热分析方法研究森林可燃物的燃烧性
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基于昭通市森林火灾风险普查数据的阔叶林可燃物载量分析摘要:森林可燃物是发生森林火灾的物质基础,也是研究森林火灾风险的基础所在。
本文基于第一次全国自然灾害综合风险普查工作数据,对森林可燃物数据获取、森林可燃物载量计算及其结果进行简单分析,客观反映出研究区域阔叶林森林可燃物载量基本情况。
关键词:可燃物载量;阔叶林;分层抽样;载量分析引言森林火灾的发生除取决于可燃物本身尺寸大小、结构状态和理化燃烧特性外,还取决于可燃物数量分布大小[1]。
由于森林群落的多样性和复杂性以及地域性差异,森林可燃物载量各有不同[2]。
影响森林可燃物燃烧特性的因素很多,同时作用机理也很复杂。
本文基于全国首次森林火灾风险普查数据,通过对研究区域森林可燃物载量进行不同维度的统计和分析来获取研究区域森林可燃物载量的总体情况及特点,并选取对森林可燃物载量数据影响较大的因子进行相关对比分析,以获取重要的影响因子及系数。
一、区域概况昭通市,云南省辖地级市,位于云南省东北部,地处云、贵、川三结合部的乌蒙山区腹地,金沙江下游沿岸,坐落在四川盆地向云贵高原抬升的过渡地带,面积2.3万平方千米,中心城区建成区面积达62平方千米。
昭通处于四川盆地向云贵高原抬升的过渡地带,峡谷深切,山区面积占96%。
特殊的地理、独特的区位,孕育了大山、大水、大峡谷等自然景观,造就了亚热带、暖温带共存的高原季风立体气候,冬无严寒、夏无酷暑、雨热同季,昭通中心城市年平均气温在11.7℃-20.9℃之间。
二、基础数据获取(一)调查数据背景全国自然灾害综合风险普查是国家开展的重要防灾减灾工作,是提升我国自然灾害防治体系和防治能力现代化水平的重要举措。
林草部门作为防灾减灾的重要部门,在全国自然灾害风险普查中承担着森林和草原火灾风险普查的重要工作。
通过普查,摸清全国森林和草原火灾风险隐患底数,查明重点区域的防灾抗灾能力,客观认识全国和各地区森林和草原火灾风险水平,建立分类型、分区域、分层级的森林和草原火灾风险普查数据库,从而更科学防范火灾风险。
第一章绪论1.森林火灾(Forest Fire)的概念及属性?与计划火烧有何异同?2.什么是森林受害面积?什么是森林过火面积?2008年我国制定的森林火灾等级标准?3.森林防火(forest fire prevention)和林火管理(forest fire management)?4.为什么说火是森林生态系统中的一个重要生态因子?与一般生态因子有何不同?5.人类对火的认识经历了哪几个过程?6.我国的森林防火发展时期及其特点?()7.我国森林防火学科的发展目标有哪些?()8.世界上对森林火灾有哪些控制对策?对我国的森林防火、灭火工作有何借鉴作用?9.我国森林火灾的特点?第二章林火基础理论10.燃烧及其特征、燃烧三要素?11.什么是明火?什么是暗火?它们各自的特点是什么?12.燃点、引燃点和自燃点?13.森林燃烧的概念和特点?14.森林燃烧(林火)的种类有哪些?各有哪些特征?对森林的危害程度如何?15.热量传递的基本方式有哪些?在不同的林火种类的主要热量传递方式?16.森林可燃物(木材)的基本组成有哪些?燃烧特性如何?17.森林可燃物的热解过程中产物有哪些?18.森林燃烧有哪几个阶段?19.什么是链式反应?链式反应引发的必要条件是什么?20.森林燃烧环的概念和基本结构?21.森林可燃物的燃烧性质有哪些?相关的公式及解释。
22.什么是可燃物种类?如何划分?23.什么是树种易燃性?我国主要树种的易燃性?24.什么是森林燃烧性?林分特性对森林燃烧性有哪些影响?25.我国主要森林类型的燃烧性如何?26.什么是可燃物类型?我国的可燃物类型是如何划分的?可燃物模型?27.火灾频度、火灾周期、火灾轮回期?概念及影响。
