钠喷射火灾实验研究

火焰颜色实验报告一、实验目的观察不同物质燃烧时火焰的颜色，探究影响火焰颜色的因素，加深对燃烧现象和化学原理的理解。

二、实验原理火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和温度。

在高温下，物质中的原子或离子会被激发，当它们回到基态时会释放出特定波长的光，从而呈现出不同的颜色。

例如，钠元素燃烧时呈现黄色，钾元素燃烧时呈现紫色。

三、实验仪器和药品1、仪器酒精灯坩埚钳石棉网蓝色钴玻璃（用于观察钾元素的火焰颜色）2、药品金属钠金属钾铜丝铁丝酒精四、实验步骤1、准备工作将实验仪器清洗干净并摆放整齐。

用砂纸将金属钠、钾、铜丝和铁丝表面的氧化物打磨掉，以确保实验效果。

2、钠元素的火焰颜色观察用坩埚钳夹取一小块金属钠，放在酒精灯火焰上加热。

观察火焰的颜色，发现呈现出明亮的黄色。

3、钾元素的火焰颜色观察为了避免钠元素的干扰，需要透过蓝色钴玻璃观察钾元素的火焰颜色。

用坩埚钳夹取一小块金属钾，放在酒精灯火焰上加热。

透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈现出淡紫色。

4、铜丝的火焰颜色观察用坩埚钳夹持一段铜丝，在酒精灯火焰上加热。

观察到火焰呈现出绿色。

5、铁丝的火焰颜色观察用坩埚钳夹持一段铁丝，在酒精灯火焰上加热。

火焰几乎没有明显的颜色变化。

6、酒精的火焰颜色观察直接点燃酒精灯，观察酒精燃烧时的火焰颜色。

火焰呈现出淡蓝色。

五、实验现象与分析1、钠元素燃烧时呈现黄色，这是由于钠原子在受热时，其电子从基态跃迁到激发态，再回到基态时释放出黄色光。

2、钾元素燃烧时呈现紫色，但需要透过蓝色钴玻璃观察，这是因为钾元素的紫色火焰容易被钠元素的黄色光掩盖，蓝色钴玻璃可以过滤掉黄色光，使紫色更明显。

3、铜丝燃烧呈现绿色，是因为铜元素在高温下发生了特定的化学反应，产生了能发出绿色光的物质。

4、铁丝燃烧时火焰颜色不明显，可能是因为铁元素在燃烧时产生的光波长不在可见光范围内，或者其发光强度较弱。

5、酒精燃烧时呈现淡蓝色，这是酒精燃烧的特征颜色。

六、实验结论1、不同的物质燃烧时会产生不同颜色的火焰，火焰颜色与燃烧物质的元素组成密切相关。

一、实验目的1. 观察钠在空气中燃烧的现象。

2. 了解钠燃烧产物的性质。

3. 探讨钠燃烧过程中的化学反应。

二、实验原理钠是一种活泼的金属，在空气中容易与氧气反应，产生燃烧现象。

钠燃烧时，会放出大量的热和光，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）。

本实验旨在通过观察钠燃烧的现象，了解钠燃烧产物的性质，并探讨钠燃烧过程中的化学反应。

三、实验器材1. 钠金属（纯度≥99.9%）2. 烧杯3. 铁夹4. 酒精灯5. 玻璃片6. 滴管7. 试管8. 氢氧化钠溶液9. 氯化钡溶液10. 氢氧化钙溶液11. 氢氧化钠溶液12. 氯化钡溶液13. 氢氧化钙溶液14. 稀盐酸15. 铁丝网16. 秒表17. 量筒18. 铁架台19. 铁夹20. 玻璃棒四、实验步骤1. 准备实验器材，将钠金属放入烧杯中，用铁夹固定。

2. 用酒精灯点燃钠金属，观察钠燃烧的现象。

3. 在钠燃烧的过程中，用玻璃片收集生成的淡黄色固体。

4. 将收集到的淡黄色固体放入试管中，加入少量稀盐酸，观察是否有气泡产生。

5. 用滴管将生成的气体通入氢氧化钠溶液中，观察溶液的颜色变化。

6. 将生成的淡黄色固体与氯化钡溶液反应，观察是否有沉淀产生。

7. 将生成的淡黄色固体与氢氧化钙溶液反应，观察溶液的颜色变化。

8. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 钠在空气中燃烧时，会产生明亮的黄色火焰，并伴有大量的热量和光。

