第一部分緒論

第一節(jié)前言一、《消防燃燒學(xué)》課程的形成與發(fā)展背景所謂燃燒，是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙的現(xiàn)象，在時間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害，就是火災(zāi)，它是最常見的災(zāi)害之一。消防燃燒學(xué)是研究火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展和熄滅的基本規(guī)律，以及防火、防爆和滅火的一般原理的科學(xué)。現(xiàn)在在世界范圍內(nèi)，不僅火災(zāi)發(fā)生的頻率增加，而且火災(zāi)向著多樣化、復(fù)雜化的方向發(fā)展，由其引起的直接損失及其防治費用均呈上升趨勢。僅在我國，每年發(fā)生火災(zāi)十幾萬起，有6千人死于火災(zāi)，直接經(jīng)濟損失高達50億以上。因此，預(yù)防和控制火災(zāi)對保障人民生命財產(chǎn)的安全具有極其重要的意義。為了預(yù)防和控制火災(zāi)，不僅要增加監(jiān)測和撲救的人力和裝備，更要研究火災(zāi)燃燒發(fā)生、發(fā)展和熄滅的基本規(guī)律及防火、防爆和滅火的一般原理，把火災(zāi)防治建立在對火災(zāi)燃燒過程科學(xué)認識的基礎(chǔ)上，為火災(zāi)的預(yù)防與控制提供理論指導(dǎo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以不斷適應(yīng)當今消防科技發(fā)展進程中火災(zāi)認識科學(xué)化和火災(zāi)預(yù)防與控制工程化這一深刻變革，順應(yīng)新形勢下消防工作對高素質(zhì)、專家型人才培養(yǎng)的要求。所有這些，為《消防燃燒學(xué)》課程的形成與發(fā)展提供了深厚的現(xiàn)實背景。二、《消防燃燒學(xué)》課程的主要內(nèi)容1、物理、化學(xué)基礎(chǔ)一一包括燃燒反應(yīng)速度、熱量傳遞和物質(zhì)傳遞理論以及燃燒有關(guān)參數(shù)的計算等內(nèi)容。2、著火、滅火理論一一包括可燃物著火方式、熱著火理論、鏈鎖反應(yīng)理論、著火和滅火條件、著火感應(yīng)期、最小引燃能以及火焰?zhèn)鞑サ葍?nèi)容。3、可燃物質(zhì)燃燒特點一一包括可燃氣體爆炸條件、爆轟理論、有關(guān)參量計算及其預(yù)防措施；可燃液體閃燃規(guī)律、石油及其產(chǎn)品著火后的沸溢和噴濺問題；可燃固體的燃燒模式、阻燃機理、粉塵和火炸藥爆炸問題。4、室內(nèi)火災(zāi)燃燒特征一一包括室內(nèi)火災(zāi)燃燒的主要特點、發(fā)展階段、轟燃的本質(zhì)與特點、煙氣的流動特征、室內(nèi)火災(zāi)過程的計算機模擬、火災(zāi)模化相似理論等。5、火災(zāi)燃燒實驗技術(shù)一一包括各類可燃物質(zhì)燃燒或爆炸的特性及有關(guān)參數(shù)測定；火災(zāi)模化實驗；計算機模擬技術(shù)，等等。三、《消防燃燒學(xué)》課程的基本特點1、新興學(xué)科一一《消防燃燒學(xué)》是一門以火災(zāi)發(fā)生與發(fā)展規(guī)律為研究對象的新興學(xué)科，是消防工程學(xué)科的基礎(chǔ)理論部分。首先，工業(yè)燃燒學(xué)的研究目的是如何把燃料中的化學(xué)能通過燃燒反應(yīng)充分地釋放出來，轉(zhuǎn)變成熱能、機械能加以利用；消防燃燒學(xué)的研究目的怎樣不使可燃物質(zhì)發(fā)生燃燒反應(yīng)，或怎樣使燃燒盡快熄滅。其次，消防燃燒學(xué)研究的對象比工業(yè)燃燒學(xué)要豐富得多，一切可燃物質(zhì)都是其研究的對象。再次，工業(yè)燃燒學(xué)的研究局限在燃燒室、窯爐等較低小空間范圍內(nèi)，而消防燃燒學(xué)的研究涉及從一間房、一棟樓等到建筑群、森林、草原等的較大空間。