28.什么是森林火源?森林火源有哪几个类型?主要的森林火源有哪些?29.森林火源的时间分布规律?30.火险天气?火灾季节?防火期和防火戒严期?31.影响林火发生的气象要素有哪些?对林火产生影响?32.地形因子是如何影响林火的?山区林火有哪些特点?33.什么是林火行为?火行为指标有哪些?相关的公式及解释34.如何划分低能量火和高能量火?高能量火具有哪些特征?35.影响林火行为的因素有哪些?第三章林火生态36.火对土壤的影响(温度;质地、结构、水、气;pH值、有机质、养分循环;微生物)和改良作用37.火对水分的影响(水分循环、河流、水生生物)38.火对空气的影响(污染气体、烟雾)39.火对动物的影响40.火对植物有哪些影响?植物对火的适应性有哪些?41.树种对火的适应类型有哪些?营造防火林带用哪种树种?42.火对森林群落有哪些影响?43.火对野生动物的影响有那些?44.火对森林演替的影响有那些方面?45.林火与景观格局的关系?如何控制大面积森林火灾?()46.简述火的特性与生物多样性的关系。
森林可燃物指标森林可燃物指标是指森林中可燃物的数量和质量,包括枯枝落叶、枯草、木质碎屑等。
这些可燃物的特性可以用不同的指标来描述,例如可燃物内特性,包括可燃物化学、密度、燃点,热值等特性,以及可燃物外特性,如可燃物的数量、大小、形状、含水及随时间变化等特性。
这些指标可以用来解释燃烧现象,影响火行为,从而影响森林火灾的发展和扑灭。
森林可燃物的特性也会受到树种的理化性质影响,例如燃点、发热量、挥发性油类、灰分含量、含水量等。
此外,森林可燃物的特性还会受到气候、土壤、地形等环境因素的影响。
在森林防火和灭火过程中,需要对森林可燃物进行监测和分析,以便及时采取措施进行防控和灭火。
常见的森林可燃物指标包括森林可燃物的种类、数量、分布情况、含水量等,以及森林火灾的火强度、火蔓延速度、火行为等指标。
通过对这些指标的分析,可以制定出相应的防火和灭火方案,以保护森林资源和生态安全。
除了上述提到的森林可燃物指标,还有一些其他指标也可以用来描述森林可燃物的特性,例如:热值:森林可燃物的热值是单位质量可燃物完全燃烧时释放的热量,可以用来衡量可燃物的燃烧能力。
热值越高,可燃物燃烧时释放的热量就越多,对森林火灾的影响也就越大。
含水率:森林可燃物的含水率是指可燃物中水分的质量与总质量之比,可以用来衡量可燃物的干燥程度和易燃程度。
含水率越低,可燃物越容易燃烧。
挥发性:森林可燃物的挥发性是指可燃物在受热或受压时容易变成气体或蒸气的性质,挥发性越强,可燃物越容易变成气体或蒸气,也就越容易燃烧。
灰分:森林可燃物的灰分是指可燃物燃烧后剩余的不可燃物质,灰分越高,说明可燃物中能够燃烧的物质越少,也就越不容易燃烧。
纤维素含量:森林可燃物中的纤维素含量可以影响可燃物的燃烧速度和燃烧能力。
纤维素含量越高,可燃物的燃烧速度就越快,释放的热量也就越多。
通过对这些指标的监测和分析,可以更好地了解森林可燃物的特性和燃烧特性,从而制定更加科学合理的森林防火和灭火方案。
《林火管理》课程教学大纲与指导(72学时)参考教材:《林火生态与管理》(中国林业出版社,胡海清主编)一、课程的性质与任务森林火灾作为一种影响森林生态系统的重要因子,对植物和群落的生长发育、森林的演替、森林生物量和生产力的变化以及生物地球化学循环产生重大的影响。
随着人口增长、工农业发展,森林面积在日趋减少,森林火灾是危害森林资源的重要灾害因子。
因此,加强森林防火的基础研究、不断引用新理论和现代化技术以及加大林火管理基础知识的普及是十分必要和迫切的。
