水中的燃料-氢气

时间:2023-11-17 22:19:03

铁匠看着保罗叔叔的实验,呆呆地站着出了一会儿神,他想起每天在熔炉边工作的情形。保罗叔叔看透了他的心思,对他说:“我问你,你在锻接时需要将铁烧得特别的热,当时你用了什么方法?”

“用了什么方法?我现在正在想,这种方法是不是和你所说的氢气有关。我感觉看过了你的实验,我每天所做的奇怪的事情都可以解释了。那边的壁角有一个水槽,水槽中放着一把长柄布帚,我常用这把布帚在烧红的煤上洒水,以获得用其他任何方法都无法得到的高热。”

水中的燃料-氢气

“你将水洒在火上,这个方法看起来好像是可以使火焰熄灭,但实际上火却越烧越旺。”

“可不是!对于这件事情,我常常感到疑惑,可是无论如何也想不出它的原因,现在看了关于氢气的实验,就……”

“稍等,我们等一会儿再说这个问题吧。我的侄子们还在疑惑为什么潮湿的煤会烧得更旺呢。请你做一个实例给他们看看吧。”

“当然好,只要是我力所能及的事情,我都愿意做。我很高兴今天竟然有机会做你的学生。”

铁匠拉动风箱,生起了火。他拿起一根铁条放在燃烧的火炉中,等它烧至炽热后,又将它抽出来。

他说:“这跟铁条已经烧得炽热,即使现在拼命地用风箱扇风,也不能使它变得更热。而如果要使它变得更热,例如,在锻接时,就必须用布帚在烧红的煤上洒点儿水,不过不能洒太多,因为水太多就会熄灭火焰。”

然后,他将铁条放回熔炉中,并在炽热的煤上洒了点儿水。孩子们站在铁匠身旁,如学徒般专心观察。他们一定曾经看见过许多次这样普通的操作,只是以前他们就算看见了也不曾加以注意,可是现在,叔叔已经告诉过他们在水中所含的可燃气体——氢气的性质,于是他们对这个事实感到十分有兴趣。只有对于某件事特别注意,才会对其感兴趣。知识为我们周围的一切事物增添了迷人的魅力。

水立即对炽热的煤起反应了。开始时,火舌长长的,火舌下部很明亮,顶部为红色,微微冒烟,但这束长长的火焰突然间缩小并好像窜到燃料中去了。之后,火焰在煤的间隙处吐出短短的火苗,发出亮亮的白光,这些白色火焰的舌头就像是在白昼中不易看到的氢气似的。很明显,火焰的温度很高,因为被白色火焰燃烧的煤发出了炫目的强光。就在此时,铁匠又将铁条抽出来了,这次铁条已不再炽热,而是白热了。只听见它发出一种爆裂的声音,并射出一阵灿烂的火星。

爱弥儿想起了之前做的实验,不禁叫道:“这白热的铁条燃烧起来了。”

铁匠说:“没错,铁条燃烧了。如果熔炉总是保持现在的温度,那么当这跟铁条长时间被遗留在熔炉里的话,它就会渐渐变小,最终完全燃尽。看一看铁砧四周,散布着许多小片的铁滓,这些铁滓就是从炽热的铁上被锤打下来的。”

“我知道这种铁滓,它就是氧化的铁(四氧化三铁)。”

“我不知道它究竟是不是氧化铁,我只知道它们是已经燃烧过的铁。当我们在炽热的煤上洒水,使熔炉内产生高热时,会生成很多这种铁滓。不过现在,让我们听一听你们叔叔的解释吧。嗨,保罗先生,为什么水能够产生这样的火呢?没有加水,熔炉中的铁只能达到炽热的程度,而加了水,它却能射出炫目的白光。我不明白其中的道理。”

保罗叔叔回答:“这很容易理解。氢气是产热量最多的燃料,柴薪、煤炭以及其他任何燃料的火焰,它们的温度都没有氢气的高。氢气是最好的燃料,没有一种物质比它更易燃烧,也没有一种物质比它释放出的热量多。”

铁匠说:“现在,我明白了。我将水洒在熔炉中炽热的煤上,水就会被分解,就像之前你把炽热的煤没入水中一样。水分解时会产生氢气,氢气碰到火就燃烧了,又因为氢气是最好的燃料,能够产生大量的热,所以它会使炽热的铁达到白热。我洒水,就相当于我填装了比煤更好的燃料。我说得对不对?”

“完全正确。水被炽热的煤分解,产生了更好的燃料。正如我之前说的,你不是也每天都在做着化学实验吗?”

“是呀,但是我做梦也不会想到这一点。我怎么能知道把炽热燃烧的煤打湿了会产生氢气呢?一定要多读书才能知道这些,但是,对于我这样没有知识的人,一天到晚都忙着叮叮当、叮叮当,总是没有时间来看书。保罗先生,我还有一件事想问你。我听有学问的人说过,在失火时,如果火势很旺而没有足够的水灭火,那么还是不要浇水为好。此时,最好的办法是用什么东西?沙土能压灭它吗?我不知道这件事情和氢气有没有关系。”

“当然有关系。如果在炽燃的火上洒上少量的水,水就会被分解而向火供给更好的燃料——氢气。结果,火非但不会灭,反而会烧得更旺盛,就像你在熔炉中洒水一样。如果你不仅仅将炽热的煤打湿,而是将大桶的水灌下去,那么火就会熄灭。所以要灭火,就一定要用大量的水。”

铁匠说:“我和你谈过话,感到真的获益不少。我的熔炉一天到晚生着火,如果你在化学实验上有用得到它的时候,就请尽管过来吧。”

保罗叔叔谢过了邻居,就带着孩子们动身回家了。约尔还从铁砧周围捧回了一把从赤铁上落下的铁滓,准备带回去在空闲时研究。