金屬能燃燒嗎,都有哪些金屬可以被點燃?

2020-10-18 艾伯史密斯

金屬鎂可以在空氣中燃燒,甚至可以在二氧化碳中燃燒,一些金屬在製成粉末後,在空氣中也有燃燒爆炸的危險;還有很多金屬可以在純氧中燃燒,比如鐵、鋁、鋰、鈉等等;只有部分極不活潑的金屬,即便在純氧中也不會燃燒,比如金、鉑。


燃燒是一種劇烈的化學反應,並且伴隨著明顯的發熱發光現象,氧氣是常見的助燃劑,很多無法在空氣中燃燒的物質,在純氧中也會被點燃。

空氣中燃燒

金屬單質在空氣中就能點燃的非常少,鎂是能在空氣中點燃的最常見金屬,比如有些電子產品為了降低重量,會採用密度非常輕的鎂鋁合金。

之所以鎂能在空氣中點燃,是因為鎂具有非常強的還原性,尤其是和氧原子的結合能力非常強,甚至能從二氧化碳中把氧氣原子「搶奪」過來,於是金屬鎂可以在二氧化碳中燃燒,生成氧化鎂(MgO)和碳單質,所以在鎂燃燒發生火災時,不能使用二氧化碳滅火器來滅火。


金屬粉末

很多金屬正常情況下不能在空氣中燃燒,加熱時會在表面生成氧化物,比如鐵、鋁等等,但是我們把這些金屬製成極細的粉末後,大量漂浮在空氣中也會燃燒甚至發生爆炸,也就是粉塵爆炸。能引起粉塵爆炸的金屬非常多,比如鐵粉、鋁粉、鋅粉等等。

對於固體物質來說,表面原子的能量比內部原子的能量大,物理學中有一個物理量叫做「表面能」,對於粉末狀的金屬,表面能將會變得很大,這大大降低了金屬燃燒的條件,所以部分金屬在粉塵狀態時會燃燒甚至爆炸。


純氧中的燃燒

由於金屬都具有還原性,氧氣具有氧化性,所以對於大部分金屬而言,在純氧當中都會被點燃,比如鐵就可以在純氧中燃燒,然後生成氧化鐵(Fe2O3),鋁也可以在純氧中燃燒。


不燃燒的金屬

只有少數極不活潑的金屬,即便在純氧中也不燃燒,比如金和鉑;甚至氧化金(Au2O3,俗稱金露)在光照下或者高於110℃時,都會釋放氧氣還原出單質金,看來真金不怕火煉是有一定道理的。

對於金來說,在氧化性更強的氟面前也沒用,金在氟氣(F2)中可以點燃生成三氟化金。


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