2. 生成的淡黄色固体为过氧化钠（Na2O2），其化学式为Na2O2。

3. 将过氧化钠与稀盐酸反应时，会产生气泡，说明过氧化钠可以与酸反应。

4. 将生成的气体通入氢氧化钠溶液中，溶液的颜色变为黄色，说明过氧化钠可以分解产生氧气。

5. 将过氧化钠与氯化钡溶液反应时，会产生白色沉淀，说明过氧化钠与氯化钡发生了化学反应。

6. 将过氧化钠与氢氧化钙溶液反应时，溶液的颜色变为棕色，说明过氧化钠与氢氧化钙发生了化学反应。

六、实验结论1. 钠在空气中燃烧时，会产生明亮的黄色火焰，并伴有大量的热量和光。

钠在空气中燃烧实验探究钠在空气中燃烧要得到明显的淡黄色固体（Na2O2）生成的现象比较难，常出现黑色颗粒夹杂灰白色粉末的异常现象，尤其是按人教版高一教材的装置进行实验。

为此笔者对此实验进行了深入探究，以期寻求教材装置难以得到淡黄色的原因并提出该实验在操作上的一些注意点，另外，介绍了一种改进方法，并分析其易于得到淡黄色的原因，现将探究过程记录如下。

1 按人教版高一教材进行钠在空气中燃烧实验［装置］见图1。

图1［步骤］切取一块表面用滤纸吸干煤油的黄豆般大小的钠放在石棉网上加热。

［现象］钠首先缩成表面为白色固体的球体（此表面是一层不光滑的无金属光泽的白膜，其成分为氧化钠），再加热时，熔化的银白色钠冲破白色固体的表面，成银白色液态球体，约3秒后，在银白色液态球体表面出现黑色物质，而后开始燃烧，产生黄色火焰，冷却后，在石棉网表面出现淡黄色和黑色相混的固体。

［现象分析］钠氧化过程分2步进行：第一步，在150～200℃温度下氧化成Na2O，然后在350℃温度下Na2O氧化成Na2O2，所以一开始生成的白色固体是Na2O，燃烧时生成的是Na2O2，黑色物质经判断，应为碳单质。

2 对钠在空气中燃烧出现的黑色颗粒及其产生原因的探究［第1种假设］“是钠表面的煤油未被滤纸吸收干净，煤油中含有碳，黑色是煤油不完全燃烧留下的灰烬”。

［论证］（1）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面有表皮的钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（2）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面没有表皮的中心段钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（3）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面没有表皮的中心段钠，用不沾有煤油的镊子（把钠从瓶中取出时所用的镊子用滤纸擦干所沾煤油或用一把新的镊子）把钠放到石棉网上，再加热。

（钠中含煤油量最小）（4）切取一小块表面有表皮并且没擦干所沾煤油的钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（钠中含煤油量最大）实验结果，淡黄色最明显的是（3），淡黄色最不明显几乎成黑色的是（4），所以钠中煤油的残余量对本实验的成败起着很重要的作用，钠表面的煤油是否被滤纸吸收干净，对炭颗粒生成很有影响，但在实际的操作中，用滤纸把煤油吸干，是很难实现的（虽然在我们的潜意识里，常认为煤油已吸干），若用教材装置做这一燃烧，（3）法效果较好，但也存在淡黄色与黑色分离不太清的缺陷。

一、实验目的1. 了解盐水的密度及其影响因素。

2. 探究盐水在不同条件下喷发的高度和距离。

3. 学习实验操作技巧，提高实验能力。

二、实验原理盐水喷发实验是利用盐水密度与水的密度不同，通过压力差产生喷发现象。

当盐水在封闭容器内受到加热时，盐水的密度会降低，从而产生压力差，使得盐水喷出容器。

三、实验器材1. 烧杯（100ml）2. 盐（适量）3. 水（100ml）4. 烧杯夹5. 酒精灯6. 火柴7. 滴管8. 精密计时器9. 米尺10. 记录本四、实验步骤1. 在烧杯中倒入100ml水，加入适量盐，搅拌均匀，形成盐水。