《林火管理》是林学专业的专业选修课,与许多课程有密切的关系,物理学、树木学、生态学、气象学、栽培学、测树学、经理学等是学习林火管理的基础。
通过开设《林火管理》,使学生掌握林火的基础理论及其相关的知识,了解森林火灾发生蔓延规律,培养其林火扑救及进行灾后调查分析的能力,熟悉林火预测预报和火情监测的原理和技术方法以及林火通讯的基本知识,掌握森林火灾预防的技术措施和一些扑救森林火灾的基本技术和方法。
并在进行森林经营时能把火作为一种手段去开发利用,培养和提高学生分析问题和解决实际问题能力,这对于从事森林经营工作的人员来讲是十分必要的。
第2、3、4、5章为重点。
二、课程基本要求要求学生通过本课程学习,掌握林火发生发展的基础原理,了解林火预测预报的基本方法,使学生具备林火扑救的基本知识及学会使用扑火工具,及其火在生产中的应用技术,为提高我国森林防火的管理水平培养和训练人才。
三、课程基本内容第1章绪论1、教学目的和教学要求本章主要论述了火是森林生态系统中重要的生态因子,介绍了火的由来及人类对火认识发展的几个阶段,火生态学的产生与发展,阐述了国内外林火管理的概况及世界林火管理的不同模式。
(1)熟悉:火是森林生态系统中重要的生态因子,国内外林火管理的概况及世界林火管理的不同模式。
(2)初步了解:火的由来及人类对火认识发展的几个阶段。
2、教学内容和重点知识解析第一节森林中的火因子重点知识解析:(1)火是重要的生态因子(2)火是特殊的生态因子第二节人类对火认识发展重点知识解析:人类对火认识的四个阶段第三节林火生态与林火管理重点知识解析:(1)林火生态与林火管理的产生与发展(2)林火生态与林火管理之间的关系第四节林火管理概况重点知识解析:(1)我国林火管理的概括(2)国内外林火管理的模式3、复习题(1)论述火是重要的及其特殊生态因子。
《燃烧条件的探究》导学案一、学习目标1、理解燃烧的概念,知道燃烧所需要的三个条件。
2、通过实验探究,培养观察、分析和解决问题的能力。
3、体会科学探究的过程,培养严谨的科学态度和合作精神。
二、学习重点1、燃烧条件的探究实验设计与分析。
2、燃烧条件的理解与应用。
三、学习难点1、对燃烧条件的综合分析和判断。
2、实验设计中变量的控制和对比。
四、知识准备1、回顾生活中常见的燃烧现象,如蜡烛燃烧、木材燃烧等。
2、思考:燃烧时会有哪些共同的特征?五、学习过程(一)燃烧的概念燃烧是一种发光、发热的剧烈的氧化反应。
(二)燃烧条件的探究实验一:分别将小木条和小石块放在酒精灯上加热,观察现象。
现象:小木条燃烧,小石块不燃烧。
结论:燃烧需要可燃物。
实验二:点燃两支蜡烛,其中一支用玻璃杯罩住,观察现象。
现象:罩住的蜡烛很快熄灭,未罩住的蜡烛继续燃烧。
结论:燃烧需要与氧气(或空气)接触。
实验三:同时在铜片上加热小木条和小煤块,观察现象。
现象:小木条很快燃烧,小煤块加热较长时间才燃烧。
结论:燃烧需要达到可燃物的着火点。
着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度。
不同的可燃物着火点不同。
(三)燃烧条件的综合应用1、灭火的原理灭火的方法有很多,其原理都是破坏燃烧的条件。
例如:(1)用水灭火,是降低温度到可燃物的着火点以下。
(2)用沙子灭火,是隔绝氧气(或空气)。
(3)森林火灾设置隔离带,是清除可燃物。
2、促进燃烧的方法在生活和生产中,有时需要促进燃烧,例如:(1)增大氧气的浓度,使燃料燃烧更充分。
(2)增大可燃物与氧气的接触面积,如将煤块粉碎成煤粉。