2、交叉學(xué)科一一火災(zāi)燃燒是一個受多種物理和化學(xué)因素影響的復(fù)雜過程，例如，影響一般化學(xué)反應(yīng)的因素，必然會影響燃燒這種特殊的化學(xué)反應(yīng)；燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量要傳遞，熱量的傳遞會引起溫度場變化，而溫度場變化又會對燃燒產(chǎn)生影響；可燃物、助燃物及產(chǎn)物在燃燒過程中的混合、擴散、流動都直接影響燃燒的進程。因此，這一學(xué)科是在基礎(chǔ)化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)和流體力學(xué)等學(xué)科的結(jié)合點上生長起來的交叉研究領(lǐng)域。3、實驗性很強的學(xué)科一一火災(zāi)燃燒的規(guī)律兼有確定性和隨機性，研究的主要手段是針對其確定性的模擬研究和針對其隨機性的統(tǒng)計分析以及二者的綜合。因此，大規(guī)模實驗技術(shù)、小規(guī)模模擬實驗技術(shù)及計算機模擬技術(shù)等在本學(xué)科的研究中得到了廣泛應(yīng)用。通過實驗，總結(jié)出很多燃燒或爆炸現(xiàn)象的規(guī)律和特性。4、不斷發(fā)展的學(xué)科一一由于火災(zāi)燃燒的復(fù)雜性，消防燃燒學(xué)還很不完善，有的內(nèi)容還處于一種描述性、半經(jīng)驗性的階段，對于不少問題還只能給出定性的解釋。但是，人類與火災(zāi)斗爭實踐的迫切需要，通過實踐和實驗積累資料的不斷豐富，必將促進消防燃燒學(xué)這門學(xué)科的迅速發(fā)展。四、《消防燃燒學(xué)》課程的地位與作用1、核心地位一一由于《消防燃燒學(xué)》著重研究物質(zhì)燃燒發(fā)生、發(fā)展和熄滅的基本規(guī)律以及防火、防爆和滅火的一般原理，即本課程著重講述的是消防工程專業(yè)所需要的火災(zāi)燃燒理論及相關(guān)知識，突出了消防工程、電子信息工程、核生化消防、消防指揮和消防管理等消防各專業(yè)的特色，因此該課理應(yīng)成為了這些專業(yè)的核心課程。2、突出地位一一《消防燃燒學(xué)》課程是消防工程專業(yè)教學(xué)中的一門重要的基礎(chǔ)理論課。它既是消防各專業(yè)的基礎(chǔ)理論課與專業(yè)理論課之間的橋梁，又直接為這些專業(yè)的諸如建筑防火、工業(yè)企業(yè)防火、電氣防火、核電站消防、滅火技術(shù)、火因鑒定等眾多其他主要課程提供燃燒理論基礎(chǔ)。另外，燃燒理論與有關(guān)設(shè)計知識結(jié)合，可以為物質(zhì)燃燒性能的評估提供理論依據(jù)；燃燒理論與有關(guān)管理知識結(jié)合，可以使消防管理工作更為系統(tǒng)、更為科學(xué)。因此，《消防燃燒學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，對于夯實消防工程專業(yè)的專業(yè)主干課程基礎(chǔ)是非常重要的。3、增長知識一一學(xué)習(xí)《消防燃燒學(xué)》課程，能使學(xué)員掌握各種物質(zhì)的燃燒條件和規(guī)律，以防火災(zāi)的發(fā)生。任何物質(zhì)發(fā)生燃燒，都需要一定的外界條件并遵循一定的規(guī)律。只有當這些條件具備時，火災(zāi)才能按照一定的規(guī)律發(fā)生。研究認識這些燃燒規(guī)律，消除這些著火條件，就能防止火災(zāi)的發(fā)生。學(xué)習(xí)《消防燃燒學(xué)》課程，也能使學(xué)員了解各種物質(zhì)熱爆炸的規(guī)律，以防爆炸事故的發(fā)生。無論可燃氣體、可燃液體的蒸氣，還是可燃粉塵，當它們與空氣按一定比例混合后，遇火源均會發(fā)生爆炸，這種因燃燒引起的爆炸，習(xí)慣上稱為“熱爆炸”?？扇細馀c空氣混合后，在一定條件下還會產(chǎn)生破壞性比爆炸更大的爆轟現(xiàn)象。