全国统一客服电话:0411-84801642 加入收藏
发布日期:2021/11/25 16:41:19

2021年8月6日晚间,在东京的小田急线的一辆电车内发生了一起无差别杀人案,一名男子手持利刃蓄意刺伤10多名乘客。事后该男子向警察供述称“最初是打算在电车内倒满色拉油然后点火”。事件发生后有不少日本网友质疑道“色拉油根本不能点着吧”,也有不少网友表示虽然自己是化学专业出身但并不知道色拉油不能点着。那么为什么色拉油不能被点着?今天这篇文章就从一个化学专业人士的角度来解释为什么色拉油不能点着。

警察将伤者送往医院

 

“色拉油不能点着”这个说法并不完全对,更为严谨的来说是“在常温常压下色拉油不能点着”。能不能被点着与闪点和自燃点这两个有机化合物的物理性质有着密切的关系。

色拉油的闪点

根据日本工业标准(JIS),闪点的定义为 “当闪源在规定条件下接近样品蒸气时,样品蒸气瞬间闪烁并燃烧,火焰在液体表面以上传播的最低温度,经大气压力101.3kPa校正后的温度”。闪点是指挥发性物质所挥发出的气体与火源接触下会闪出火花(短暂)点燃的最低温度,这一发生过程我们称之为“闪燃”(区别于火灾术语闪燃)。

在一些化学操作安全手册上我们经常会看到“物质的挥发蒸气与空气形成可燃性混合物的最低温度”这样的字样,这句话中的“最低温度”究竟是什么意思呢?具有挥发性的有机物常常会产生蒸气。每个温度下的有机物产生的蒸气量由该有机物在该温度下的饱和蒸气压所决定。某化合物在某温度下的饱和蒸气压越大意味着该化合物在该温度下的挥发性越强,说明该化合物在该温度下会挥发出许多蒸气,与空气的混合蒸气中所占的比例也越大。当空气与有机物蒸气的混合比例达到一定值时,只要靠近火源就会燃烧起来。我们把这种混合蒸气称为可燃性混合气体,把发生燃烧的最低温度称为闪点。如果某一温度下的饱和蒸气压不足以使得可燃性混合气体的混合比例达到要求,那么在该温度下有机物即使靠近火源也不会被点燃。因此,对于处于闪点温度的挥发性化合物,只要及时移除火源,便不会引发燃烧。要让有机物持续燃烧,必须达到温度高于闪点的燃烧点(燃烧持续5秒的最低温度)。

图1 说明图

 

色拉油和天妇罗油等食用油的闪点约为250℃,所以即使在炎热的夏天,色拉油也不会被点燃。色拉油有很多种(橄榄油,芝麻油,菜籽油,红花油等),菜籽油的主要成分是油酸﹑亚油酸和亚麻酸等长链脂肪酸。其中含量特别高的油酸的闪点为195℃,所以即使是100%的油酸,在常温下也不会着火。因为油酸很难挥发,所以闪点很高,而以类似脂肪酸为主要成分的色拉油也非常难点燃。

有机溶剂的闪点

容易着火的有机溶剂都是一些沸点低,结构简单的化合物。图2展示了乙醚,乙醇和乙二醇的蒸气压曲线(由于水不可燃,因此不计入其内)。水平虚线表示大气压(101.3 kPa = 1 atm),水平虚线与竖直虚线的交点代表沸点(该温度下的蒸气压与大气压相等)。乙二醇在100℃下的蒸气压相当低,而乙醚在20℃下的蒸气压却高达60 kPa。乙醚的沸点为34.6℃,闪点为-45℃,均非常低,在《消防法》规定的第4类危险品中被归类为危险性特别高的特殊易燃物,是非常易燃的物质之一。其他易燃物包括二硫化碳、乙醛、正戊烷、2-甲基-2-丁烯等。它们的闪点都在-30℃以下。

图2 蒸气压曲线

引用自:https://wisc.pb.unizin.org/minimisgenchem/chapter/vapor-pressure-m10q3/

 

下表罗列了一些代表性有机溶剂的闪点。不难发现,表中的大部分溶剂在25℃下都能被点燃,而25℃恰好是有机化学实验室的常态温度。因为实验室中经常会滞留有机溶剂的蒸气,一旦有火,这些空气中的有机蒸气就会燃烧,后果不堪设想,所以在有机化学实验室内是严禁火的。不过卤素溶剂如氯仿和二氯甲烷没有闪点,是不可燃的。

 

 

在日常生活可以轻易买到的有机液体中,汽油的闪点最低。所以我们可以经常在新闻中看到有犯罪分子利用汽油来制造恐怖爆炸伤人事件。在加油站购买的柴油和煤油的闪点分别为40-70℃和40-60℃,虽然不如色拉油高,但在常温下不会被点燃。柴油﹑煤油与汽油的这一差异是由主要成分造成的,汽油是4-10个碳原子左右的低级烃的混合物,而煤油和柴油是10-20个碳原子左右的烃的混合物,10-20个碳原子左右的烃类化合物的闪点更高。

自燃点

那么什么情况下色拉油能引起火灾呢?这就关系到自燃点了。自燃点是指可燃物在没有外部火源点燃时发生自燃的最低温度。我们前文讨论的“闪点”需要由火源的存在,自燃则不需要火源,只要温度足够高就能自己燃烧起来。菜籽油的主要成分——油酸的沸点为360℃(1),燃点为335℃(2),如果继续加热,油酸在沸腾之前就会自燃。

虽然色拉油用火不能点燃,但是色拉油在被氧化的过程中温度会慢慢升高,当温度慢慢升至自燃点时就会发生自燃。所以还是要万分当心色拉油会自燃。

在有机实验室工作的诸位,在做实验的时候一定要注意平时使用的溶剂的闪点和自燃点。推荐大家多阅读一些化学安全实验手册,毕竟安全第一!

 

参考文献

“PhysProp” data were obtained from Syracuse Research Corporation of Syracuse, New York (US), SciFinderより。

Huang, Z.: Lu, H.; Jiang, D.; Zeng, K.; Liu, B.; Zhang, J.; Wang, X.: “Combustion behaviors of a compression-ignition engine fuelled with diesel/methanol blends under various fuel delivery advance angles”, Bioresource Technology, 2004, 95, 331–341, DOI: 1016/j.biortech.2004.02.018.


来源:化学空间
下一篇:这5种肉都是人工“合成肉”,再便宜也少买
上一篇:海风为什么会有独特的海腥气味?

优选现货

常备品种 价质无忧

正品保障

厂家授权 放心购买

市内包送

市内七区免费送货到门

极速送达

现货品种 市内七区24小时内送达