引起煤氣爆炸的原因

將蠟燭放入可燃性氣體

在前端彎曲的鐵絲上放置一截蠟燭，當將其放入裝有空氣的瓶子（牛奶瓶等）時，蠟燭會在瓶子中繼續(xù)燃燒。那么，如果將其放入裝滿二氧化碳氣體的瓶子，又會是什么結(jié)果呢？蠟燭的火焰只要低于瓶口一點點，就會立刻熄滅。

于是我們得出，在二氧化碳氣體中，蠟燭是無法燃燒的。

接下來，我們嘗試在瓶中裝入燒飯用的煤氣或者打火機里的氣體，當蠟燭放入這些可燃性氣體后，又會發(fā)生什么呢？要做這個實驗，除了蠟燭與鐵絲外，還需要準備水盆、牛奶瓶、打火機的充氣瓶以及浸濕的紙巾。

先在水盆中裝入水，然后將牛奶瓶裝滿水，并用手掌壓住瓶口倒置放入水中。

然后用打火機的充氣瓶向瓶中充氣（主要成分為丁烷），當水都被排擠出去后，瓶口處會有水泡出現(xiàn)，這說明瓶中已經(jīng)充滿了丁烷氣體，接著繼續(xù)用手掌壓住瓶口，將瓶子從水中取出，用浸濕的紙巾蓋在瓶口上。

現(xiàn)在，我們嘗試將蠟燭放入牛奶瓶。

當蠟燭的火焰接近時，瓶口處會有火焰出現(xiàn)（因為丁烷是可燃性氣體）。而隨著蠟燭一點點地在瓶中下降，蠟燭的火焰會發(fā)生什么變化呢？

瓶中的蠟燭會熄滅。雖然丁烷是可燃性氣體，但蠟燭在其中也會熄滅。（注意：如果瓶中的氣體為丁烷和空氣的混合氣體，將蠟燭放入其中可能會引起爆炸。所以必須在水中用丁烷將瓶中的空氣全部置換出來。）

這是因為空氣中有氧氣，而丁烷氣體中不含氧氣。

點燃瓶中的氫氣

請看上面的示意圖。將裝滿氫氣的瓶子倒置，從下往上將點燃的蠟燭從瓶口處伸入，然后會發(fā)生什么呢？有的人會說“氫氣會爆炸。因為瓶中裝的是100%的氫氣，所以會產(chǎn)生劇烈的爆炸”。但是通過實驗會發(fā)現(xiàn)，放入瓶中的蠟燭熄滅了。

由于只有氫氣而沒有氧氣，蠟燭無法繼續(xù)燃燒。仔細觀察瓶口，可以發(fā)現(xiàn)其附近有氫氣在燃燒（無色的火焰）。總之，并沒有發(fā)生爆炸。

 

何為“爆炸臨界值”

點燃可燃性氣體與空氣的混合物時，是否會發(fā)生爆炸最終要取決于該氣體在空氣中所占的比重。氫氣需達到4.0%～75%，甲烷需達到5.3%～14%，乙醇（氣體）需達到3.5%～19%。

這種所占比重的范圍就叫作“爆炸臨界值”，也稱“燃燒臨界值”。

如果是指引發(fā)爆炸的比重范圍就是“爆炸臨界值”，如果是指煤氣等發(fā)生的燃燒比重范圍就是“燃燒臨界值”。從表中可以看出，氫氣與甲烷相比，其爆炸臨界值更廣（這意味著氫氣更容易爆炸）。

 

城市用的煤氣中會添加臭味

城市里用的煤氣主要是天然氣，其成分為甲烷。由于其具備一定的爆炸臨界值，所以即使發(fā)生了煤氣泄漏，馬上遇到明火的話，也不會引起爆炸。原本這種氣體是沒有臭味的，但是為了能讓人們很快感知到煤氣的泄漏，所以在其中人為地添加了微量帶有臭味的硫醇物質(zhì)。但即使是這樣，每周還是會有小規(guī)模的煤氣爆炸事故發(fā)生。

特別是在購買了新的煤氣灶時，一定要仔細了解其使用方法。大部分煤氣爆炸事故都發(fā)生在煤氣灶購買后的一年內(nèi)。另外，埋在道路下負責向家中輸送煤氣的總管道，也可能由于自身老化引起煤氣泄漏。因此，對于新的煤氣灶以及煤氣老舊管道一定要及時做安全檢查。

 

東京電力福島第一核電站，就發(fā)生過氫氣爆炸的事故。爆炸是由于核反應堆的冷卻過程失敗引起的。

核燃料是被一種叫作“鋯”的金屬所制成的合金覆蓋的。之所以使用“鋯”，是因為其很難吸收中子。為了靈活地使用中子來引起核裂變的連鎖反應，所以不宜采用會吸收中子的材料。

但是，一旦“鋯”的溫度超過85℃，其就會與水反應變成“氫氧化鋯”，并產(chǎn)生氫氣。氫氣從核反應堆中向收納容器、整個建筑物蔓延。該起爆炸事故，據(jù)推斷就是由大量的氫氣聚集引起的。

氫氣在建筑物內(nèi)與空氣混合并超過了4.0%的爆炸臨界值，一遇到明火就會發(fā)生爆炸（氫氣與氧氣發(fā)生激烈的反應）。