燃烧中的链式反应你知道吗
（题目或者：链式反应---燃烧进行的第四要素）
上海市市西中学 徐娟
摘要：
燃烧进行需要几大要素，隔离、减少某一要素可进行灭火。本文介绍了除可燃物、助燃气、着火点之外的燃烧又一要素—链式反应。并在此基础上说明了可使燃烧中的链式反应停止从而起到灭火作用的卤代烷灭火剂的灭火原理。
一、 前言
大家都知道，燃烧作为一种剧烈的化学反应，是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发热、发光或发烟现象。可燃物燃烧导致的火灾会给国家、给社会带来巨大的损害，所以，研究人员一直在致力于研究、开发不同种类的灭火剂，对付不同形式的火灾。
通常灭火剂的制造原理，围绕着隔离、除去、减少某一燃烧要素而进行。 在中学化学教材中，认为燃烧的要素是：①可燃物、②氧化剂、③温度（引火源）。所以在灭火的过程中，采取的主要措施是：冷却灭火，将可燃物冷却到其燃点或闪点以下，使燃烧中止；窒息灭火，燃烧都必须最低氧气浓度以上进行，因此，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用；隔离灭火，把可燃物与引火源或氧气隔离开来，燃烧反应就会自动中止。
但是，这些灭火的原理却不能够用来解释现在利用越来越广泛的卤代烷灭火剂的灭火原理。看来，支持燃烧，还有我们不知道的要素在其中，它就是——链式反应。
二、链式反应
1、链式反应：链式反应是化学反应历程中非常重要的一种，它包括三个基本过程：链引发、链增长、链终止。
2、链式反应的基本过程
链引发：反应物在一定外界条件作用下，产生具有高度活泼化学形态的自由基的过程。 条件 · „„ 链增长：高度活泼的自由基与反应物继续反应，持续不断的生成新的物质与活泼的自由基。
A··
C ··
A ··
C ··
„„
链终止 ：活泼自由基与其他活泼微粒结合，形成较稳定的化合物，从而通过自由基的减少，使反应停止。
2A·2C ·A ·+ D·
C ·+ D„„
3、终止链式反应的方式：通过消耗链式反应中产生的自由基，使反应停止。
三、燃烧中的链式反应
燃烧有有焰燃烧与无焰燃烧两种。对于无焰燃烧，有可燃物、氧化剂、温度（着火点）三个条件同时存在，相互作用，燃烧即会发生。但是对于有焰燃烧，除以上三个条件，燃烧过程中还必须存在未受抑制链式反应，燃烧才能够持续下去，这亦是燃烧发生的充分条件之一。
在有焰燃烧中，当某种可燃物受热时，该可燃物的分子会发生热烈解作用从而产生自由基（游离基）。自由基是一种高度活泼的化学形态，能与其他的自由基和分子反应，而使燃烧持续进行下去，这就是燃烧的链式反应。
如：燃料（烃类—RH ）燃烧时，产生活性游离基H ·、·O ·和·OH ，并发生下述链式反应：
RH+O2→H ·+2·O ·+·R （可燃物分解，吸热反应）
·O ·+·H →·OH
2·OH →H 2O+·O ·（放热反应）
最后一步为强烈的放热反应，放热量远大于第一步可燃物分解的吸热量，同时再次分解出游离的·O ·和·OH ，使得燃烧得以持续。
所以，卤代烷灭火剂灭火的主要原理就是通过阻止链式反应的进行来达到灭活的目的。
四、卤代烷灭火剂的灭火原理
卤代烷灭火剂的主要成分就是卤代烷（R-X ），它在接触到高温表面或火焰时，分解产生活性自由基，大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基，破坏和抑制燃烧的链式反应，而起到迅速将火焰扑灭的作用。
以卤代烷CF 3Br （1301）为例，高温下分解出的Br ·起着主要作用：
CF 3Br→·CF 3+Br·（高温下分解）
Br ·+RH→R·+HBr
Br ·+H·→HBr
HBr+·OH →H 2O+Br·
Br ·不断再生，迅速夺走燃烧链载体·OH 和H ·，使得燃烧迅速终止。 除了卤代烷灭火剂，我们身边还有一些常见的物质，也可以通过破坏链式反应来灭火！家庭中所用的食盐，其主要成分氯化钠(NaCl)，可以作为一种扑救初起火灾行之有效的灭火剂。我们知道，少量的氯化钠洒在火焰上有加剧燃烧的效果；但是如果有大量的氯化钠，在高温火源下，可迅速分解为氢氧化钠，通过化学作用，吸收燃烧环节中的自由基，抑制燃烧的进行。所以，选择足够的食盐，使燃烧然应中分解出来的自由基被消耗，从而导致燃烧反应的中断。
当然，除了灭火剂外，生活中还有大量地方涉及到链式反应，比如，大家经常听到的“抗氧化剂”也是阻止链式反应继续进行的一种自由基消除剂，在润滑油、化妆品、抗癌药物、抗衰老保健品等中都含有一定成分的抗氧化剂。
好了，如果通过以上的介绍，你对链式反应有了兴趣，那么赶快自己动手去查阅资料、发现生活中的链式反应吧！