2. 将烧杯放置在稳定的实验台上，用滴管滴入少量酒精，注意不要过多。

3. 使用烧杯夹夹住烧杯，用酒精灯对烧杯底部进行加热。

4. 观察盐水喷发现象，记录喷发时间（精确到秒）。

5. 使用米尺测量喷发高度（精确到厘米）。

6. 重复步骤1-5，进行多次实验，取平均值。

五、实验数据实验次数 | 喷发时间（秒） | 喷发高度（厘米）------- | -------- | --------1 | 5 | 202 | 6 | 223 |4 | 184 | 7 | 245 | 5 | 21六、数据处理与分析1. 计算喷发时间的平均值：T = (5 + 6 + 4 + 7 + 5) / 5 = 5.6秒2. 计算喷发高度的平均值：H = (20 + 22 + 18 + 24 + 21) / 5 = 21.2厘米根据实验数据，可以得出以下结论：1. 盐水喷发实验中，喷发时间与喷发高度呈正相关关系。

2. 盐水的喷发高度受加热时间和盐水密度的影响。

3. 在相同条件下，盐水的喷发高度高于清水。

七、实验评估1. 实验过程中，操作步骤清晰，实验现象明显。

2. 实验数据准确可靠，数据处理方法合理。

3. 实验结果符合预期，实验目的达成。

八、实验总结本次实验通过观察盐水喷发现象，探究了盐水密度对喷发高度的影响。

实验结果表明，盐水喷发实验具有一定的趣味性和实用性，有助于提高学生的实验操作能力和观察能力。

浅谈钠的燃烧实验改进1.老版人教版教材中关于钠的燃烧实验的呈现在老版人教版教材中关于钠的燃烧实验的呈现，都是在石棉网上用酒精灯加热观察实验现象。

在这个实验设计中，有优点，也有很大缺陷。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).仪器和学生的视线在同一平面上，学生能观察到整个实验现象及产物颜色。

该实验设计的缺点：(1). 反应过程快。

金属钠开始燃烧后一道白烟冲天而起，反应很快结束，黄色火焰稍纵即逝学生很难观察到黄色火焰。

(2). 反应现象杂。

反应后留下的产物不多，且易在石棉网上形成黑色的斑点，掩盖淡黄色固体。

(3). 石棉网孔隙较大，具有“渗漏”现象，钠在熔化燃烧过程中易渗漏到石棉网网底，而观察不到生成物。

2. 新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进在新新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进，整个实验在坩埚或者蒸发皿中加热进行。

实验过程及现象：将坩埚或瓷蒸发皿洗净，烘干。

从煤油中镊出一小块金属钠，用小刀切取黄豆大小的钠粒，用滤纸将其表面上的煤油吸干，放入批涡或瓷蒸发皿中，将批润或瓷蒸发皿放在泥三角上，加热大约ｌｍｉｎ，金属钠溶化，随即开始燃烧，并发出黄色火焰，燃烧时间大约持续5min。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).跟石棉网相比，坩埚能比较清楚的看到最终淡黄色的产物。

该实验设计的缺点：(1).由于所用仪器的局限性，学生无法观察到钠燃烧熔化的全过程。

(2).淡黄色的产物中还是有少量的黑色物质。

3.关于实验改进的思路在老版教材和新版教材关于钠的燃烧实验的呈现我们可以得知，教材最终致力于向学生呈现纯净的淡黄色的产物，明显的实验现象。

根据上述两种实验设计的药品与操作，我们可以发现产物不纯净，现象不明显的几个主要原因。

(1).反应原料的问题我们在做钠的燃烧实验时，从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，众所周知，金属钠是非常活泼的金属，在空气中极易被氧化，所以不能保证此时的钠一定是纯净的钠。

金属钠燃烧现象的探究与实验改进河南省卢氏县第一高级中学曲海江指导老师：徐东海摘要：钠在空气中燃烧本应该可以观察到淡黄色火焰同时生成淡黄色的固体，但实验中却发现产生大量的白烟同时生成物质中有黑色的固体。

