几种爆鸣实验

【原理】氢气在空气中的爆炸极限是4～74.2％。氢气和空气混合气体的体积比是2∶5时，它的爆炸力最强。

【准备】取一只盛洗发精一类的圆柱形塑料空瓶（大小不限），用小刀截去瓶底，在瓶口上配单孔橡皮塞，塞孔中插入一小段一端拉尖的玻璃导管。最后把该塑料瓶固定在铁架台上（见右图）。

【操作】

（1）取一套能连续产生氢气的发生装置。用乳胶管把制得的纯净氢气从塑料瓶瓶口的导管由上而下通入塑料瓶内。

（2）当塑料瓶内充满氢气后，即移开氢气发生器。

（3）一手划燃火柴，用另一手拔掉塞在玻璃导管口上的乳胶管。迅速在导管口上点燃氢气。点燃后的氢气在导管口燃烧，形成一小束淡蓝色的火苗。片刻后听到较响的爆鸣声，见到一团火球从塑料瓶下端冲出。

【说明】

（1）瓶口的氢气被点燃后，瓶子下部的氢气跟补充入内的空气不断混合，氢气的浓度逐渐变小，必然会进入爆炸极限的范围内。所以该爆鸣方法的成功率很高，危险性极小。

（2）从点火到爆鸣有一段时间，操作者可以从容离开爆鸣器，间隔时间的长短跟瓶子的大小和导管口的口径大小有关，一般通过改变导管口径的大小，把间隔的时间控制在5～7秒为宜。

（3）还可以用更简单的装置做氢、氧等混合气体的爆鸣实验。取一只小薄膜塑料袋（手掌大小），在袋口紧扎一段玻璃导管，赶净袋内的空气后通入1体积氧气和2体积氢气（或2体积煤气，或其他爆鸣气体），再在玻璃导管口套一只起密封作用的乳胶滴头。引爆时把该塑料袋固定在铁架台上，然后一手拔掉乳胶滴头，一手用点火棒引爆，当火苗靠近导管口时，引起猛烈爆炸，塑料袋被炸破。

                粉尘爆炸(二)

【原理】可燃性物质的尘灰在空气中达到一定的比例，遇到明火就会发生爆炸。

【准备】取一只500g装的麦乳精空罐头（如果用其他大小相宜的透明塑料罐头还可以看到罐内的反应情形），在它近底部的外侧打一个孔，孔内插一根内径约7mm的铜管（铁管、玻管等也可替代），并用焊锡或胶粘剂把它固定好。在罐内铜管的一端套上一段粗细相宜的塑料管或小金属盒，作为实验时盛粉尘的漏斗。罐内底部放一小段蜡烛。装置见右图。

【操作】

（1）在罐头外侧导管上接一个气唧（又叫双连球）。打开罐盖，在小漏斗内放入1～2药匙干燥的淀粉。

（2）点燃罐底小蜡烛（或引燃一小团酒精棉，把它投入罐底），盖上罐盖后立即用力挤捏气唧，使空气一下子鼓入罐内，漏斗内的淀粉就迅速喷洒在罐内空间，罐内随即发生爆炸，罐盖被炸飞。

【说明】

（1）罐口、罐盖边缘不能生锈，否则盖子会卡得太紧而难于开启，给操作带来不便，甚至发生危险。如果盖子太紧，可涂一些润滑油，并多开启几次。

（2）粉的颗粒要细，最好选用优质淀粉或面粉。湿度较大的粉要预先烘干。

（3）在面粉里混入少量极细的铝粉（如市售用于配制涂料的铝银粉），爆炸效果更好。

（4）从点火到鼓入空气引爆的时间要尽可能短一些。　

                  汽油、煤气等的爆鸣(三)

【原理】汽油、酒精、甲醇、乙醚等易燃液体挥发性较强，挥发到空气中达到一定浓度即形成爆鸣气体，一旦引入火种就会突然起爆，造成极大的危害。氢气、甲烷、煤气、液化气等易燃气体泄漏在空气中达到一定的量，也会形成爆鸣气体。要做这些易燃物质的爆鸣实验，可选用市售各种点火枪，如电子式打火枪、压电陶瓷点火器等。再选用一些其他材料制成爆鸣器。用点火枪做爆鸣实验，装置简单，操作方便，易于多次反复试验，而且危险性小。

【准备】取一只废弃的、高约12Omm、直径约40mm的洗发精瓶子，截去瓶底，瓶口配一个单孔橡皮塞。把这橡皮塞套在市售点火枪的枪管上，使起火花的部位置在塑料瓶的瓶口内，塑料瓶底部配上一个大小合适的木塞，装置如下图。

【操作】取下前端的木塞，用滴管向瓶内加几滴汽油，塞上木塞。等几秒钟后按动点火开关，瓶里的气体即发生爆鸣，木塞冲出几米远。赶去瓶内尾气，再滴几滴甲醇或乙醚、乙醇等液体，同样操作也会发生爆鸣。易燃气体的爆鸣操作也相似。例如，把纯净的氢气或煤气通过导管导入塑料瓶内，估计瓶内气体灌满时立即塞上木塞点火，瓶内气体并不爆鸣，因为这时瓶内空气被赶尽、不能形成爆鸣气体，拔下木塞，把塑料瓶略加晃动，引入空气后再塞上木塞点火，瓶内气体即发生爆鸣。

【说明】

（1）上述爆鸣实验选用塑料瓶比较安全，对塑料瓶的大小、形状要求不高，大部分空瓶、空罐都可选用。

（2）在冬季不宜选用乙醇。在夏季使用乙醇，爆鸣的成功率不比汽油低。夏季汽油的爆鸣不易控制，但冬季用汽油操作效果较好。这是它们的挥发性和闪点、爆炸极限的差异决定的。　

                        氢氯爆鸣(四)

【原理】在紫外光照射下，氢气和氯气的反应是链反应。氯分子吸收光子后化学键发生均裂，形成游离氯原子（Cl·），从而引发下列链反应。

Cl·＋H₂＝HCl＋H·

H·＋Cl₂＝HCl＋Cl·

上述氢氯反应在瞬间放出大量的热，于是发生爆炸。

氢气在氯气中的爆炸极限是9.8～52.8％。如果控制氢气和氯气的体积比是1∶1，爆炸力最强。但实验时，如果按1∶1收集气体，常会由于收集操作产生的误差使氯气的实际体积小于47.2％，会导致实验失败。所以收集的氯气应略为过量较好，一般氢和氯的体积比以4∶5或3∶4效果较好。

【准备】取几支洁净的试管（15×150mm），用向上排空气法在通风橱内预先收集满氯气并塞好橡皮塞（收集好氯气的试管密封得好，放置几天后仍能使用）。

【操作】

（1）取一支盛满氯气的试管，打开塞子后用镊子迅速投入一段约6mm长的镁条，再加入约0.5mL稀硫酸。轻轻在试管口上搁一个橡皮塞。到镁条跟酸反应结束时塞好塞子（不要塞得太紧）。

（2）把上述试管放在试管架上，对准试管开启闪光灯，即发生爆鸣。如没有闪光灯，可以靠在离试管壁约10mm处，用点燃的镁条引爆。爆鸣时塞子被弹出。这时用蘸有浓氨水的棉球放在爆鸣后的试管口附近，就有白烟生成，证明试管里产生了氯化氢气体。

【说明】上海有一种市售的氢氯气体闪光引爆实验器，该仪器由机座、转盘式试管架和闪光装置等组成，结构见下图。它的演示原理和引爆前的操作同上述完全相同，使用该装置操作更方便、安全，实验的成功率更高。