還 要 求 從 1989年 7月 1日 起 氯 氟 烴 的 生產(chǎn) 和 消 費(fèi) 不 準(zhǔn) 超 標(biāo) ； 從 1993年 7月 1日 起 氯 氟 烴 的 生產(chǎn) 和 消 費(fèi) 要 比 標(biāo) 準(zhǔn) 減 少 20%；

40、 從 1998年 7月 1日 起 再減 少 20%， 總 共 削 減 50%； 對(duì) 發(fā) 展 中 國(guó) 家 可 推 遲 10年 執(zhí) 行 。 我 國(guó) 也 參 加 了 上 述 兩 個(gè) 公 約 ， 目 前 我 國(guó) 每年 生 產(chǎn) 上 述 物 質(zhì) 24500噸 ， 實(shí) 際 消 費(fèi) 量 為 31500噸 ，其 中 55%用 于 制 冷 。 氯 氟 烴 的 沸 點(diǎn) 較 低 ， 在 常 溫 下 是 氣 體 或 液 體 ， 它 們都 不 溶 于 水 ， 對(duì) 絕 大 部 分 化 學(xué) 物 質(zhì) 是 惰 性 的 。 氯 氟烴 商 業(yè) 名 為 氟 里 昂 ， 它 被 用 來 作 為 冷 凍 壓 縮 機(jī) 介 質(zhì) ，壓 縮 時(shí)

41、放 熱 ， 膨 脹 時(shí) 吸 熱 制 冷 。 另 外 ， 氟 里 昂 還 被用 來 作 噴 發(fā) 劑 、 滅 蚊 劑 、 止 疼 藥 等 。 全 氟 化 合 物 還可 作 為 血 液 中 載 氧 蛋 白 血 紅 蛋 白 的 臨 時(shí) 替 代 品 。氟 里 昂 在 人 類 生 活 中 有 極 大 的 應(yīng) 用 。 因 此 研 究 開 發(fā)致 冷 劑 的 替 代 物 是 十 分 迫 切 的 任 務(wù) ， 如 溴 化 鋰 致 冷技 術(shù) 的 開 發(fā) 和 應(yīng) 用 就 可 大 大 減 少 鹵 代 烴 的 消 費(fèi) 。 燃 燒 是 一 種 化 學(xué) 現(xiàn) 象 ， 從 化 學(xué) 的 觀 點(diǎn) 講 ， 是 可燃 物 和 氧 化 劑

42、發(fā) 生 劇 烈 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 同 時(shí) 放 出 熱 和 光的 現(xiàn) 象 。 燃 燒 要 有 一 定 的 條 件 才 能 發(fā) 生 ， 根 據(jù) 定 義 它 必須 同 時(shí) 具 有 可 燃 物 和 氧 化 劑 。 但 僅 有 這 兩 種 物 質(zhì) 不一 定 就 會(huì) 發(fā) 生 燃 燒 ， 例 如 我 們 身 上 穿 的 衣 服 是 可 燃物 ， 空 氣 中 的 氧 是 助 燃 劑 ， 可 是 這 并 不 會(huì) 發(fā) 生 燃 燒 。導(dǎo) 致 燃 燒 的 另 一 個(gè) 重 要 條 件 ， 就 是 能 夠 引 起 著 火 的點(diǎn) 火 源 。 這 三 者 就 是 燃 燒 的 必 要 條 件 。 4.3 火 災(zāi) 的 消 防（

43、 1） 燃 燒 的 必 要 條 件 1 可 燃 物 所 謂 可 燃 物 ， 就 是 能 夠 燒 得 起 來 的 物 質(zhì) ， 以化 學(xué) 觀 點(diǎn) 講 就 是 含 有 碳 、 氫 等 元 素 的 化 合 物 ， 特別 是 富 含 碳 的 化 合 物 。 例 如 ， 汽 油 、 煤 、 酒 精 但 是 在 特 定 的 條 件 下 可 燃 物 還 應(yīng) 包 括 強(qiáng) 還 原 劑 ，如 金 屬 鋁 、 金 屬 鎂 。 過 去 在 焊 接 鐵 軌 時(shí) 用 的 鋁熱 劑 ， 就 是 利 用 金 屬 鋁 粉 與 氧 的 燃 燒 反 應(yīng) 所 生 成的可 燃 物 、 氧 化 劑 、 點(diǎn) 火 源 這 3個(gè) 條 件 并 不

