粉尘爆炸:悬浮粉尘的利弊

1987年3月15日,哈尔滨的一家亚麻纺织厂突然发生爆炸。 爆炸导致200多人死伤,厂房被严重破坏。 有关专家经过调查得出结论,造成这一悲剧的罪魁祸首竟然是亚麻粉尘!

看了消息人们一定会不解,小小的粉尘也会发生爆炸,并有如此大的破坏力?是的,粉尘会引起爆炸。

我们都有这样的经验,砂糖比冰糖溶解得快,这是因为砂糖与的接触面积比冰糖大得多。 一克煤如果是完整的一块,它的表面积不过五六平方厘米;要是将煤块碎成煤粉,它的表面积竟达原来的几千倍。 粉尘的表面积很大,也就是说,如果碰到一颗小火星,或有适当的温度,它们就会在眨眼的功夫发生剧烈的氧化反应。 其产生的热量和火焰迅速传给相邻的粉尘,又引起周围粉尘放热。 一连串的连锁反应,使温度迅速升高,压力急剧增加,导致了猛烈的爆炸。 粉尘爆炸的威力比同样重量的炸药爆炸还要大几倍。

粉尘的危害不仅如此,如果人吸入过量的粉尘,会对上呼吸道黏膜组织产生刺激,导致炎症。 小于5微米的粉尘微粒随呼吸进入小支气管沉积于肺泡中,或被吸收到血液、淋巴液中,引起鼻咽炎、喉头炎、支气管炎、末梢气管炎、肺炎或肺心病,甚至癌症。

读到这里,你可能会说:“既然粉尘给我们带来这么多的危害,如果空气中没有粉尘就好了。 ”可是,如果没有粉尘,将不会有形状各异的云层,柔和凉爽的树阴,姿态万千的阴影。 离开粉尘,我们就欣赏不到笼罩着山峰的彩色烟雾和令人叹为观止的夕阳美景。

其实,粉尘是大气的“合法”居民,它们是粒径小于75微米的固体悬浮物。 根据大气中粉尘微粒的大小,粉尘可分为:飘尘——粒径小于10微米的固体微粒,它能较长期地在大气中漂浮,有时也称为浮游粉尘;降尘——粒径大于10微米的固体微粒,在重力作用下,它可在较短的时间内沉降到地面;总悬浮微粒——粒径小于100微米的所有固体微粒。

如果空中没有粉尘,空气中水分再大也无法凝结成水滴。 因为水分子很小,由它聚合起来的水滴也很小,再加上饱和水气压力很大,所以不易形成降水。

空气中有了粉尘之后,它能吸附周围的水蒸气,并逐渐使这些水蒸气形成水滴。 许多小水滴聚在一起,就变成云、雾或雨、雪等。 在这一变化过程中,粉尘起了凝结核的作用。 另外,正是由于大气层中悬浮着细小的粉尘微粒,它们与空气分子一起拦截并且散射太阳光中最短的(蓝色)光波,我们才有了瑰丽的蓝天。 当太阳下山时,充满粉尘的大气层显露出光波更长的橙色光和红色光,将万里长空装饰得辉煌灿烂。

总之,没有粉尘,云、雾、雨、雪将不复出现,火红的太阳和绚丽的彩虹也将消失,自然景观将会大为逊色。

【科学小链接】

尘肺

尘肺是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘(灰尘),并在肺内滞留而引起的以肺组织弥漫性纤维化(疤痕)为主的全身性疾病。 尘肺按其吸入粉尘的种类不同,可分为无机尘肺和有机尘肺。 在生产劳动中吸入无机粉尘所致的尘肺称为无机尘肺。 尘肺大部分为无机尘肺。 吸入有机粉尘所致的尘肺称为有机尘肺,如棉尘肺、农民肺等。 我国法定12种尘肺有矽肺、煤工尘肺、石墨尘肺、炭黑尘肺、石棉肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺。

 

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