这个问题和比表面积没有关系,也和铝的传热没有关系。铝箔不能燃烧是因为空气和热辐射散热。
事实上,如果你把铝箔(足够薄)叠成一叠,并且中间预留间隙(类似空气电容的结构),是可以燃烧(爆炸)的。
铝箔不能燃烧,是因为空气和热辐射散热太快,铝-空界面的反应产生的热瞬间就散失了,不能维持燃烧。
而铝粉是大量分布在空气里形成气溶胶,当接触火焰的时候,反应的不是一个铝粉颗粒,而是一定范围内的大量铝粉颗粒表面同时反应,热量来不及散发。
不只是铝,无孔隙的碳如果不堆叠也是点燃不了的。木炭能燃烧是因为空隙太多,空气浸入,形成固体-气双相,大量反应界面的热量散失不出去。
油的燃烧则是油先挥发,气相与气相混合,比如蜡没有绳是点不燃的,这和铝箔是一样的道理。绳就是蜡和空气的“混合器”,如果你做成蜡粉气溶胶,没有绳也是能点燃的。
此答案的内容不建议非专业人士尝试
轰!
我提供除了已经被广泛提及的反应物界面面积问题之外的一点。
表面积的问题是一方面,上面的回答无一例外地提到了这一点,这也是最容易被关注到的点:粒度减小会增大单位质量同种物体的表面积,即比表面积。
在这种影响下,比表面积越大的物质具有越强的反应性,比如上面回答提到的金属粉末问题,纳米级铁粉会自燃,而纳米级别的镁粉会发生自爆。即便不是纳米级别的,也会有明显的反应性的上升,以金属镁为例:块状的金属镁会缓慢氧化(事实上在金属氧化中也算快速的了),大概用几天的时间长出一层结构疏松的白色氧化镁。而粉末级别的镁粉则会因为与空气中的氧气和水蒸气发生反应积蓄热量,导致安全隐患。因此对于镁粉的保存是有很严格的安全规范的。
※ 反面教材比如今年北京交通大学的爆炸事件,就是因为镁粉大量囤积导致的爆炸[1]。
但除了大家都已经提到的比表面积之外,我觉得还有一点题主提到的这个现象中有贡献,即传热。
因为我们都知道,金属铝在空气中会迅速生成一层结构致密的氧化铝薄膜,阻止内部金属单质与外部空气的接触,继而避免进一步的氧化。这对于无论是块状的还是粉末状的金属铝都奏效,所以按理说即便是粉末铝也不应该会被轻易点燃,但事实却并非如此,这是为什么?我想是因为传热。块状的金属铝会迅速将灼烧点的高温传递到周边区域(通过热通量降低温度梯度),继而导致极难通过点加热的方式轻易点燃铝块。但对于粉末则并非如此,考虑到氧化铝和铝粉之间的空气在短时间内无法实现有效的热量传递,因此每一粒铝粉几乎是一个热量孤立系统,对其进行加热可以迅速将温度升高到足够高的温度(对于火焰大概是800℃)。
※ 顺便一提,对于铝镁合金体材,在一些比较苛刻的条件下依然可以被引燃,比如轻量赛车的车祸现场,仍然能够见到镁铝合金骨架在稳定地燃烧。这是建立在燃烧范围足够大的基础上,事实上无论是对于铝还是镁,小规模的燃烧都会因为传热问题无法稳定且持久地进行,而是会自动熄灭。比如说取一根足够长的镁条(就是高中化学铝热反应用的那种)点燃,它燃烧不了太远就会自己熄灭的。
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