44、 是 充 要條 件 ， 就 是 說 每 一 個(gè) 條 件 中 還 有 一 定 的 要 求 ， 否則 三 者 具 備 也 燒 不 起 來 。 以 下 逐 一 討 論 這 3個(gè) 條件 。 熱 使 鐵 熔 化 的 。 節(jié) 日 里 孩 童 們 玩 耍 的 鎂 條 棒 也 是 利用 鎂 在 空 氣 中 燃 燒 所 發(fā) 出 的 耀 眼 火 花 。 又 如 金 屬 鎂尚 可 在 CO2中 發(fā) 生 燃 燒 反 應(yīng) : 2 Mg + CO2 2 MgO + C 各 種 可 燃 物 ， 它 們 的 易 燃 程 度 不 同 ， 因 此 常 用一 定 的 標(biāo) 準(zhǔn) 將 它 們 劃 分 為 各 種 等 級(jí) ， 以 便 人

45、們 在 處理 、 運(yùn) 輸 或 儲(chǔ) 存 過 程 中 加 以 特 別 的 注 意 。 常 用 的 標(biāo)準(zhǔn) 中 有 根 據(jù) 閃 點(diǎn) 來 劃 分 的 。 所 謂 閃 點(diǎn) ， 即 明 火 接 近 易 燃 或 可 燃 液 體 的 液 面 時(shí)在 蒸 氣 中 發(fā) 生 一 閃 一 閃 而 不 能 連 續(xù) 燃 燒 現(xiàn) 象 （ 閃火 或 閃 燃 ） 時(shí) 的 液 體 溫 度 。 由 于 閃 點(diǎn) 是 可 能 引 起火 災(zāi) 危 險(xiǎn) 的 最 低 溫 度 ， 大 部 分 國(guó) 家 均 采 用 閃 點(diǎn) 來劃 分 危 險(xiǎn) 程 度 。閃 點(diǎn) 在 28 以 下 的 均 為 易 燃 危 險(xiǎn) 品 ， 如 苯 、 乙 醇 。閃 點(diǎn) 愈 低 ，

46、 危 險(xiǎn) 性 愈 大 ， 如 丙 酮 閃 點(diǎn) 為 -20 ， 乙醚 閃 點(diǎn) - 45 ， 低 沸 點(diǎn) 石 油 醚 閃 點(diǎn) 為 -55 。 還 可以 根 據(jù) 可 燃 物 的 燃 點(diǎn) 來 判 斷 它 們 的 危 險(xiǎn) 性 。 所 謂 燃 點(diǎn) 即 點(diǎn) 火 源 接 近 可 燃 物 使 其 著 火 并 繼 續(xù) 燃 燒的 溫 度 。 它 與 閃 點(diǎn) 有 一 定 的 聯(lián) 系 ， 即 閃 點(diǎn) 高 ， 燃 點(diǎn)也 高 ， 但 閃 點(diǎn) 愈 低 ， 兩 者 的 差 距 愈 小 。 一 般 的 易 燃液 體 ， 燃 點(diǎn) 比 閃 點(diǎn) 高 1 5 ， 閃 點(diǎn) 高 達(dá) 100 以 上時(shí) ， 差 值 可 達(dá) 30 左 右 。 此

47、 外 還 有 按 自 燃 點(diǎn) 標(biāo) 準(zhǔn) 來劃 分 的 。 所 謂 自 燃 ， 即 連 續(xù) 加 熱 雖 沒 有 與 明 火 接 觸 ，但 當(dāng) 溫 度 升 高 至 某 一 程 度 時(shí) ， 發(fā) 生 燃 燒 的 現(xiàn) 象 ， 也稱 熱 自 燃 。 引 起 這 種 現(xiàn) 象 的 最 低 溫 度 即 為 自 燃 點(diǎn) 。 自 燃 點(diǎn) 一 般 比 閃 點(diǎn) 和 燃 點(diǎn) 高 出 許 多 。 如 石 油 醚 的 自燃 點(diǎn) 為 246 。 當(dāng) 然 也 有 自 燃 點(diǎn) 較 低 的 可 燃 物 ， 如二 硫 化 碳 （ CS 2） 的 自 燃 點(diǎn) 為 112 ， 硝 化 棉 的 自 燃點(diǎn) 為 180 。 可 燃 物 一 般 分