(四)课堂练习1、下列关于燃烧的说法正确的是()A 有发光、发热现象的一定是燃烧B 燃烧一定需要氧气C 可燃物达到着火点就能燃烧D 燃烧一定是化学变化2、下列灭火方法不正确的是()A 油锅着火,用锅盖盖灭B 图书馆着火,用二氧化碳灭火器灭火C 房屋着火,用水灭火D 电器着火,用水浇灭3、为探究燃烧的条件,某同学进行了如下图所示的实验:(1)实验①中白磷未燃烧的原因是什么?(2)实验②中白磷燃烧而红磷未燃烧,说明燃烧需要什么条件?(五)课堂小结1、燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、达到着火点。
森林管护工参考试题(全部级别)一、单选题60.利用害虫的趋化性,在其所嗜好的食物中掺入适当的毒剂,制成各种( B )诱杀害虫。
A、饵料B、毒饵C、毒药D、毒品61.森林病虫害的调查包括( A )等方面内容。
A、准备工作、野外调查、调查资料整理B、野外调查、调查资料整理、汇报C、准备工作、调查资料整理、统计D、准备工作、抽样、野外调查62.昆虫具有几丁质的( A ),为肌肉提供附着点。
A、外骨骼B、内骨骼C、关节D、腹部63.昆虫成虫胸部有( C )对足,通常还有( C )对翅。
A、3 , 1B、2 , 2C、3 , 2D、2 , 364.( A )属于叶部病害。
A、锈病、白粉病B、锈病、烂皮病C、白粉病、烂皮病D、白粉病、立枯病65.利用害虫的( C ),设置诱虫灯,诱集捕杀害虫。
A、趋食性B、趋温性C、趋光性D、避光性66.利用各种( B )的化学物质预防或( B )消灭病虫害的方法,叫做化学防治。
A、有毒,间接B、有毒,直接C、无毒,直接D、无毒,间接67.( A )使用某种药剂能使病虫产生抗药性。
A、连续B、周期C、偶尔D、间断68.可用熏蒸剂或容易( C )的药剂所产生的有毒气体来杀虫杀菌。
A、扩散B、稀释C、挥发D、吸收69.( B )是无性繁殖的孢子类型。
A、孢囊孢子、粉孢子、接合孢子B、芽孢子、游动孢子、分生孢子C、分生孢子、芽孢子、子囊孢子D、粉孢子、芽孢子、接合孢子70.青杨染病的症状表现为:开始在叶正面出现褪绿斑,随后在病班背面产生灰白色粉状物,秋季在白粉层产生初为黄褐色,最后变为黑褐色的粒状物。
确诊该病为( B )。
A、锈病B、白粉病C、梭梭白粉病D、紫纹羽病71.当前国内利用寄生性、捕食性昆虫天敌提倡( B )。
A、“以护为主,护、养、移、引相结合”B、“以护为主,护、繁、迁、招相结合”C、“以护为主,护、养、利、引相结合”D、“以护为主,护、繁、利、引相结合”72.( A )灯诱虫和黄颜色诱蚜是根据昆虫对光线刺激的反应而采用的防治害虫的方法。
千山森林典型物种燃烧特性赵巍;郭瑞;汪琦;郑红霞【摘要】依据千山植被的特点,选取几种典型植物的凋落物和新鲜枝叶,采用热分析技术研究其燃烧过程特征,并进行了动力学分析.燃烧实验结果表明,各种试样在80~170℃是脱水期,在170~550℃进入剧烈燃烧反应失重阶段,并存在一个明显的放热过程,但放热量差距较大.在550℃后,所有的试样都进入缓慢氧化失重阶段.凋落物的活化能从大到小的顺序是辽东栎、油松、狗尾草、大叶朴.鲜枝叶的活化能从大到小的顺序是油松、苔草、辽东栎、大叶朴.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2011(034)001【总页数】6页(P55-60)【关键词】千山;森林火灾;物种;燃烧【作者】赵巍;郭瑞;汪琦;郑红霞【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051【正文语种】中文【中图分类】S762.1森林火灾是一种常见的自然灾害,会给森林资源、生态系统以及人类的生命财产带来巨大的损失。
防止森林火灾的发生对保护生态环境和自然资源意义重大。
千山系长白山支脉,地域辽阔,资源丰富。