爆炸和爆轟的發(fā)生都必須具備一定的條件，并遵循一定的規(guī)律。研究認識這些規(guī)律，在實際工作中消除這些條件，就能防止爆炸或爆轟的發(fā)生。學(xué)習(xí)《消防燃燒學(xué)》課程，還能使學(xué)員掌握物質(zhì)燃燒的規(guī)律和滅火條件，制定出最有效的滅火方案，盡快將火災(zāi)撲滅，使火災(zāi)損失減少到最小程度。4、培養(yǎng)能力一一學(xué)員利用所掌握的可燃性物質(zhì)燃燒或爆炸基本規(guī)律、特性和防火、滅火基本原理等方面的知識，分析和解決實際火災(zāi)或爆炸事故及其預(yù)防和控制等方面問題的能力，包括將這些知識與其他相關(guān)課程的知識有機結(jié)合與融會貫通的能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的知識基礎(chǔ)。通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)員觀察、分析實驗現(xiàn)象和動手操作的能力，即觀察一些典型物質(zhì)的閃燃、燃燒、爆炸、火焰?zhèn)鞑?、回火及阻火等基本實驗現(xiàn)象，分析這些現(xiàn)象存在的根本原因，學(xué)會燃燒溫度、自燃點、爆炸極限、閃點、氧指數(shù)及熱分解溫度等基本參數(shù)測定的基本操作，籍此初步培養(yǎng)學(xué)員辨證思維的能力和科學(xué)研究的能力，全面提高學(xué)員的綜合素質(zhì)。第二節(jié)緒論一、人類的燃燒的認識過程燃燒俗稱火，早在遠古時代，人類就開始用火了。然而，人類真正認識火的本質(zhì)，科學(xué)地解釋這一現(xiàn)象，則是從氧的發(fā)現(xiàn)開始的，至今只有兩百多年的歷史。在古代，人們在用火的同時產(chǎn)生了許多有關(guān)火的傳說，例如我國的五行說：“金、木、水、火、土”；古希臘的四元說：“水、土、火、氣”；古印度的四大說：“地、水、火、風(fēng)”等，其中都有火。在古人看來，火是萬物之源，火能化育萬物。但由于科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力水平的限制，在那時人們不可能再進一步探究火的本質(zhì)。到了近代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的不斷提高，火在工業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用日益廣泛，例如制陶、冶金等，這就使得人們迫切的想要弄清火的本質(zhì)，于是產(chǎn)生了種種對燃燒現(xiàn)象的解釋。其中影響最深，流行時間最長的一種學(xué)說是歐洲的“燃素說”。“燃素說”認為，火是由無數(shù)細小的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實體，這種火的微粒就是燃素。按照燃素說，所有的可燃物質(zhì)都含有燃素，并在燃燒時釋放出來，變成灰燼；不含燃素的物質(zhì)不能燃燒；物質(zhì)燃燒之所以需要空氣，是由于空氣能夠吸收燃素。燃素說曾解釋過許多燃燒現(xiàn)象，并對科學(xué)的發(fā)展起過一定的積極作用，但燃素說畢竟是一種憑空臆造出來的學(xué)說，因此它不能解釋全部的燃燒現(xiàn)象，也必定經(jīng)不住實踐的考驗。燃素說在歐洲流行了一個多世紀，雖然許多人對它提出了懷疑，但誰也提不出更好的理論。直到18世紀下半葉，氧被發(fā)現(xiàn)后，燃燒的秘密才被揭開，從而也宣告了燃素說的破產(chǎn)。1774年，英國化學(xué)家普利斯特利在實驗室發(fā)現(xiàn)了氧。在此基礎(chǔ)上，法國化學(xué)家拉瓦錫進行了大量的實驗，通過對實驗結(jié)果的歸納和分析，終于在人類歷史上第一次提出了科學(xué)的燃燒學(xué)說一一燃燒的氧學(xué)說，并于1777年公布于世。這一學(xué)說的中心思想是：燃燒是可燃物與氧的化合反應(yīng)，同時放出光和熱?，F(xiàn)代化學(xué)表明，燃燒是可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和發(fā)煙現(xiàn)象?？梢姡紵难鯇W(xué)說距離現(xiàn)代燃燒學(xué)說只有一步之遙了。二、燃燒與人類文明的關(guān)系