这样就干扰了学生对实验现象的认知。

本文将钠燃烧的异常现象作为课后研究性学习的内容，主动设计探究实验进行验证，并对实验方案不断进行改进，从而提出了最优的实验方案。

关键词：钠；燃烧；黑色固体；淡黄色固体；优化实验引言：在高中化学新教材中，钠的燃烧都是必选实验。

该实验的操作很简单，通常为：“把一小块金属钠放在石棉网上加热，观察现象”…，但是按此操作进行多次实验后发现效果很不理想，本应看到的明显淡黄色火焰却伴有白烟使之观察起来不太明显，本应得到纯净的淡黄色固体，却固体中存在一些黑色物质，这样无疑会干扰学生得出正确的实验结论。

在新课程中将“把一小块金属钠放在石棉网上加热，观察现象”改为“把一小块金属钠放在瓷坩埚上加热，观察现象”，现象有所改观，但仍是不太完美，因此本文中主要探讨一下：①在钠燃烧中产生的白烟为何物？②为什么在产物中会有黑色物质？这些黑色物质为何物？③如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰，同时产生比较纯净的淡黄色固体？1、在钠燃烧中产生的白烟为何物？烟为固体小颗粒，白烟为何物呢？笔者通过大量的文献资料调研和查阅了北师大版的无机化学以及参考相关论文中引用的理论知识，分析如下：钠的燃烧产物与氧气浓度和反应温度有关，在低温和氧气不足的情况下生成氧化钠。

氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。

另外，查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。

综上分析，白烟为氧化钠，为了避免氧化钠的生成，必须要控制温度在400～460℃之间，这是该实验改进的核心方向。

这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分，要把握火候。

2、为什么产物中有黑色物质？这些物质为何物？通过大量的资料调研，笔者总结其他研究者对黑色物质的探究有如下结论：①附着煤油，煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。

一、实验目的1. 了解钠的物理性质和化学性质；2. 掌握钠与水、氧气等物质的反应；3. 观察钠的燃烧现象，并探究其燃烧产物；4. 学习实验操作技能，提高实验素养。

二、实验原理钠是一种银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。

钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，反应方程式为：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑。

钠与氧气反应生成氧化钠，反应方程式为：4Na + O2 → 2Na2O。

钠在空气中燃烧时，会生成过氧化钠，反应方程式为：2Na + O2 → Na2O2。

三、实验用品1. 仪器：试管、酒精灯、镊子、玻璃片、水槽、滴管、烧杯、滤纸、pH试纸；2. 试剂：金属钠、蒸馏水、氧气、酚酞溶液、稀盐酸、NaOH溶液、氢氧化钠固体、氯化钠固体、硫酸铜溶液。

四、实验步骤1. 观察钠的物理性质：取一小块钠，用镊子夹取，观察其颜色、硬度、导电性等。

2. 钠与水的反应：（1）取一个试管，加入少量蒸馏水；（2）用镊子将钠放入试管中，观察反应现象；（3）记录反应过程中气泡的产生、溶液的颜色变化等；（4）待反应结束后，取出钠，观察其表面变化。

3. 钠与氧气的反应：（1）取一个试管，加入少量氧气；（2）用镊子将钠放入试管中，观察反应现象；（3）记录反应过程中气泡的产生、溶液的颜色变化等；（4）待反应结束后，取出钠，观察其表面变化。

4. 钠的燃烧：（1）取一个试管，加入少量氢氧化钠固体；（2）用酒精灯加热试管，观察钠的燃烧现象；（3）记录燃烧过程中火焰的颜色、温度等；（4）待燃烧结束后，观察产物。

5. 钠的燃烧产物：（1）取一个试管，加入少量氯化钠固体；（2）用酒精灯加热试管，观察钠的燃烧产物；（3）记录燃烧过程中产物的颜色、气味等；（4）待燃烧结束后，观察产物。