千山风景区位于辽宁省鞍山市东南约20 km处,为丘陵低山地貌,以奇峰、峭石、古松和古寺庙建筑景观著称于世,是国家重点风景名胜区。
千山植被主要为油松、落叶阔叶混交林。
历史上千山植被多次被人为破坏,现绝大部分为次生林,并有部分人工林,占自然植被为主的油松多为明、清两代保存下来的,人工植被则发展于建国以后[1]。
千山森林的林火发生期通常为1月中旬至5月上旬和9月下旬至10月下旬,全年在春、秋两季均有明显的林火高峰期[2]。
森林可燃物是森林火灾发生的物质基础,是火灾传播的主要因素,是森林防火灭火的理论依据。
国内外的学者针对某些物种或某个地区森林物种,采用各种方法进行了燃烧特性、热解特性及其他方面的研究[3-8]。
热分析方法研究森林可燃物的燃烧性作者:宋彦彦隋振环赵忠林李英爱张言管清成汪兆洋隋海新来源:《吉林农业·下半月》2014年第07期摘要:本文主要介绍了常见的热分析方法测定森林可燃物的燃烧性,并与其他的燃烧性测定方法进行了比较。
关键词:热分析;可燃物;燃烧性中图分类号:S762 文献标识码:A 文章编号: 1674-0432(2014)-14-60-2热分析是在程序控制温度的条件下,测量物质的物理性质与温度关系的一种技术(李玉增,1987)。
在加热或冷却的过程中,随着物质的结构、相态、化学性质的变化,都会伴随相应的物理性质变化,这些物理性质包括质量、温度、尺寸等性质。
根据测量物质的物理性质的不同,热分析方法的种类是多种多样的(胡小安,2005)。
如: 差热分析(DTA)、热重分析(TG)、微商热重分析(DTG)、差示扫描量热(DSC)和热机械分析(TMA、DMA)等。
其中在研究可燃物燃烧性方面,热重分析法和微商热重分析(DTG)相对较多,差热分析和差热扫描量热法次之。
国外在利用热分析研究林火方向上较多,而国内利用热分析方法研究燃烧性仍然很少。
森林可燃物可以简单地定义为林内所有活的有机物和无机物,这些物质都具有潜在的燃烧性和释放能量的能力(郑焕能,1994)。
国内的许多研究者在评价可燃物的燃烧性时,一般以含水率、含脂肪量、灰分量、发热量、燃点等与燃烧性相关的理化参数为依据。
但由于这些参数受测定使用的仪器、测定的方法、采样时间及方法等因素的影响,而存在着不同的差异,因此只选择其中的某几个参数作为参考因子的依据就显得不够可靠。
应该指出,林火过程是一个十分复杂的物理化学过程,受火环境(天气条件、林地条件、林内小气候和氧气等),火源(自然火、人为火)以及不同类型可燃物自身的性质(如可燃物的大小、结构状态、理化性质、数量分布等)的影响。
因此从可燃物自身的热解特性来探讨,为可燃物的燃烧性的研究开辟了一个崭新的渠道。
所以,将热分析技术应用到森林可燃物的研究中,可以更直接、更准确地揭示森林可燃物的热解过程,即燃烧各阶段的温度,通过热解动力学模型深入探讨其热解机理(刘菲,2005)。
1 热重分析法在研究森林可燃物燃烧性上的应用热重分析(TG)是指,在程序温度下,测量物质的质量与温度关系的一种技术(刘振海,2000)。
它通过对被分析物质的降解过程加以记录,得出其分析过程中的质量变化及失重速度,进而对其可燃性和燃烧过程中的稳定性作出评估(胡源,1999)。
Anderson(1970)指出,森林可燃物的燃烧性表征问题应包含Ignitability (着火性),Sustainability(着火后是否能够燃烧)和Combustibility(燃烧的速度和强度)三个方面,其中判定可燃物的着火性是燃烧性表征问题的关键(Anderson,1970)。
热解是控制火灾发生和发展的重要因素(袁兵,2004),材料热解特征是其燃烧性的重要组成部分。
Phipot(1970)等人首先提出用TG和DTG曲线来评价可燃物的相对燃烧(Philpot C W,1970)。