火的認識和利用，對人類的發(fā)展起了巨大的推動作用。首先，因為利用了火，人們才吃上了熟食，改變了茹毛飲血的動物般的生活，使人的大腦逐漸發(fā)達。其次，火的利用，極大地推動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。最初，火被用釀造、制陶；稍后，火又被用于冶煉；到了19世紀，由燃燒提供動力的蒸汽機的發(fā)明和廣泛使用，促進了近代工業(yè)和資本主義的發(fā)展；直到今天，現(xiàn)代科技高度發(fā)達，但不論是人們的衣食住行，還是工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，都離不開火?？傊?，人類文明是伴隨著火的應(yīng)用二發(fā)展的?？梢哉f，沒有火的利用，就沒有今天的物質(zhì)文明和精神文明。所以說，一部人類文明進步史，就是一部人類用火史。然而，世界上的一切事物都是一分為二的，火雖然給人類帶來現(xiàn)代文明，但燃燒一旦失去控制，又會給人來帶來災(zāi)難。這種失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害叫做火災(zāi)。一般而言，社會越發(fā)展，物質(zhì)越豐富，火災(zāi)發(fā)生的頻率和造成的損失就越大。近幾年來，我國的火災(zāi)形勢十分嚴峻，無論是火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)、死亡人數(shù)，還是火災(zāi)的直接經(jīng)濟損失，都是前所未有的。據(jù)統(tǒng)計，1993年全國共發(fā)生火災(zāi)38094起，死亡2467人，傷5977人，直接經(jīng)濟損失11.2億元；1994年全國共發(fā)生火災(zāi)39359起，死亡2851人，傷4266人，直接經(jīng)濟損失12.5億元。因此，在最大限度地利用燃燒使之為人類服務(wù)的同時，如何防止火災(zāi)的發(fā)生，以及如何迅速的撲滅已發(fā)生的火災(zāi)，就成為消防科技工作者的一個重要研究課題。消防燃燒學(xué)即由此應(yīng)運而生。lunun9WUwxmww；fiNntn圖1］明0~20（瞬火灰基料覦口強數(shù)■曲翻酰而國219圖1］明0~20（瞬火灰基料覦口強數(shù)■曲翻酰而國219例-2。03年火我鼎本情況國家名稱人口（萬）平均每年火災(zāi)死亡人數(shù)每10萬人口火.災(zāi)死亡人數(shù)］俄困148301500010.1 |美國2610046201.77 |日本1245420671.66 1波蘭38655951.54 E英國57577191.25 1捷克10281211.18 |法國55705681.02 |鐫國79007270.92 1中國12600026380.21 1300000L950-2CO9年?>0年間我國火災(zāi)規(guī)失妖計圖.6000004000002000001000001I960- I960- 1970- 1980- 19931954 1964 1974 1984 1994第一章燃燒的化學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)等方面的知識對燃燒的研究起著重要作用。第一節(jié)燃燒的本質(zhì)和條件一、燃燒的本質(zhì)所謂燃燒，是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙的現(xiàn)象。燃燒區(qū)的溫度較高，使其中白熾的固體粒子和某些不穩(wěn)定（或受激發(fā)）的中間物質(zhì)分子內(nèi)電子能級躍遷，從而發(fā)出各種波長的光；發(fā)光的氣相燃燒區(qū)就是火焰，它的存在是燃燒過程中最明顯的標志；由于燃燒不完全等原因，會使產(chǎn)物中混有一些微小顆粒，這樣就形成了煙。