第一章 燃烧
学习要求
通过本章学习，应了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件；熟悉气体、液体、固体燃烧的特点；掌握燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。
燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型及其特点，以及燃烧产物等相关内容，是关于火灾机理与燃烧过程等最基础、最本质的知识。
第一节 燃烧条件
燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，燃烧产物中会产生一些小颗粒，这样就形成了烟。
燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧；有些固体发生表面燃烧时，有发光发热的现象，但是没有火焰产生，这种燃烧方式则是无焰燃烧。
燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、助燃物和引火源，通常称为燃烧三要素。燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备，用着火三角形来表示（如图1-1-1所示）。
但要导致燃烧的发生，不仅需要满足三要素条件，而且需要三者达到一定量的要求，并且存在相互作用的过程。因此，燃烧的充分条件可进一步表述为：具备足够数量或浓度的可燃物；具备足够数量或浓度的助燃物；具备足够能量的引火源；上述三者相互作用。
一、可燃物
凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物，如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成，可分为无机可燃物和有机可燃物两大类；按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。
二、助燃物
凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，均称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上，可燃物的燃烧均是指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求。氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。
三、引火源
使物质开始燃烧的外部热源（能源）称为引火源。在一定条件下，各种不同可燃物只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种：
（1）明火。明火是指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火，撞击、摩擦打火，机动车辆排气管火星、飞火等。
（2）电弧、电火花。电弧、电火花是指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，固定电话、手机等通信工具火花，静电火花(物体静电放电、如人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火)等。
（3） 雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。
（4） 高温。高温是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。
四、链式反应自由基
自由基是一种高度活拨的化学基团，能与其他自由基和分子起反应，从而使燃烧按链式反应的形式扩展，也称游离基。
研究表明，大部分燃烧的发生和发展除了具备上述三个必要条件以外，其燃烧过程中还存在未受抑制的自由基作中间体。多数燃烧反应不是直接进行的，而是通过自由基团和原子这些中间产物瞬间进行的循环链式反应。自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。因此，大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件，即可燃物、助燃物、引火源和链式反应自由基，燃烧条件可以进一;步用着火四面体来表示，如图1-1-2所示，四个必要条件分别对应图中四面体的四个面。
