水能助燃的奧秘

宋佑寶

俗話說：“水火不相容”。水只能滅火，怎么會助燃呢？一般情況下水與火是不相容的，如發生火災時，人們用高壓水龍頭輸出大量的水來撲滅烈火。但在特殊的情況下，水卻能幫助燃燒，甚至助火為虐。

在生活中，我們可能經常會碰到這樣的事，在我們使用煤爐或煤氣灶的時候，如果不小心，將水灑在煤爐上，這時火不但沒有小，反而猛地變成了一個火團向上躥。這是為什么呢？

原來，水能滅火，是因為當你把大量水澆到火上去時，水將燃燒產生的熱量奪去，產生了水蒸氣，使可燃物的溫度降低；同時，水蒸氣又像一條毯子覆蓋在燃燒物上面，形成了一道與空氣隔絕的屏障，所以就能減小火勢，把火撲滅。但是，少量的水遇到燒得通紅的較多的煤炭或煤氣時會產生水煤氣。水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，它們都是能夠燃燒的，一遇火就會立刻燃燒起來，當然火就更旺了。因此，遇少量水的煤氣灶火更旺了。我們看到有經驗的人或燒爐師傅常常喜歡在燃燒旺盛的爐火上加一些濕煤，就是這個道理。

水，有時還會助火為虐，變成為可怕的“烈性炸藥”。曾經在英國發生過這樣一件事：一天，英國一家煉鐵廠的熔鐵爐底部產生了裂縫，頓時熾熱的鐵水從裂口奪路而出。當溫度高達一千多攝氏度的鐵水碰上爐旁一條水溝里的剎那間，“轟”的一聲震天動地的巨響，整個車間被掀掉了。水為什么會產生這么大的相當于TNT炸藥的威力呢？這是因為水本來是很穩定的，如遇高溫便會發生下面的反應，3Fe+4H2O =Fe3O4+4H2↑。當一千多攝氏度的鐵水流入水溝時，在極短的時間內產生了大量的這種易燃易爆氣體，并且被鐵水的高溫點燃，所以輕而易舉地把巨大的生產車間給炸掉了。正是因為水遇高溫后產生這種氫氧混合氣體的性質，鋼鐵廠里的鐵水包，在注入熾熱的鐵水與鋼水之前，必須進行充分的干燥處理，不讓包中留下一滴水，以防止爆炸事故的發生。

我們知道，水在通電的情況可以分解為氫氣和氧氣，而點燃氫氣和氧氣的混合氣體就會發生爆炸。在做氫氣燃燒的實驗時，如果我們不小心收集了混有氧氣或空氣的氫氣，那么我們不是在點燃，而是在引爆。那樣會使人受到傷害，實驗儀器受損。

你看到過“用水點火”的實驗嗎？在酒精燈的燈芯里，放入綠豆那么大的一粒切除了表面氧化物的金屬鉀，用水一“點”，酒精燈就馬上被點著了。這是金屬鉀遇水發生了劇烈的化學反應的緣故，生成了氫氧化鉀和氫氣，同時還放出了大量的熱，使酒精燃燒起來。由此可見，當鈉、鉀等化學物質發生燃燒時，如果在上面澆水，那么比往火上澆油還要危險。

科學實驗證明，向液體燃料油中噴水，使油霧化后燃燒，可使火焰更旺，而摻入的水量竟然可達三分之一。這是怎么回事呢？人們利用顯微鏡快速攝影技術進行了研究，終于發現了其中的奧秘。原來，噴入的水處在這些燃料油的微滴當中。當油滴燃燒時，水受熱變為水蒸氣，膨脹的水蒸氣將油滴炸得粉碎，從而使油與空氣混合成了油氣。這樣一來，燃料油同空氣中的氧氣混合得更充分了，燃燒當然進行得更迅速。因而火焰也就更旺了。由于這個實驗具有巨大的經濟意義，人們就采用這個做法使劣質的燃料油和廢棄的石油得到利用，還可將含有大量可燃性成分的污水補加適量的重油，作為燃料使用，甚至可用來發電。這樣既處理了污水，保護了環境，又增加了燃料的來源，真可謂是一舉兩得。