普罗米修斯的礼物_风闻

火是一种矛盾的存在。它不可触摸，却又切实存在；它给予光明，又带来毁灭；它象征着文明和希望，却又是城市的毁灭者。无怪乎古人赋予火焰种种神秘内涵。

而自工业革命以来，火所发挥出来的力量，远远超出过去的想象。它们在机器中奔腾咆哮，如同神话中的巨人，驱动万吨马力，照亮长长黑夜，运送如海般货物，甚至把人类送上月球表面。

想要理解现代社会所具有的力量，其基础叫做燃烧学。

－文字稿－

火，在各种神话和幻想中，常常盗取自神灵的世界，是人类摆脱蒙昧的关键道具；在宗教和神秘仪式中，火又常被视作终极的净化，和通达神明的媒介，亦或是通向先祖世界的途径。

在更加现实的世界中，早在100万年前，火就开始被人类所掌握和使用，它不但帮助人类抵御寒冷和猛兽，还能加热食物使之更易于消化，在人科人属的演化过程中发挥着重要作用。

虽然火是如此的重要，但在大部分时间里，人类对其本质却所知甚少，仅从直觉上认为火是一种物质实体。从古典时代通行的四元素说，或是相近的五元素、四大、五行，到中世纪炼金术的三要素之一，再到18世纪被广泛接受的燃素说，这些观点要么太哲学，要么太玄学，都缺乏精确解释现实情况的能力。

直到1777年，安托万-洛朗·德·拉瓦锡向法兰西科学院提交了一篇重要的论文《燃烧概论》（Sur la combustion en général）。

通过对燃烧前后物质的定量分析，拉瓦锡否定了火元素或是燃素的存在，提出燃烧是燃料被空气中酸性元素氧化的过程（这种酸性元素后被命名为氧）。氧化理论完美地解释了金属燃烧后的灰烬质量反而会增加的现象。这也就是现在人们所熟知的燃烧三要素的雏形。

当然，氧化反应不一定必须有氧的参与。只要有比碳抢夺氧原子能力更强的物质（强还原性），就算是二氧化碳也可以做氧化剂（助燃剂），例如镁就可以在二氧化碳中燃烧。

回顾完这段历史，接下来是一些传火的基础技巧。

技巧一：加热 ，万物皆可燃烧。

燃烧的本质是一种剧烈的氧化反应，只要温度达到物质的燃点，任何物质都可以参与燃烧，就算是燃烧的产物亦然。当反应释放出的热量传导到周围的环境，又可以使其他物质达到燃点发生燃烧。这就是燃烧链式反应。

以火柴为例，摩擦产生的温度尽管不能达到木材的燃点，却足以让燃点极低的硫和红磷燃烧；然后它们燃烧的温度超过木材燃点，最终点燃整根火柴。

通过这种方法，理论上我们可以通过一系列中间物质的点燃，让任何难以燃烧的物质烧起来。

该技巧还有一个进阶应用。在封闭的环境内借由初始的小范围燃烧，将环境温度加热到609℃，达到一氧化碳或者的燃点，此时大量的气体和粉尘混合物就会被迅速点燃，制造出所谓的轰燃效果Flashover。

技巧二：焰气，火焰传播的奥秘。

想要制造好看的火焰，首先要明白火焰与火并不完全是一回事，燃烧不一定有火焰，而是需要特定的条件。

比如蜡烛的燃烧，烛芯处蜡受热蒸发升腾，但在燃料流内部因为缺乏氧气，可以完全燃烧的只有表面一层，被称为火焰面；氧气和燃料不断地在火焰面上混合、燃烧，维持着恰到好处的比例，也就是燃料的化学当量比。这就是所谓的扩散火焰。

因而火焰产生的关键在于物质的燃烧温度是否高于其沸点。

当然还有一种常见情况，比如木炭在空气中燃烧时，并没有达到碳的沸点，但由于氧气含量不足以让木炭充分燃烧，产生了可燃性气体一氧化碳并向周围扩散，于是就有了火焰。

所以更精确地讲，火焰产生的必要条件是链式反应自由基。也就是存在游离基作为中间体，传导链式反应。火焰炼成阵的最后一块拼图就此完整。

技巧三：回燃，燃烧极限的妙用。 

还是以封闭系统内的燃烧为例。由于高温，使得更多的物质成为可燃物，这里对应的是超过燃烧下限LFL（Lower Flammable Limit）。在燃烧后期，虽然大量可燃物仍然保持着较高温度，但因为缺乏助燃剂而不能充分燃烧，达到了燃烧上限UFL（Upper Flammable Limit）。 也就是燃料和助燃剂的比例，要处于两个界限之间时才能正常燃烧。

这就如同未灭的余烬，如果在此时注入助燃剂，就会将其推回到燃烧界限中间，重新燃烧起来。瞬间烧光的空气还可能形成倒吸，并让火焰顺着倒吸的轨迹一路追出，形成冲击波和火球。

这就是火场上最凶险的回燃现象Backdraft。

总之，燃烧学是一门非常复杂而又精确的科学。它贯穿于人们生活中的方方面面，从烧水做饭到四冲程发动机，从火塘取暖到燃气涡轮发电机组，从刀耕火种到液体火箭发动机。

虽然今日所学不过是基础中的基础，但只要每一个人都能为科学传火添柴加油，那么文明的火焰就永远不会熄灭。