48、 為 天 然 物 及 其 加 工 產(chǎn) 品和 化 學(xué) 物 質(zhì) 兩 大 類 。 2 助 燃 劑 最 常 見 的 就 是 空 氣 中 的 氧 。 氧 在 空 氣 中 的含 量 為 21%左 右 ， 是 燃 燒 中 最 為 普 遍 的 助 燃 劑 。然 而 當(dāng) 空 中 氧 氣 的 濃 度 減 低 到 14%以 下 ， 依 靠 氧氣 發(fā) 生 的 燃 燒 反 應(yīng) 就 無 法 繼 續(xù) 。 這 為 我 們 抑 制燃 燒 提 供 了 有 力 的 依 據(jù) 。 由 于 燃 燒 反 應(yīng) 是 強(qiáng) 烈 的 氧 化 還 原 反 應(yīng) ， 因 此 除 氧 之外 ， 具 有 使 其 它 物 質(zhì) 迅 速 氧 化 的 強(qiáng) 氧 化 劑

49、 均 會(huì) 引 起燃 燒 反 應(yīng) 。 如 鹵 素 中 的 氟 、 氯 等 強(qiáng) 氧 化 劑 ， 盡 管 沒有 氧 參 與 ， 鐵 粉 仍 可 以 在 氯 氣 中 繼 續(xù) 燃 燒 。 2 Fe + 3 Cl2- 2 FeCl3 有 許 多 化 學(xué) 物 品 ， 含 有 較 多 的 氧 ， 一 旦 參 與燃 燒 反 應(yīng) 就 是 極 好 的 氧 化 劑 ， 如 高 錳 酸 鉀（ KMnO4） 、 濃 硝 酸 (HNO3)、 重 鉻 酸 鉀 (K2Cr2O7)、過 氧 化 氫 （ H 2O2） 等 。 在 一 些 場(chǎng) 合 中 ， 這 些 強(qiáng) 氧化 劑 比 空 氣 中 的 氧 更 厲 害 ， 但 往 往 又

50、會(huì) 被 忽 視 。 3 點(diǎn) 火 源 點(diǎn) 火 源 作 為 燃 燒 的 必 要 條 件 ， 它 必 須 具 有 足夠 的 強(qiáng) 度 ， 以 使 可 燃 物 被 加 熱 到 燃 點(diǎn) 或 者 整 個(gè) 體 系被 加 熱 到 自 燃 點(diǎn) 。 最 普 通 的 點(diǎn) 火 源 就 是 明 火 ， 諸如 火 柴 、 打 火 機(jī) 、 煤 氣 燈 、 氣 焰 切 割 槍 電 火 花也 是 引 起 火 災(zāi) 的 罪 魁 之 一 ， 常 常 由 于 電 路 開 啟 或 切斷 時(shí) 產(chǎn) 生 的 火 花 引 起 一 場(chǎng) 大 的 災(zāi) 難 。 自 然 現(xiàn) 象 中 的雷 電 也 會(huì) 引 起 火 災(zāi) ， 強(qiáng) 烈 的 日 光 通 過 透 鏡

51、的 聚 焦 也可 起 到 點(diǎn) 火 源 的 作 用 。 某 些 化 學(xué) 反 應(yīng) 所 積 聚 的 能 量 也 可 成 為 點(diǎn) 火 源 。如 一 些 緩 慢 放 熱 氧 化 反 應(yīng) ， 若 不 及 時(shí) 疏 散 熱 量 ，積 聚 到 一 定 程 度 就 會(huì) 發(fā) 生 燃 燒 ， 像 堆 積 的 干 草 和煤 堆 。 又 如 與 水 發(fā) 生 劇 烈 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 物 質(zhì) ， 如 金屬 鈉 、 石 灰 等 。 因 為 不 是 明 火 往 往 不 易 被 人 注 意 ，然 而 恰 恰 是 這 些 化 學(xué) 能 源 成 為 火 災(zāi) 的 禍 首 。 I 遇 水 自 燃 如 金 屬 元 素 鉀 （ K） 、 鈉

52、 (Na)等 只 要 遇 水 ，或 水 蒸 氣 就 會(huì) 發(fā) 生 強(qiáng) 烈 反 應(yīng) 。 若 把 一 小 塊 金 屬 鉀投 入 水 中 ， 立 即 可 以 看 見 一 個(gè) 發(fā) 光 的 小 球 在 水 面上 竄 動(dòng) ， 這 是 因 為 發(fā) 生 了 如 下 的 強(qiáng) 放 熱 反 應(yīng) ： 2 K + 2 H2O - H2 + 2 KOH 反 應(yīng) 中 產(chǎn) 生 的 氫 氣 又 立 即 與 氧 反 應(yīng) ， 而 產(chǎn) 生的 熱 量 使 鉀 塊 熔 化 為 小 球 狀 。 所 以 平 時(shí) 這 些 金 屬只 能 保 存 在 無 水 煤 油 之 中 ， 以 便 隔 絕 空 氣 。(2) 化 學(xué) 自 燃在 化 學(xué) 物 品 中