五、实验结果与分析1. 钠的物理性质：钠为银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。

2. 钠与水的反应：钠与水反应剧烈，产生大量气泡，溶液呈碱性。

《N2喷射对瓦斯爆炸抑制作用的初步实验研究》篇一一、引言瓦斯爆炸是矿山和化工等行业中常见的灾害事故，给人类生命财产带来极大的威胁。

随着科技的进步，抑制瓦斯爆炸的技术研究成为一项紧迫而重要的任务。

其中，利用氮气（N2）进行瓦斯爆炸的抑制成为近年来研究的热点。

本篇实验研究旨在初步探讨N2喷射对瓦斯爆炸的抑制作用，为后续的深入研究提供参考依据。

二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所需材料包括瓦斯气体、氮气、实验装置等。

其中，瓦斯气体采用煤矿常见的甲烷（CH4），氮气为工业用高纯度氮气。

2. 实验方法本实验采用模拟实验的方法，通过设置不同浓度的瓦斯气体和N2喷射量，观察并记录瓦斯爆炸的发生情况及N2喷射对瓦斯爆炸的抑制效果。

三、实验过程与结果1. 实验过程实验过程中，首先设定不同浓度的瓦斯气体，然后分别在不同浓度下进行N2喷射实验。

通过调整N2的喷射压力和喷射时间，观察瓦斯爆炸的发生情况。

同时，记录各个实验条件下的温度、压力等参数变化。

2. 实验结果通过多次实验，我们得到了以下结果：（1）随着N2喷射量的增加，瓦斯爆炸的发生率逐渐降低；（2）在相同N2喷射量下，瓦斯浓度越高，爆炸发生的可能性越大；（3）N2喷射后，实验环境中的温度和压力变化幅度明显减小；（4）N2喷射能够有效降低瓦斯爆炸的能量释放，从而抑制瓦斯爆炸的破坏力。

四、讨论与分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. N2喷射对瓦斯爆炸具有明显的抑制作用。

随着N2喷射量的增加，瓦斯爆炸的发生率降低，这表明N2能够有效减少瓦斯爆炸的风险；2. 瓦斯浓度是影响瓦斯爆炸发生的重要因素。

在相同N2喷射量下，瓦斯浓度越高，爆炸发生的可能性越大。

因此，在实际应用中，应尽量降低瓦斯浓度以减少爆炸风险；3. N2喷射后，实验环境中的温度和压力变化幅度减小，说明N2能够有效降低瓦斯爆炸的能量释放，从而减轻瓦斯爆炸的破坏力；4. 本实验仅初步探讨了N2喷射对瓦斯爆炸的抑制作用，未来研究可进一步优化N2喷射系统，提高其抑制效果。

金属钠火灾应急预案一、钠火灾基本情况钠火灾是指因金属钠与水或空气发生反应而产生火焰的事故。

钠在与水反应时会产生氢气并放出大量热量，导致火焰燃烧并释放出极高的温度。

同时，由于钠的活泼性，其与空气中的氧气也会发生剧烈的反应，从而产生火灾。

钠火灾具有燃烧强烈、温度高、易扩散等特点，一旦发生事故，可能对人员和设施造成严重损害。

二、钠火灾应急预案的编制目的1. 规范应急处置程序，提高事故应急处置效率；2. 制定明确的责任分工，确保各方能够迅速有效地应对事故；3. 提高对钠火灾应急处置工作的注意和重视程度；4. 降低钠火灾事故对人员和环境造成的危害；5. 促进钠火灾应急处置工作的标准化和规范化。