应用热分析研究燃料燃烧性具有重现性好,只考虑化学反应过程等优点(骆介禹,1992)。
Acma 研究了5 种生物质材料的着火温度、燃烧峰值温度、质量损失比等参数(Haykiri-Acma H,2003)。
Dimitrakopoulos 对12 种生物质试样在空气气氛下进行了热解实验,分析其挥发分平均释放速率(Meanvolatilization Rate ,MVR),最大质量损失率等参数,并对这些参数进行Duncan 多元比较检验。
根据挥发分平均释放速率值把所分析的植物划分为几类具有相似燃烧性的植物,并在实际野火中得到证实,表明应用TGA 评价植物的燃烧性是合理的(Dimitrakopoulos A P, 2001)。
起初一些外国研究者推荐用热分析法研究森林可燃物的热学性质,20世纪80年代末提出用热重法(TG)和微商热重法(DTG)提供的燃烧分布曲线来评价可燃物的相对燃烧性(Rostam-Abadi M,1990)。
骆介禹(1992)等运用热重(TG)和微商热重(DTG)技术对27 个树种进行分析并对其燃烧性进行排序(骆介禹,1992)。
孙才英(1998)等人对杨木进行热重分析(TG)及差示扫描量热分析(DSC)(孙才英,1998)。
肖忠平(2002)等人采用动态热重法对杉木间伐材和阻燃杉木间伐材的热动力学特性进行分析(肖忠平,2002)。
高亚萍(2007)等人利用热重分析仪对常见木质装饰装修材料白杨、白桦、红松进行分析(高亚萍,2007)。
翟振岗(2008)等人采用热重(TG)技术在空气气氛下对13 种树种的树叶试样进行了实验研究(翟振岗,2008)等等。
大多数研究者利用热重分析法所得到的可燃物的曲线图可以得知,在空气气氛条件下会出现两个“失重平台”。
根据第一个“失重平台”所在温度区间可以判断出,它是由于可燃物热解反应所致。
第二个“失重平台”时,可燃物热解已接近尾声,残留下焦炭灼热的焦炭与气氛中微量氧发生缓慢氧化反应,或者灼热的焦炭与热解产物发生次级反应所引起失重。
也可以把曲线图分为3个阶段来解释,第一阶段是失水阶段(40℃~100℃);第二阶段是纤维素和半纤维素物质的热分解阶段(250℃~360℃);第三阶段是炭化物的燃烧阶段(360℃~650℃)。
还有少数研究者利用热重法测定聚合物分解过程Arrhenius方程动力学参数(活化能Ea,指前因子A)K=Aexp(-Ea/RT),Arrhenius方程是表示反应速率常数K与温度T关系的基本方程。
这种调制式热重仪(MTGA)是随着科学技术不断发展的结果,它提供了独特的功能,整个重量损失反应过程中,MTGA 提供了活化能的连续确定的值,而不仅仅是在指定反应级别下得到的值。
获取连续活化能的功能,可允许反应期间活化能的变化作为温度或转换的函数进行跟踪。
活化能的计算是“无需模型”的,不要求具备动力学方程式构成的知识。
与活化能的连续确定一样,一阶动力学模型的假设允许进行式前指数因子的自然对数计算。
这种分析方法在林火方面研究的较少,内容不够具体和深刻,通过热分析技术所得到的参数(频率因子E,活化能A)为可燃物模型及林火模型等的科研工作提供更加准确的基础数据。
2 微商热重分析法在研究森林可燃物燃烧性上的应用微商热重分析(DTG)大多数与热重分析(TG)相结合,它是把热重曲线进行微分,从而得到了微分热重曲线,既为失重速率。
同样,骆介禹(1992)等运用热重(TG)和微商热重(DTG)技术对27 个树种进行分析,并对其燃烧性进行排序(骆介禹,1992)。
1994年骆介禹在《森林可燃物燃烧性研究的概述》一文上,利用热重(TG)和微商热重(DTG)分析曲线评价了林森可燃物相对燃烧性的研究(骆介禹,1994)。