53、 ， 有 一 類 物 品 能 發(fā) 生 自 燃 現(xiàn) 象 。 II 遇 空 氣 自 燃像 黃 磷 （ P） 在 30 時(shí) 能 自 燃 ， 與 空 氣 中 的 氧 化 合生 成 五 氧 化 二 磷 。 4P + 5O2 -2 P2O5 因 此 黃 磷 平 時(shí) 只 能 保 存 在 水 中 ， 以 便 隔 絕 空 氣 。黃 磷 即 使 在 室 溫 低 于 30 時(shí) ， 也 不 能 直 接 接 觸 空氣 ， 因 為 盡 管 30 以 下 不 會(huì) 發(fā) 生 自 燃 ， 但 反 應(yīng) 仍會(huì) 發(fā) 生 ， 而 一 旦 有 反 應(yīng) 發(fā) 生 ， 黃 磷 的 溫 度 迅 速 提 高 ，然 后 就 會(huì) 發(fā) 生 自 燃 。 另

54、 一 類 自 燃 物 質(zhì) 如 硫 化 鐵 （ FeS2） ， 也 會(huì) 在 空中 自 燃 。 FeS2 + O2 - FeS + SO2 這 是 一 個(gè) 強(qiáng) 放 熱 反 應(yīng) ， 所 以 會(huì) 迅 速 引 起燃 燒 。 處 理 這 類 物 品 時(shí) 必 須 先 潤(rùn) 濕 后 再 埋 入土 中 ， 讓 其 緩 慢 作 用 而 消 耗 。 當(dāng) 一 個(gè) 強(qiáng) 氧 化 劑 與 一 個(gè) 強(qiáng) 還 原 劑 相 遇時(shí) ， 由 于 劇 烈 的 反 應(yīng) 以 及 所 釋 放 的 熱 量 ， 有時(shí) 也 會(huì) 引 起 燃 燒 。 如 三 氧 化 鉻 遇 到 乙 醇 便 會(huì)立 即 燃 燒 ， 這 是 因 為 反 應(yīng) 熱 引 起 了 乙

55、 醇 的 燃燒 。 類 似 的 反 應(yīng) 還 有 ：III 自 燃 反 應(yīng) 物 KMnO4 + 甘 油 （ 或 乙 醇 ）H2O2 + 紙 張 （ 或 木 材 ） 濃 硝 酸 + 有 機(jī) 物 HCHCHHCH OHOHOH 甘油 在 儲(chǔ) 存 化 學(xué) 物 品 時(shí) ， 有 一 個(gè) 原 則 必 須 遵 守 ，那 就 是 氧 化 劑 類 必 須 遠(yuǎn) 離 還 原 劑 類 。 即 使 是 不 會(huì)發(fā) 生 自 燃 的 這 兩 類 物 品 ， 也 要 分 開 存 放 ， 以 免 一旦 有 事 故 發(fā) 生 時(shí) ， 火 上 添 油 。 (1) 窒 息 法 所 謂 窒 息 法 就 是 斷 絕 氧 的 來 源 ， 或 是

56、 氧 的 濃 度低 于 14%。 經(jīng) 常 采 用 的 方 法 就 是 覆 蓋 ， 如 油 鍋 起 火只 要 蓋 上 密 閉 性 較 好 的 蓋 子 即 可 ， 或 在 燃 燒 物 體 上蓋 了 毯 子 、 被 子 （ 一 定 要 覆 蓋 完 全 ） 等 方 式 。 泡 沫滅 火 劑 所 產(chǎn) 生 的 泡 沫 （ CO2） 能 浮 在 燃 燒 物 上 ， 達(dá)到 隔 絕 氧 的 作 用 ， 也 是 窒 息 法 。 二 氧 化 碳 或 四 氯 化碳 滅 火 機(jī) 的 功 能 是 稀 釋 氧 氣 濃 度 和 隔 絕 氧 氣 。IV 滅 火 原 理根 據(jù) 燃 燒 的 3個(gè) 必 要 條 件 ， 我 們 可 以