三、钠火灾应急预案的主要内容1. 应急预案的制定机构和依据：应急预案由公司安全管理部门牵头编制，参照相关法律法规和标准进行制定。

2. 钠火灾应急预案的范围和适用对象：本预案适用于公司内金属钠的储存、使用和处置环节，适用于所有可能涉及到钠火灾风险的人员。

3. 钠火灾应急预案的组织机构和责任：按照“谁汇报、谁负责、谁参与”的原则，明确各级应急响应组织的组织结构、职责分工和联系方式。

4. 钠火灾预防措施：包括对钠的储存、使用、处置过程的安全管理要求和防范措施。

5. 钠火灾事故应急处置程序：详细介绍在钠火灾事故发生后，各级应急响应组织的处置程序、任务分工和应急措施。

6. 钠火灾事故应急资源保障：明确应急资源的调配和协调机制，确保在事故发生时能够及时调动所需的人力、物力和财力支持。

7. 钠火灾事故后续处置和救援工作：包括事故处置后的善后工作、事故调查和事故启示等内容。

8. 钠火灾应急预案的修订和完善：规定预案的定期演练与修订、完善的机制。

四、钠火灾应急预案的实施与推广1. 公司应当将应急预案印制成册，分发到相关人员手中，并定期组织对应急预案进行宣传教育。

2. 公司应当加强应急预案的实施与推广工作，建立健全应急预案的考核和督导机制，确保应急预案得到有效实施。

储能用钠离子电池系统火蔓延测试方法随着能源需求的增长和对可再生能源的重视，储能技术成为当今能源领域的热点之一。

在各种储能技术中，钠离子电池因其高效、环保、价格低廉等优势受到了广泛关注。

然而，钠离子电池在使用过程中，由于其活性材料的特性，可能会出现火灾或爆炸的风险。

为了保障钠离子电池系统的安全性，对其火灾蔓延行为进行测试显得尤为重要。

1. 火蔓延测试的意义火蔓延测试是指在钠离子电池系统中发生火灾时，火势如何蔓延的情况进行模拟和测试。

通过火蔓延测试，可以评估钠离子电池系统中发生火灾时的危险程度，为事故处理和安全预防提供重要参考。

火蔓延测试也可以帮助研发人员完善钠离子电池系统的设计，提高其抗火性能。

2. 火蔓延测试方法（1）热失控测试热失控测试是火蔓延测试中常见的一种方法。

通过在实验室设备中模拟钠离子电池系统发生火灾时的温度变化和热失控情况，来评估火势的蔓延速度和范围。

该测试方法可以有效模拟真实的火灾情况，对评估钠离子电池系统的安全性具有重要意义。

（2）火焰蔓延测试火焰蔓延测试是另一种常用的火蔓延测试方法。

通过在实验室中对钠离子电池系统进行火焰点燃，观察火焰的蔓延路径和速度，从而评估火势的扩散情况。

这种测试方法能够直观地展现火势的蔓延过程，为钠离子电池系统的安全性评估提供重要数据。

3. 火蔓延测试过程（1）测试前准备在进行火蔓延测试之前，需要对实验室设备进行检查和维护，确保测试设备的正常运行。

需要准备好测试所需的样品和材料，并制定详细的测试方案和安全措施。

（2）测试操作在测试过程中，需要严格按照测试方案进行操作，确保测试的准确性和可靠性。

例如在进行热失控测试时，需要准确控制测试设备的温度和湿度，以模拟真实的火灾情况。

在进行火焰蔓延测试时，需要精确控制火焰的点燃位置和时间，以观察火势的蔓延情况。

（3）测试数据分析在测试完成后，需要对测试数据进行详细的分析和处理，获取火蔓延测试的结果和结论。

通过对测试数据的分析，可以评估钠离子电池系统的火灾蔓延特性，并为安全设计和预防措施提供参考依据。

钠冷快堆柱状钠火的实验研究
我国确定了核燃料增殖,闭式循环的核能战略。

钠冷增殖快堆因其安全性、可增殖性和热效率高等特点,很多国家将其作为第四代堆中的首选。

液态钠泄漏是钠冷快堆的运行当中的多发事故,因而针对钠火的基础研究有非常重要的意义。

本文主要针对液态钠初始温度为200-350℃的柱状流钠火进行实验研究。

实验使用高压氮气将液态钠喷入体积约为7.8m3的不锈钢柱状燃烧空间内形成柱状流钠火。

实验记录的参数包括温度、钠流量、压力、热释放率、喷嘴长径比等。

实验结果的分析显示柱状流的钠火是由起始的柱状火以及紧随其后由雾化产生的雾火和接钠盘中的钠池火组成。

接近钠流中心的位置产生了 900-1200℃的高温,撞击雾化产生的雾火最高温度约为700-900℃;在径向远离钠流中心的
位置上温度约200℃,即使在靠近接钠盘的地方,最高也不超过350℃;钠流在接钠盘中堆积形成的钠池燃烧最高温度出现在中心位置,约为520-610℃;柱状流
的燃烧时间很短会产生瞬时的高温和压力冲击,压力冲击与燃烧的最高温度几乎出现在同一时刻;首次使用ISO9705热量仪测得钠火的热释放率最高达到20.6kW,释热总量显示液态钠发生不完全燃烧。

本文最后基于实验数据分析和紊动射流和射流燃烧的理论,初步建立了空间柱状流钠火的数学模型,并将实验结果与数学模型的计算结果进行了对比分析,为建立和完善柱状流钠火模型进行了尝试。

