【48812】为什么粉尘简单爆破？

  由我国科学社于1933年8月创刊，距今已有80年的前史。《科学画报》在80年的办刊进程中，形成了浅显生动、图文并茂地介绍最新科技常识，形式多样地遍及科学技术的特色，对进步广大群众的科学水平，启示青年喜好科学、投身科学事业起了很大的效果，当今的不少闻名学者、教授、科学家，青少年时代都曾遭到它的熏陶和启示。

  前史上，粉尘爆破曾屡次产生。比方，1942年4月26日，辽宁本溪湖煤矿的一次煤尘爆破导致了1549人逝世的沉重结果；而第二次世界大战期间几家英国面粉厂的粉尘爆破，威力之大则超过了德国空军抛掷的炸弹。

  粉尘爆破不仅在战乱时代或安全措施相对单薄的发展我国家屡次产生，在发达国家也并不罕见。比方，1980—2005年，美国就产生了近300次粉尘爆破或焚烧事端，导致至少119人逝世。美国化学安全委员会在一份陈述中指出，此类事端频发的根本原因之一是有关粉尘爆破常识的缺少。

  形似无害的粉尘为何会爆破呢?原理其实跟一般物体的焚烧类似。咱们我们都知道，物体焚烧需求若干要素，比方可燃物、助燃物（如氧气）及热源（如火）。粉尘爆破本质上是一种极快速的焚烧，因此也需求这一些要素。不同的是，一般物体在点着及焚烧进程中焚烧部位的热量会因传往内部而丢失，然后添加点着难度，且减缓焚烧速度；而粉尘因为体积纤细，传往内部的热量微乎其微，然后往往简单点着，且焚烧很快，甚至连一些传统上不行焚烧的物体（如金属）或焚烧缓慢的物体（如木材），一旦成为粉尘，也会变成能快速焚烧的可燃物。

  但这还不是最要害的，因为粉尘还有一个更要命的特色，那便是总外表积超大。小不点儿的粉尘，总外表积怎么会超大呢?这是因为物体磨碎后粉尘线度越小，粉尘数量就越大，并且跟粉尘线度的立方成反比。另一方面，单个粉尘的外表积是跟粉尘线度的平方成正比的。因此，粉尘的总外表积（粉尘数量乘以单个粉尘的外表积）跟粉尘线度成反比，线度越小，总外表积就越大。比方，一个质量为8千克的铁球的外表积约为0.05平方米，一旦磨碎成线微米（约相当于面粉粉尘的线度）的粉尘，总外表积将增至120平方米。因为焚烧首要产生在可燃物与助燃物的触摸面上，因此总外表积超大使粉尘具有了足以导致爆破的超高的可燃性。

  总外表积超大与粉尘爆破的联系还能够从另一个视点来了解，那便是物体的外表一般具有所谓的“外表能”，外表积越大，外表能就越高。因此，粉尘的总外表积超大意味着总外表能超大。在物理上，能量高的状况一般是不稳定的，简单经由物理或化学变化开释能量。粉尘爆破便是一种开释能量的进程。

  不过，粉尘爆破也并非毫无门槛，而是要求粉尘到达必定的浓度，且处于弥散状况。因为弥散状况能最有效地表现总外表积超大的“优势”，与助燃物充沛触摸。粉尘爆破门槛的存在提示了消除粉尘爆破风险的一个重要手法是除尘，即下降处于弥散状况的粉尘浓度。前面说到的中荣金属制品有限公司抛光车间之所以产生粉尘爆破，除尘才能缺乏是重要原因之一。

  粉尘爆破的另一个有必要留意一下之处，是它的威力有很大部分来自所谓的“继发性粉尘爆破”，即初度粉尘爆破（也称为“原发性”粉尘爆破）的冲击波将周围的积尘扬起，使之到达粉尘爆破门槛所要求的弥散状况而引发的更大规划的爆破。当然，积尘也能够由其他原因此被扬起，也同样会引发爆破，比方前面说到的本溪湖煤矿的煤尘爆破是由瓦斯爆破引发的；第二次世界大战期间那几家英国面粉厂的粉尘爆破则是由德国空军抛掷在周围的炸弹爆破引发的。因为积尘所具有的这种风险性，美国消防协会将厚度在0.8毫米以上，且占房间外表积5%以上的积尘列为粉尘爆破风险。

  看来粉尘虽小，却是很风险的东西。不过，也别把它看得太负面了，就像炸药并非只能用于损坏，粉尘爆破也能够有正面的使用。事实上，当你在电影里赏识惊险绝伦的爆破特效，或在节日里观看绚丽多姿的烟火扮演时，你所看到的有或许也是粉尘爆破。