57、 在 抑 制 物 質(zhì) 燃燒 條 件 的 基 礎(chǔ) 上 實(shí) 施 滅 火 。 (2) 冷 卻 法 燃 燒 的 必 要 條 件 之 一 是 要 有 一 定 的 能 量 點(diǎn) 火 ，并 使 溫 度 維 持 在 物 品 的 燃 點(diǎn) 之 上 ， 若 用 大 量 水 來 冷卻 燃 燒 物 體 就 能 使 其 中 止 反 應(yīng) 。 干 冰 （ CO2） 滅 火機(jī) 能 噴 出 大 量 低 溫 氣 體 ， 除 稀 釋 氧 之 外 還 能 降 溫 。例 如 木 材 燃 燒 時(shí) 的 溫 度 能 達(dá) 到 600 900 , 而 木 材的 燃 點(diǎn) 為 290 左 右 ， 因 此 ， 用 大 量 水 或 干 冰 將 燃燒 著 的

58、 木 材 降 溫 到 290 以 下 即 可 達(dá) 到 滅 火 效 果 。 (3) 疏 散 隔 離 法 燃 燒 得 以 繼 續(xù) 是 因 為 有 源 源 不 斷 的 氧 化 劑 和可 燃 物 。 我 們 無 法 將 空 氣 取 走 ， 但 可 以 將 可 燃 物搬 走 ， 因 此 疏 散 可 燃 物 ， 使 其 與 燃 區(qū) 隔 離 就 可 阻止 進(jìn) 一 步 的 燃 燒 。 液 化 氣 燃 燒 或 煤 氣 燃 燒 就 要 及時(shí) 關(guān) 閉 閥 門 以 斷 燃 料 來 源 。 森 林 火 災(zāi) 中 的 挖 溝 隔離 也 是 此 法 。 (4) 化 學(xué) 抑 制 法 燃 燒 反 應(yīng) 有 時(shí) 還 會(huì) 產(chǎn) 生 大

59、量 化 學(xué) 性 能 特 別 活 潑 的自 由 基 ， 而 這 些 自 由 基 又 會(huì) 引 發(fā) 更 多 的 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 使燃 燒 成 為 一 種 連 鎖 反 應(yīng) ， 如 氫 氧 燃 燒 中 ,愈 來 愈 多 的自 由 基 ， 引 發(fā) 愈 來 愈 多 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 使 燃 燒 繼 續(xù) 。 因 此設(shè) 法 用 化 學(xué) 辦 法 將 這 些 自 由 基 消 滅 也 就 可 以 阻 止 燃 燒的 進(jìn) 行 。 新 型 鹵 代 烴 ， 在 高 溫 下 會(huì) 分 解 出 鹵 素 自 由 基 ，極 易 與 可 燃 物 產(chǎn) 生 的 自 由 基 化 合 從 而 抑 制 自 由 基 的 進(jìn)一 步 發(fā) 生 。

60、H2 2 H.（自由基）H. + O2 OH + O O + H2 OH + H. .目 前 廣 為 使 用 的 鹵 代 烴 滅 火 劑 就 是 1211， 這 是 一類 氟 氯 溴 烴 化 合 物 。 這 類 化 合 物 常 用 ABCD 4個(gè) 數(shù)字 來 表 示 ， A、 B、 C、 D分 別 代 表 碳 原 子 數(shù) 、 氟原 子 數(shù) 、 氯 原 子 數(shù) 、 溴 原 子 數(shù) 。 因 此 ， 1211 實(shí) 際就 是 一 氯 一 溴 二 氟 甲 烷 （ CClBrF2)。 作 業(yè)1 全 球 氣 候 變 暖 的 原 因 有 哪 些 ？2 燃 燒 的 必 要 條 件 有 哪 些 ？3 針 對(duì) 燃 燒 的 必 要 條 件 ， 如 何 來 滅 火 ？4 什 麼 是 氟 里 昂 ？ 它 在 人 類 生 活 中 有 哪 些 應(yīng) 用 ？5 由 于 氫 氧 元 素 都 有 多 種 同 位 素 ， 因 此 實(shí) 際 水 的 組 成 有 多 種 ， 請(qǐng) 指 出 含 量 最 大 的那 種 。 水 有 幾 種 常 見 物 理 形 態(tài) ？ 比 較 水 和 冰 的 密 度 并 說 明 原 因 。6 水 的 凈 化 和 純 化 目 的 是 什 麼 ？ 舉 出 兩 種 純 化 水 的 方 法 ？ 7 簡(jiǎn) 述 兩 種 離 子 交 換 樹 脂 的 組 成 和 工 作 原 理