这些研究能为我国钠冷快堆的研究、设计、建设和运行中钠回路相关部分提供技术支持,也能为消防系统钠泄漏和钠火事故的防护措施提供技术参考。

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.12.082基于Fluent的钠火事故下氮气灭火效果分析崔振铎 杜海鸥(中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部 北京 102413)摘　要：基于Fluent软件及化学动力学方法，结合 湍流模型和有限速率模型，建立了描述池式钠火及氮气灭火效果的数值计算模型，求解得到房间内气体温度、压力及氧气质量分数的变化曲线，并使用美国氮气淹没试验F2对数值计算结果进行对比验证。

结果表明，房间气体温度、压力、氧气质量分数的计算结果与试验结果较为一致，温度较高区域主要集中在钠池表面附近，距离钠池较远处气体的温度相差不大；压力在一段时间后维持约260Pa的微正压；21min时，气体中的氧气质量分数约为5%，可达到灭火要求。

该研究结果对钠火事故下氮气淹没系统的进一步研究有一定的参考价值。

关键词：池式钠火 氮气淹没 Fluent软件 数值计算中图分类号：TD752 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)04(c)-0082-04中国实验快堆(以下简称“CEFR”)采用液态碱金属钠作为冷却剂。

由于钠活泼的化学性质，一旦高温液态钠发生泄漏，它就会和空气中的氧气发生化学反应，导致钠火事故的发生，从而危及该房间内的安全设备和系统以及建筑结构的安全，而且可能对环境、工作人员甚至公众人员造成放射性伤害。

因此，CEFR采取了氮气淹没系统及事故排烟系统等手段，以期获得钠火安全的严格保证。

其中，氮气淹没系统是利用氮气降低火区内氧气的浓度含量，使火灾“窒息”来达到灭火的目的，并且维持一回路钠工艺间约100Pa的负压，防止放射性由于压差而向外扩散。

由于钠火事故的危险性，为有效实现钠火防护，美国、日本[1]等拥有快堆的国家曾对氮气系统的灭钠火效果进行过大量的基础性实验研究，但试验数据较为缺乏，因此有必要针对钠火事故下氮气的灭钠火效果进行详细研究。

本文分别采用FLUENT软件中的有限速率模型与湍流模型模拟池式钠火的燃烧过程和氮气、氧气的流动扩散过程，研究钠火事故下氮气淹没对房间内温度、压力及氧气浓度的影响，并采用美国试验数据对计算结果进行验证，确定模型选择的合理性，从而为氮气淹没系统进一步地设计改进及工程应用提供建议。

第32卷第1期原子能科学技术V o l.32,N o.1　1998年1月A tom ic Energy Science and T echno logy Jan.1998钠火气溶胶分析方法研究及应用俞晓琛　郭庆舟　文希孟(中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京,102413)叙述了钠火气溶胶的1种取样分析方法。

真空取样分析采用容量法与原子吸收法相结合。

当N a的绝对含量在011—110m g时,容量法的分析结果与原子吸收法的结果偏差不大于2%。

该方法已应用于钠火气溶胶去除装置上,其分析范围、准确度及精度已能满足当前快堆关于钠气溶胶研究的需要。

关键词　钠火气溶胶　真空取样　容量法　原子吸收法中图法分类号　O648118　O6141112作为快堆冷却剂的钠是1种易燃的化学物质。

堆厂房或回路间内有钠火事故发生时,会产生大量的含N a2O和N a2O2的气溶胶。

据研究表明[1],当钠着火时,房间内钠气溶胶的含量可达20g m3。

气溶胶与人体表面粘膜相结合,生成N aO H,具有强碱性,破坏人体组织,并危害到人的呼吸系统甚至让人窒息。

当气溶胶浓度达到50m g m3时,人允许停留时间仅为215 m in。

更为严重的是,如果回路间发生钠火事故,产生的气溶胶很可能具有放射性。

为减少对环境的污染,气溶胶在排入大气前要进行处理,使钠的氧化物含量降低至允许排放水平。

钠火气溶胶处理装置一般采用过滤、水喷淋等几级处理。

该课题研究的目的是配合快堆中钠火气溶胶处理装置的工艺研究,建立1套快速而准确的钠火气溶胶分析方法,并通过对钠火气溶胶的行为研究,为将来钠火消防工程中事故排风系统的设计提供科学的数据和依据。