從本質(zhì)上講，燃燒是一種氧化還原反應(yīng)，但其放熱、發(fā)光、發(fā)煙、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化還原反應(yīng)。如果燃燒反應(yīng)速度極快，則因高溫條件下產(chǎn)生的氣體和周圍氣體共同膨脹作用，使反應(yīng)能量直接轉(zhuǎn)化為機械功，在壓力釋放的同時產(chǎn)生強光、熱和聲響，這就是所謂的爆炸。它與燃燒沒有本質(zhì)差別，而是燃燒的常見表現(xiàn)形式。現(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)很多燃燒反應(yīng)不是直接進行的，而是通過游離基團和原子這些中間產(chǎn)物在瞬間進行的循環(huán)鏈式反應(yīng)。這里，游離基的連鎖反應(yīng)是燃燒反應(yīng)的實質(zhì)，光和熱是燃燒過程中的物理現(xiàn)象。二、燃燒的條件及其在消防中的應(yīng)用（一）燃燒的條件燃燒現(xiàn)象十分普遍，但其發(fā)生必須具備一定的條件。作為一種特殊的氧化還原反應(yīng)，燃燒反應(yīng)必須有氧化劑和還原劑參加，此外還要有引發(fā)燃燒的能源。1.可燃物（還原劑）不論是氣體、液體還是固體，也不論是金屬還是非金屬、無機物還是有機物，凡是能與空氣中的氧或其它氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)，均稱為可燃物。如氫氣、乙炔、酒精、汽油、木材、紙張、硫、磷、鉀、鈉等。2、助燃物（氧化劑）

凡是與可燃物結(jié)合能導(dǎo)致或能夠支持燃燒的物質(zhì)，都叫做助燃物。如空氣（氧氣）、氯氣、氯酸鉀、高錳酸鉀、過氧化鈉等?？諝馐亲畛Ｒ姷闹嘉铮院笕鐭o特別說明，可燃物的燃燒都是指在空氣中進行的。3、點火源凡是能引起物質(zhì)燃燒的點燃能源，統(tǒng)稱為點火源。如明火、高溫表面、摩擦與沖擊、自然發(fā)熱、化學(xué)反應(yīng)熱、電火花、光熱射線等。上述三個條件通常被稱為燃燒三要素.但是既使具備了三要素并且相互結(jié)合、相互作用T燃燒也不一定發(fā)生.要發(fā)生燃燒還必須滿足其他條件，如可燃物和助燃物有一定的數(shù)量和濃度?點火源有一定的溫度和足夠的熱量等.燃燒能發(fā)生時，三要素可表示為封閉的三角形,通常稱之為著火三角形，如圖1一1（0所示小蛭典的著火三用形一般足以說明燃燒得以發(fā)生和持續(xù)進行的原理,但是根據(jù)燃燒的疑鉞反應(yīng)理論,彳艮多燃燒的發(fā)生和持續(xù)有游離基（自由基）作“中間體，因此著火三題形應(yīng)擴大到包括一個說明游離基參加燃燒反應(yīng)的附加維■從而形成一個著火四面體，如圖1—Mb）所示.S）著火三角形 3）著火四面體圖1—1著火三角形和著火四面體（二）燃燒條件在消防中的應(yīng)用掌振發(fā)生燃燒的條件,就可以了解預(yù)防和控制火災(zāi)的基本原理，所謂火災(zāi),是指在時間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)根據(jù)著火三角形，可以提出以下防火方法I.控制可燃物在可能的情況下,用難燃或不燃材料代替易燃材料;對工廠易產(chǎn)生可燃氣體的地方，可采取通風(fēng)J在森林中采用防火隔離林等。.隔絕空氣涉及易燃易爆物質(zhì)的生產(chǎn)過程,應(yīng)在密閉設(shè)備中進行，對有異常危險的，要充入惰性介質(zhì)保護;隔絕空氣儲存某些物質(zhì)等..消除點火源在易產(chǎn)生可燃性氣體的場所，應(yīng)采用防盤電器,同時禁止一切火種等。根據(jù)著火三角形，可以得出以下滅火方法：1-隔離法將尚未燃燒的可燃物移走，使其與正在燃燒的可燃物分開;斷絕可燃物來源等，燃燒區(qū)得不到足夠的可燃物就會熄火。.