为什么说铁是可燃物:在纯氧环境中,钢铁也能燃烧

如果你中学认证听课的话,应该知道铁其实属于可燃物,但是这好像和常识有点冲突,毕竟我们用铁锅放在火上炒菜做饭也没见铁锅燃烧啊,其实这主要是要想让铁燃烧起来,需要满足一些基本条件。

燃烧需要可燃物、助燃剂(如氧气)和达到着火点。铁是可燃物,纯氧作为助燃剂时,氧气浓度远高于空气中的氧气浓度(空气中氧气占约21%,纯氧为100%),助燃能力更强,更易支持剧烈的氧化反应。

中学实验课上老师正在演示铁的燃烧
中学实验课上老师正在演示铁的燃烧

在中学化学实验中,将打磨光亮的细铁丝绕成螺旋状(增大受热面积),一端系上火柴梗,点燃火柴梗后伸入盛有纯氧的集气瓶中,铁丝会剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(四氧化三铁,化学式 Fe₃O₄)。这一现象直接证明了铁在纯氧中可以燃烧。

反应方程式:3Fe + 2O₂=Fe₃O₄

当然钢铁中也含有碳等杂质,碳在纯氧中也能燃烧(生成二氧化碳),可能会使燃烧现象更剧烈,但核心反应仍是铁与氧气的反应。

在纯氧环境中,铁是能够剧烈燃烧的
在纯氧环境中,铁是能够剧烈燃烧的

注意:实验中需要将铁制成细铁丝或粉末状,因为块状铁与氧气的接触面积小,难以迅速达到着火点;同时,纯氧的浓度是燃烧的关键,空气中氧气浓度不足,铁只能发生缓慢氧化(生锈),而无法燃烧。

纯氧环境中,当铁达到着火点且与氧气充分接触时(如细铁丝、铁粉),可以发生剧烈燃烧。这一现象依赖于纯氧的高浓度助燃条件,与空气中铁的缓慢氧化(生锈)有本质区别。

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