제2차 세계대전 당시 히틀러의 공군이 계속해서 영국을 폭격하면서 하늘에서는 계속해서 폭탄이 떨어졌다. 영국의 한 제분소장은 폭탄이 자신의 공장에 맞지 않은 것을 은근히 감사했지만, 폭탄이 떨어지는 것과 거의 동시에 작업장 자체에서 큰 폭발이 일어나 지붕이 하늘로 날아올랐다. 폭발의 피해는 폭탄의 피해를 훨씬 초과했습니다. 같은 시각 영국 샹지아 제분소에서도 폭발 사고가 발생했다.
이 이상한 폭발은 공장에 큰 손실을 입혔을 뿐만 아니라 매우 혼란스러웠습니다. 공장 건물에는 폭탄이 떨어지지 않았고 작업장에는 밀가루와 기계만 있었고 다이너마이트 같은 폭발물도 없었기 때문이다. 왜 이런 이상한 폭발이 일어나는 걸까요? 조사 결과, 폭탄의 공기파가 작업장 내 밀가루 먼지를 휘저어 공기 중에 함유된 밀가루가 일정 농도에 도달해 불이 붙자마자 폭발한 것으로 밝혀졌습니다. 폭발물은 밀가루인 것으로 밝혀졌습니다!
아마 몇몇 친구들은 이렇게 묻습니다. 밀가루가 폭발하지도 않으면 어떻게 폭발할 수 있나요? 제분소의 분쇄기는 밀을 매우 고운 밀가루로 가공하는 것으로, 가공된 재료에 대한 작업을 수행하기 위해 전기 에너지를 소비하므로 재료가 분쇄되는 것으로 알려져 있습니다. 그 중 파쇄기가 행한 일의 일부는 에너지로 변환되어 파쇄된 물질 입자의 표면에 저장되는데, 이 에너지 부분을 물리화학적으로 '표면 에너지'라고 합니다. 어떤 물질은 분쇄도가 클수록, 즉 입자가 작을수록 표면적이 커지고 표면에너지도 커집니다. 예를 들어, 1kg의 실리카 조각의 표면 에너지는 0.2J(줄)로, 이는 매우 작고 1kg의 물체를 0.02m 높이 들어 올리는 작업과 동일합니다. 그러나 가루처럼 미세한 먼지로 분쇄되면 표면 에너지는 2.7×106 줄에 도달할 수 있으며, 이는 동일한 무거운 물체를 2700미터 높이로 들어 올리는 작업과 동일합니다. 표면 에너지는 천만 배 증가합니다. ! 물질이 에너지를 방출하기 위해 물리적 또는 화학적 변화가 일어나는 것은 바로 표면 에너지의 실질적인 증가 때문입니다. 결과적으로 밀가루가 폭발할 가능성이 높습니다.
사실 밀가루가 폭발하는 이유는 높은 곳의 물이 낮은 곳의 물보다 더 많은 위치에너지를 갖고 있기 때문인 것 같습니다. 그러므로 아래로 흘러야 합니다. 이처럼 눈에 보이지 않는 미세먼지가 적당한 조건을 만나 공기와 완전히 혼합되면 불에 노출되면 급속히 격렬한 연소반응을 일으키며 순간적으로 엄청난 양의 에너지를 방출하게 된다. 그 결과, 두려웠던 일, 즉 밀가루 폭발이 일어났습니다.
실생활에서는 밀가루뿐만 아니라 코코아, 코르크, 목재, 경고무, 가죽, 플라스틱 등 타기 쉬운 먼지와 거의 모든 유기화합물도 포함됩니다. 황, 철, 마그네슘, 코발트 등과 같은 먼지와 같은 다양한 무기 물질은 이러한 먼지가 공기 중 특정 농도에 도달하면 불꽃, 심지어 스파크가 발생하는 한 소란을 일으킬 수 있습니다. 격렬한 폭발. 더욱이, 때로는 이러한 미세먼지의 폭발이 폭탄 못지않게 파괴적이기도 합니다. 예를 들어, 1846년 영국의 Halway 탄광에서 큰 폭발이 일어났습니다. 유명한 과학자 패러데이는 폭발에 대한 자신의 보고서에서 "메탄 혼합물의 연소와 폭발은 터널에 존재하는 모든 석탄 먼지를 휘젓고 불을 붙일 것입니다."라고 썼습니다. 폭발물은 아니며 때로는 폭발할 수 없습니다. 사람들의 관심을 끄는 물체도 폭발할 수 있습니다.