S. Liodakis(2002)等人通过利用DTG和TG分析方法,对地中海地区的主要5种树种进行曲线分析比较燃烧性的强弱(S. Liodakis,2002)等等。
微商热重分析是基于热重分析基础之上的,微商热重曲线图与热重曲线图是相对应的,与热重曲线有一个“失重平台”相应的微商热重曲线上也有一个“失重速度峰”,因此森林可燃物的微商热重曲线同样也有两个“失重速度峰”。
第一个“失重速度峰”与第一个“失重平台”相对应,由于热解反应所致。
第二次“失重速度峰”也与第二个“失重平台”相对应,由于和氧接触进行了有焰或无焰燃烧。
通过一些文献的曲线图还可以看出,若“失重平台”较陡,则“失重速度峰”较尖锐,根据“失重平台”或“失重速度峰”所在温度范围,以及峰的面积,可知其可燃物的燃烧性排列的顺序。
3 差热分析(DTA)和差示扫描量热分析(DSC)在研究森林可燃物燃烧性上的应用差热分析(DTA)是指,在程序温度下,测量物质和参比物的温度差与温度的关系的一种技术(骆介禹,1992)。
差式扫描量热分析(DSC),是指在程序温度控制下,测量输给被测物质和参照物的能量差与温度或时间之间关系的一种技术(刘振海,2000)。
在给定温度下体系总是趋向于自由能最小的状态,在程序升温过程中物质可转变为更稳定的晶体结构或具有更低自由能的另一种状态,伴随着转变有热焓的变化,这就是差热分析与差示扫描量热法的基础(胡小安,2005)。
孙才英(1998)等人为了对使用木材及预测和扑灭火灾提供理论依据,对杨木进行热重分析(TG)及差示扫描量热分析(DSC)(孙才英,1998)。
胡源(1999)等人综合利用热重分析(TG)、差热分析(DTA)和差式扫描量热分析(DSC)对几种阻燃材料的热失重、稳定性进行分析(胡源,1999)。
随着时间的推移和科学的发展,近几年差热分析(DTA)在植物研究领域有所提高。
王书军(2007)等人采用热分析方法( TG,DTA)对9种贝母类中药材的热重/差热图谱进行分析,结果得到了根据9种贝母中药材热分析图谱之间的差异,可以很容易的对其进行区分和鉴别(王书军,2007)。
赵华(2009)等人对不同产地、不同等级的金银花进行了差热-热重分析,6种样品的差热和热重曲线均有差别,结果证明该方法简便,可用于鉴别该类植物中药材的产地及真伪(赵华,2009)等等。
随着科学技术的进步,差热分析(DTA)和差式扫描热分析(DSC)在防火研究上也会有一定的发展。
4 热分析与其他判定森林可燃物燃烧性的方法相比较国内外学者在可燃物的理化性质,化学组成对其燃烧性的影响方面做了大量的研究工作,刘自强等(1993)对大兴安岭地区多种森林可燃物的含水率、燃点和灰分进行测定,并对其易燃性和燃烧性进行了评价(刘自强,1993)。
胡海清(1995)对大兴安岭50余种森林可燃物的含水率、燃点、灰分、热值和抽提物含量进行了室内测定(胡海清,1995)。
王刚等(1996)对大兴安岭的樟子松、落叶松、桦树、杨树的含水率、灰分、醚抽提物、苯醇抽提物、木素、纤维素、含氮量、含磷量、热解焦炭量九种化学组分进行测定,得出结论为:森林可燃物的化学组成对其燃烧性有明显的影响(王刚,1996)。
单延龙等(2003)对黑龙江大兴安岭主要16个树种的含水率、风干、绝干、燃点、灰分含量、苯醇抽提物含量、热值进行了测定(单延龙,2003)等等。
除此之外,可利用锥形量热仪进行测试森林可燃物的燃烧性的研究。
田晓瑞等(2001)利用锥形量热仪比较了南方8个树种的燃烧性和抗火能力(田晓瑞,2001)。
田晓瑞等(2003)采用锥形量热仪和野外火烧试验方法研究木荷林带的阻火能力(田晓瑞,2003)。
吴玉章等(2004)利用锥形量热仪对人工林杉木、杨木和马尾松的燃烧性进行研究(吴玉章,2004)。