面粉会爆炸威力堪比炸药？遇火真的可能"爆"

在第二次世界大戓期间，希特勒的空军不断轰炸英国，炸弹从天而降。英国一家面粉厂的厂主暗自庆并炸弹没有击中他的厂房，但几乎不炸弹落下的同时，车间里自己发生了大爆炸，屋顶飞上了天，爆炸的威力超过了炸弹的破坏作用。不过同时，其他几家面粉厂也发生了爆炸。这种奇特的爆炸使工厂损失惨重，而且令人莫名其妙，因为没有炸弹落到厂房上。况且车间里只有面粉和机器，没有炸药一类爆炸物品。在1846年，英国的哈尔威煤矿发生了一次大爆炸，当时著名科学家法拉第为英国内务部调查这次爆炸事件的报告上曾这样写道：“甲烷混合物的燃烧和爆炸会掀起存在于坑道里的全部煤尘，并且使之着火。”

在初中化学有这样一个实验：在实验开始之前，先来自制一套实验设备。用到的东西很普通：一个2.5升装的空饮料瓶，一个空果冻盒，一根塑料软管，一支蜡烛，当然，还有面粉。先把饮料瓶的顶部剪掉，剪成一个一面开口的圆柱形，并在侧面剪出一个小缺口，刚好可以伸入塑料软管即可。果冻盒里装满面粉，底部钻一个小孔，插入塑料软管，这样一来，就可以通过软管，把果冻盒里的面粉吹起来。最后，把果冻盒与点燃的蜡烛放在一起，倒扣上饮料瓶；连接着果冻盒的塑料软管从饮料瓶的侧面伸出来。面粉爆炸实验，准备就绪。往塑料软管里猛吹一口气，果冻盒里的面粉飞扬起来，充满了整个饮料瓶。当面粉碰到点燃的蜡烛时，饮料瓶里“噗”一声，发生了爆炸，饮料瓶也被炸得离地2厘米。从慢镜头看，飞扬的面粉接触到烛火后，瞬间被点燃，饮料瓶里升起一团橘黄色的火焰，瓶身飞起离地——整个过程不到半秒钟。拿开饮料瓶，地面上残留的面粉有些已经变成了焦黄色。看来，面粉在相对密闭的空间里，确实能够燃烧爆炸。那么，室外环境下的面粉是不是也那么危险？试着用明火直接去点静置的面粉，很难点着。但是，当面粉被吹起来时，情况就完全不同了。还是刚刚那个果冻盒，里面装满面粉，底下接入塑料软管，蜡烛摆在一边。对着塑料软管又是一口气，被吹起的面粉碰到明火后，剧烈地燃烧起来，火焰顺着漂浮的面粉粉尘猛烈地往上蹿起，甚至高过了蹲在地上的人的头顶！

那么飞扬的面粉为什么会爆炸了？

我们知道，面粉厂里的粉碎机要把小麦加工成很细很细的面粉，粉碎机就要消耗电能而对被加工的物料做功，使物料被粉碎。其中，粉碎机所做的功的一部分转化成能量，而储存在被粉碎以后的物质颗粒表面，这部分能量在物理化学中被叫做“表面能”。并且，对于一定的物质来说，被粉碎的程度越大，即颗粒越小，则表面积越大，那么表面能也就越大。例如，一块1公斤重的二氧化硅的表面能为0.2焦耳，这是很小的，它只相当于把1公斤的物体举高0.02米所做的功。但是，若把它粉碎成面粉一样细小的粉尘后，其表面能可达2.7×106焦耳，即相当于把同样重的物体举高2700米所做的功，表面能竟增大了1000万倍！

由于粉尘具有这么高的表面能，同大块的物料相比，它就很容易发生物理变化或化学变化将其能量释放出来。这个道理就好似由于高处的水比低处的水有多余的势能，因此它要向低处流一样。所以，这些平时看起来微不足道的细小粉尘一遇适宜的条件，与空气充分混合，遇火后，它就会迅速地发生激烈的燃烧反应，在瞬间放出巨大的能量，这样一个令人惧怕的事——面粉爆炸也就随之发生。不光是面粉，凡是易燃烧的粉尘如可可、软木、木材、轻橡胶、皮革、塑料，以及几乎所有的有机化合物和各种无机材料如硫、铁、镁、钴等的粉尘，如果这些粉尘在空气中达到一定的浓度时，只要一遇到明火，即使是星星之火，也会引起一场轩然大波——发生剧烈的爆炸，而且有时这些细尘的爆炸也决不亚于炸弹的破坏作用。

那么，为什么静置的面粉不易点着，飞扬的面粉却如此容易燃烧、爆炸呢？

并不是说面粉遇到火就一定会爆炸。“粉尘爆炸要同时满足三个条件，一是粉尘必须可燃，不可燃物的粉尘不会爆炸。第二个条件是要有助燃剂，比如空气。第三个条件就是要有点燃源，提供燃烧的热源。”面粉是很小的微粒，是可燃的，但前提是氧气充足所以整团的面粉肯定是无法燃烧的(燃烧不起来)当面粉充满空间时此时一旦接触火源面粉就会燃烧放热使空气体积迅速变大这就是爆炸了。面粉爆炸属于粉尘爆炸，粉尘接触空气面积大，吸附氧分子多，所以氧化放热过程很快，一旦遇到热源，瞬间就能释放大量的热，产生高温和高压，破坏力惊人。所以，面粉厂里是严禁烟火的。除了面粉，只要是可燃物的粉尘，都有可能发生爆炸。用市面上常见的速溶白咖啡，代替面粉进行实验，结果，在密闭的饮料瓶里，白咖啡引起剧烈的橙色火焰，不过爆炸威力明显比不上面粉。拿掉饮料瓶，在室外环境下，扬起的白咖啡粉末同样能引起上蹿的火焰。而与面粉一样含有碳元素和氧元素的砂糖，则由于颗粒较大，不易被扬起，而无法燃烧、爆炸。“颗粒越小，颗粒和空气反应的速度就越快，就能在更短的时间里放出更多的能量，爆炸的威力也就越大。”

大家不用过分担心，平时储存在家里的面粉很难分散在空气中，所以轻易不会爆炸。不过，小朋友可不要玩面粉，“特别是不要把面粉装进空瓶里到处撒，这样是很危险的。”