窒息法用不燃或難燃物捂住燃燒物表面，用水蒸氣或情性氣體灌注著火的容器；密閉起火的建筑物的孔洞等，使燃燒區(qū)得不到足夠的氧氣而熄火。.冷卻法用水等降低燃燒區(qū)的溫度，當其低于可燃物的燃點時，燃燒就會停止.著火四面體為另一種滅火方法一抑制法提供了理論依據(jù)，這種方法的原理是:使滅火劑參與到燃燒反應(yīng)中去，它可以銷毀燃燒過程中產(chǎn)生的游離基，形成穩(wěn)定分子或低活性游艱基?從而使燃燒反應(yīng)終止.根據(jù)燃燒的條件,防火和滅火最根本的原理就是防止燃燒條件的形成和破壞已形成的燃燒條件。第二節(jié)燃燒反應(yīng)速度理論著火條件的分析、火勢發(fā)展快慢的估計,燃燒歷程的研究及滅火條件的分析等,都用到燃燒反應(yīng)速度方程,此方程可以根據(jù)化學(xué)動力學(xué)理論得到。一,反應(yīng)遮率的基本悔念化學(xué)反應(yīng)進行的快慢,可以用單位時間內(nèi)在單位體積中反應(yīng)物消耗或生成物產(chǎn)生的摩爾數(shù)來衡量，并稱之為反應(yīng)速率，用公式表達為上式中，R代表反應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)速率?其數(shù)值是唯一的，稱之為系統(tǒng)反應(yīng)速率.dnde卬dnde卬=V^dt=dt(1-1)式中皿是反應(yīng)速率，口⑹/⑶導(dǎo)，苫卜V是體積dn和de分別是物質(zhì)摩爾數(shù)和摩爾怵度的變化垃，m。1和mol/mSdt是發(fā)生變化的時間雖然用反應(yīng)物濃度變化和用生成物濃度變化得出的反應(yīng)速率值不同.但是它1門之間存在單值計量關(guān)系，這可由化學(xué)反應(yīng)式得到,如已知任一反應(yīng)-At妞到,如已知任一反應(yīng)-At妞y+奇■比+/F,反應(yīng)速率可寫成dCs]dt=+石)<1-2>以上四個反應(yīng)速率之間有如下關(guān)系，(1-3)TOC\o"1-5"\h\z84 38 3圮 3f(1-3) --j-= = =3a b e J上式中，3代表反應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值是唯一的，稱之為系統(tǒng)反應(yīng)速率.這種化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度之間關(guān)系的規(guī)律9稱為質(zhì)量作用定律。其筒單解釋為:化學(xué)反應(yīng)是由于反應(yīng)物各分子之間碰撞后產(chǎn)生的.因此單位體積內(nèi)的分子數(shù)目越多，即反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)物分子與分子之間碰撞次數(shù)就越多,反應(yīng)過程進行得就越快，這樣,化學(xué)反應(yīng)速度是與反應(yīng)物濃度成正比的。對于反應(yīng)式〃A+6B―?eE+仔,根據(jù)質(zhì)量作用定律可以得出化學(xué)反應(yīng)速度方程為；V=XC/C,4 （1一4）式中，比例常數(shù)K梆為反應(yīng)速度常數(shù),其值等于反應(yīng)物為單位濃度時的反應(yīng)速率；小十冷稱為反應(yīng)級數(shù).必須強調(diào)指出，質(zhì)盤作用定律只適用于基元反應(yīng)§因為只有基元反應(yīng)才能代表反應(yīng)進行的真實途徑,對于非基元反應(yīng)，只有分解為若干個基元反應(yīng)時?才能逐個運用質(zhì)量作用定律。二、質(zhì)量作用定律通常用化學(xué)計量方程式來表達反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的數(shù)量關(guān)系,這種表達式描述的只是反應(yīng)的總體情況，沒有說明反應(yīng)的實際過程，即未給出反應(yīng)過程中經(jīng)歷的中間過程。