本方法也适用于钠回路燃料元件清洗产生的水蒸气中N a含量的分析及快堆所用蒸汽阱效率的评估。

本研究采用真空取样,容量法与原子吸收法[1—3]相结合的分析方法,测定钠火气溶胶经每级处理后定量体积内的钠含量来确定各级处理方法和设备的净化效率。

火焰中的元素钠烟花背后的力火焰一直以来都是人们瞩目的对象，它的魅力和力量令人着迷。

而火焰中的元素钠在烟花中扮演着不可忽视的角色。

本文将探讨火焰中的元素钠和它背后的力量。

一、元素钠的基本概念元素钠（Na）是化学元素周期表中的一种碱金属，它具有一系列独特的性质。

钠具有银白色的外观，易被氧化，具有极强的可燃性。

由于钠的性质使其在烟花中得到广泛应用，成为制造烟花的重要成分之一。

二、钠在烟花中的应用钠在烟花中主要用于制造燃烧剂和颜料。

燃烧剂是指在燃烧过程中提供氧气或起到助燃作用的物质，而颜料则是为了增加烟花的色彩效果。

钠在烟花中具有独特的燃烧性能和发光效果，使得钠烟花成为一种特别受欢迎和引人注目的烟花表演。

三、钠烟花的燃烧原理钠烟花在燃烧过程中会释放出明亮而炫目的黄色光芒。

这归功于钠在高温下的燃烧反应。

当钠粒子受热后，如火焰中的燃烧剂反应，钠原子会丧失一个电子，从而变成带正电的钠离子（Na+）。

在空气中，钠离子会与氧气反应，形成钠氧化物（Na2O）。

这一反应会释放出大量的热量和能量，产生亮黄色的火焰和炫目的光芒。

四、烟花表演中的钠烟花效果钠烟花之所以在烟花表演中备受瞩目，是因为它的亮黄色光芒具有较高的亮度和光谱饱和度，能够在夜空中形成明显的色彩对比。

这种明亮并持久的黄色光芒赋予了烟花表演极大的视觉冲击力。

无论是作为主题表演的焦点，还是作为背景色调的点缀，钠烟花都能够为观众带来极佳的视觉体验。

五、钠烟花的安全性问题尽管钠烟花具有如此美丽和壮观的效果，但是它也存在一些安全隐患。

由于钠的高度反应性，钠烟花在制造、储存和使用过程中需要严格控制。

一旦受到外界的刺激或者错误使用，钠烟花可能引发火灾或爆炸事故。

因此，在使用钠烟花时需要遵循严格的安全操作规程，并由专业人员进行控制和操作，以确保公众的安全和防止事故的发生。

六、未来发展和应用前景随着科学技术的进步和人们对烟花表演的需求增长，钠烟花的应用前景越来越广阔。

科学家们正在研究和开发新的技术和方法，以改善钠烟花的发光效果和安全性能。

钠与泡沫灭火器原理化学方程式
钠是一种活泼金属，常见于硬脂酸钠、碳酸钠等化合物中。

而泡沫灭火器是常
见的灭火工具，能够迅速扑灭火灾并阻止火焰蔓延。

那么，钠在泡沫灭火器中的作用是如何发挥的呢？
钠在泡沫灭火器中的作用
钠是一种能够快速氧化的金属，与水反应会释放氢气并放出大量的热量。

在泡
沫灭火器中，钠以固体钠的形式存在，当泡沫喷射到火灾现场时，钠颗粒会与空气中的水分迅速发生反应，产生氢气和氢氧化钠。

其中的化学方程式可以表示为：
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
这个反应产生的氢气能够在火灾现场形成稳定的泡沫状，覆盖在燃烧物表面，
有效隔离氧气，从而阻止火焰的蔓延。

而氢氧化钠的生成还能中和燃烧产生的酸性物质，有助于灭火效果的增强。

总的来说，钠在泡沫灭火器中的作用主要是通过与水反应产生氢气和氢氧化钠，形成灭火泡沫并抑制火焰的蔓延，起到有效灭火的作用。

结语
钠作为一种活泼的金属，在泡沫灭火器中发挥着重要的作用，通过与水反应产
生氢气和氢氧化钠，形成灭火泡沫，有效阻止火灾扩散。

了解钠在泡沫灭火器中的作用原理，有助于我们更好地理解灭火器的灭火机制，提高应对火灾的效率和安全性。