彩虹派对上突如其来的灾祸 这次是玉米粉摊上大事儿了

2015-10-12 09:06南柯
科学大众(中学) 2015年9期
关键词:方糖焦糖布丁

南柯

焦糖布丁的糖——粉尘爆前奏

我们先来看看面粉的力量。有人做了一个实验,发现如果点燃成堆的面粉,起火的面积相对较小,也仅仅会让部分面粉变成黑渣渣,但如果将撒向空中的面粉引燃,面粉瞬间就会化身成一个火团。研究人员还计算出,当每立方米空气中含有9.7克面粉时,火苗、火星、电弧,甚至高温,都会让面粉燃烧起来,形成爆炸。

这次彩虹派对使用的彩色粉末玉米粉,与面粉一样,含有大量的淀粉,也就是由相连接的多个糖分子组成的碳水化合物,里面的碳、氢等都是易燃元素。我们日常所熟悉的各种糖,不管水果糖还是牛奶糖,都是碳水化合物的不同呈现方式。糖可不是我们想象的那么甜美,在特定条件下它就是一种天然爆炸物。做焦糖布丁的时候,一不小心,糖就会烧起来,那焦糖布丁就吃不成了。研究人员发现,当每立方米空气中含有9克砂糖时,火花或高温都可能引起爆炸。

从方糖到糖粉——粉尘爆形成

其实,糖引起的爆炸并没有特殊的爆炸成分。糖粉爆炸和面粉、玉米粉一样,属于粉尘爆炸。

物体在粉碎过程中,有一部分能量会保存在颗粒表面,这种能量在物理学上被称为表面能。表面能与物体的表面积有关,表面积越大,表面能也越大。物体被粉碎成的颗粒越小,表面积就越大,表面能也越大。一块方糖,本来的表面积是六个表面之和,被分成两半后,表面积就会多出两个表面之和。继续分下去,表面积继续增加,表面能也会随之继续增加。

由于物质能量有自动趋向降低,保持稳定的特点。而这些新形成的表面又具有很高的表面能,因此很容易发生物理或化学变化,释放出能量,产生高温或高压。比如把一块方糖放进水里,不会立即感到很甜,这是因为糖与水的接触面积小,溶化慢,但如果你把糖磨成糖粉放进水里,水很快就甜起来;俗话说“真金不怕火炼”,一般情况下,黄金的熔点是1?064℃,但如果是纳米级的金粉,熔点就会大大降低,这时候,小小一根火柴就能融化黄金了。

灰飞烟灭的焦糖布丁——粉尘爆威力

稍微回顾下历史,就会想起2014年8月发生在江苏昆山的粉尘爆炸事故。这起事故由铝粉引起。铝粉颗粒常常在火箭燃料中使用,它燃烧极快,放热量也非常大。这起事故被人看成是2008年2月美国帝国制糖厂大爆炸的翻版,那是美国数十年中发生的最严重的一起工业粉尘爆炸事故。二战期间,英国几家面粉厂随着德军炮弹的降落声而发生猛烈爆炸,爆炸激烈程度甚至超过了炮弹的威力。这次爆炸在当时还非常令人费解:面粉厂里并没有爆炸物,炮弹也没有落在厂房内,是什么爆炸了呢?后来人们发现,是炸弹爆炸掀起了厂房内的面粉粉尘,使空气中面粉浓度迅速达到了爆炸浓度,遇到火后发生了爆炸。

粉尘爆炸的威力为什么这么大?这主要是因为第一次爆炸的气浪会把沉积的粉尘吹扬起来,引发第二次爆炸。二次爆炸时,颗粒浓度一般比第一次要高,爆炸也更猛烈。这就像是原子弹爆炸那样的连锁反应,一粒粉尘点燃另一粒粉尘,粉尘粒子一面燃烧一面四下飞散。而且这类爆炸容易引起不完全燃烧,从而产生一氧化碳等有毒气体,对人和动物造成伤害。

几乎所有有机物、无机物的粉尘都能引起爆炸,做焦糖布丁用的面粉、奶粉和糖粉也不例外。只不过这些粉尘爆炸的条件不同。一般比较容易发生爆炸的有铝粉、铁粉、煤尘、各种塑料粉末、面粉、糖粉、血粉、奶粉、鱼粉、茶叶粉末、棉花、纸粉、木屑等。以后遇到这些粉尘,都要小心提防。

保护焦糖布丁——远离粉尘爆

虽然很多人知道粉尘会引起爆炸,但如果你问大家面粉、糖、玉米粉会不会爆炸,多数人都不甚清楚,至少不会觉得这些东西比鞭炮更危险。因为这些都是常见的普通食物,我们对这种爆炸的危险性意识不够。

粉尘爆炸的形成是有条件的:一是足够浓度的粉尘,悬浮形成粉尘云;二是充足的空气和氧化剂;三是火源或者强烈的振动与摩擦。

只要我们平时注意除尘和杜绝火种,这样的危险是可以避免的。生活中,粉尘无所不在,不过我们也不用过于紧张,只要保持经常通风,避免让粉尘悬浮于空中,并且不要靠近火源,就不用担心会发生粉尘爆炸了。

彩炮、彩弹等用品,因会与人产生接触,多数也是使用了玉米粉等作为原料。因此,这些用品虽然好看,但危险性很大,如果一定要用的话,要遵守“彩炮法则”:

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