例如氫與氧化合生成水的反應(yīng)可用2Hz+Oz=2HQ表達,但實際上也和Ot需要經(jīng)過若干步反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為H2O.反應(yīng)物分子在碰撞中一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子吃反應(yīng),稱為基元反應(yīng)，一個化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)片分子往往需要經(jīng)歷若干個基元反應(yīng)才能完成。實驗證明：對于單相的化學(xué)基元反應(yīng),在等溫條件下，任何瞬間化學(xué)反應(yīng)速度與該瞬間各反應(yīng)物濃度的某次事的乘積成正比°在基元反應(yīng)中，各反應(yīng)物濃度的需次等于該反應(yīng)物的化學(xué)計量系數(shù)。三、阿累尼烏斯定律大量的實驗證明：反應(yīng)溫度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響很大，同時這種影響也很復(fù)雜，但是最常見的情況是反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快。范馥霍夫近似規(guī)則認為:對于一般反應(yīng)，如果初始濃度相等,溫度每升高1QC,反應(yīng)速度大約加快2?4倍,溫度對反應(yīng)速度的鬃響，集中反映在反應(yīng)速度常致K上，阿累尼烏斯提出了反應(yīng)速度常救甚與反應(yīng)溫度/之間有如下關(guān)系，為K=Kcexp（—而J （1-5）E式中，/稱為頻率因子,與K單位相同，相時于"P（一商），溫度對長口的影響可以忽略不計述和正分別為活化能和通用氣體常數(shù)。式（1—5）所表達的關(guān)系通常稱為阿累尼烏斯定律，它不僅適用于基元反應(yīng)?而且也適用于具有明確反應(yīng)級數(shù)和速度常數(shù)的復(fù)雜反應(yīng).將式（1—5）兩邊取對數(shù)，得InK=- +加洛X\JH或者 值氏=—4q-T （1-6）就由上式看出JnK或IgK對*作圖，可得到一條直線，由其斜率可求E.由其截距可求先D根據(jù)質(zhì)量作用定律和阿累尼烏斯定律,可得出基元反應(yīng)的速度方程,即V=K@cycyexp（一系） （1—7）、燃燒反應(yīng)速度方程償定在燃燒反應(yīng)中，可燃物的濃度為反應(yīng)系數(shù)為以助燃物（主要指空氣）的濃度為以,反應(yīng)系數(shù)為W*頻率因子”為“活化能”為￡門反應(yīng)溫度為7V.這樣，仿照式（1—7）可寫出燃燒反應(yīng)速度方程，即匕=/日xp匕=/日xp(一QT)jKIj(1-8)在處理某些燃燒問題時,常假定反應(yīng)物的濃度為篇數(shù)■因此各種物質(zhì)的濃度比也為常數(shù)?一種物質(zhì)的濃度可由另一種物質(zhì)的濃度來表示。例如在方程（1—8）中，設(shè)=布?C#用為常數(shù)，且反應(yīng)級數(shù)為曰，即制=工+」,這樣方程可表示為Wb*C/?exp（—p-i） （1—9）式中，K1M=⑥'對于大多數(shù)的碳氫化合物的燃燒反應(yīng),反應(yīng)級數(shù)都近似等于2,且工41=1，因此燃燒反應(yīng)速度方程可寫為匕-K1a?C,▼Cw*,exp（— （1—10）假定反應(yīng)物的濃度為常數(shù)，根據(jù)方程（1—9）?燃燒反應(yīng)速度方程可寫為Vs-葭2* ，exp（一富、） （1—11）在實際工作中，用質(zhì)量相對濃度表示物質(zhì)的濃度時，使用起來比較方便.這樣,方程（1-10）可表示為如下常見形式；V：f=KZ?①、于/，％?眠xp（一 ）（1—12）方程《1—11）可表示為如下形式:V5= ?ftL,ff2-exp（L 。~13）式（1—12）推導(dǎo)過程為!假定可燃物和