為什麼麵粉和粉塵會爆炸？是什麼科學原理？

相信很多朋友都想不明白，這個都可以食用的麵粉怎麼也會爆炸，要不然放在吃瓜群眾存放在家裡的那口袋麵粉實在太危險了，是不是趕緊得將它丟出去？

其實完全不是這概念，粉塵爆炸是有幾個要求的，可燃性顆粒，懸浮顆粒，濃度達到一定比例，另還有一個條件，即有氧場合，還需要一粒火星將其點燃，那麼在合適的條件下瞬間將會發生爆炸，而且它的爆炸破壞力甚至比同等質量的TNT要強大得多！

其實並非是粉塵爆炸，而是粉塵懸浮顆粒在大面積的爆燃所致，但要達到粉塵爆炸也是有幾個要求的，除了上述籠統的幾個要求以外，還有如下要求：

常見容易爆炸的粉塵有：奶粉、茶葉粉末、菸草粉末、煤塵、植物纖維塵、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰等，還能擴充套件到常態下不會燃燒的物質，比如鋁粉和鋅粉等塊狀時根本就不會燃燒的物質。

粉塵爆炸過程比較複雜，首先粉塵雲的某個區域受到熱源或者火焰的衝擊，產生融化蒸發或者受熱分解出可燃性氣體，然後第二步是與周圍的氧氣混合發生燃燒，第三步則是混合氣體燃燒放出的高溫以輻射和傳導的方式向周圍擴散，使周圍的塵埃雲產生連鎖反應，形成爆轟波形成更大範圍的爆燃反應。

而且爆轟波還會揚起地面沉降的粉塵，與氧氣均勻混合後會引起二次粉塵爆炸，甚至多次爆炸！快速的爆燃反應直接表現就是爆炸，它的爆炸速度並沒有炸藥那麼迅速，但它形成的超壓和高溫持續時間非常長，對人體殺傷力極強，建築物破壞效果極佳！

因此現代軍事上有云爆彈，就是爆炸形容可燃性物質的氣溶膠，然後二次引爆，這個威力非常大，對封閉空間內的殺手效果比同等質量的TNT要好得多，所以雲爆彈在空曠地區引爆時，它的威力如同一枚小型原子彈。

1963年6月某鋁製品廠磨光車間發生爆炸，造成死傷43人，其原因是拋光的鋁粉積聚在通風管內，排風的風機葉輪與殼體摩擦引燃管道內鋁粉引起爆燃，衝擊波將地面積聚的大量鋁粉，幾十秒後引起二次爆炸，其超壓直接轟塌廠房，造成大量工人傷亡。

1987年3月哈爾濱亞麻廠發生特大爆炸災害，傷亡235人，原因是在布袋式濾塵器中的亞麻塵埃首先爆燃，由於沒有設計洩壓口，高溫高壓氣體通過通風管道洩壓到了車間，引起二次揚塵，發生了多次爆炸，據現場親臨者口述，前後大約發生了9次爆炸！

2014年8月2日江蘇省崑山市的崑山中榮金屬製品有限公司發生特別重大船粉塵爆炸事故，共造成97人死亡，163人受傷，直接經濟損失3.51億元。其原因是非按規定除塵，除塵器內的鋁粉受潮，發生氧化放熱反應，引爆粉塵雲，導致車間內積聚粉塵揚塵多次爆炸。

2015年6月27日，臺灣新北市八里八仙水上樂園的彩虹趴（派對）發生粉塵爆炸，原因是現場活躍氣氛的彩色玉米粉揚到了空中，引起爆燃，造成12人死亡，500多人受傷！

粉塵爆炸是不經意的，因為在大家印象中這些物質都不是易爆物，因此會放鬆警惕。而工廠為了趕工，或者員工流動比較快，培訓不足，安全認識不足，當一切條件都齊備時，爆炸就會在頃刻間發生，教訓是慘痛的，唯一要做的是按規定操作，切實落實安全措施！

粉塵爆炸可以簡單形容為快速燃燒的過程，它的爆燃需要空氣中大量氧氣的支援，因此粉塵爆炸後空氣中氧氣已經被耗盡，在密閉空間內引爆時，即使倖存者逃過高溫和超壓，那麼也會在後續無氧狀態下窒息而死！

但炸藥爆炸不一樣，儘管炸藥爆炸過程不一樣，比如硝酸甘油爆炸時是成二氧化碳，水，氮和一氧化氮（它極度不穩定，掉落即可爆炸），大部分炸藥都自帶氧化劑，即使是黑火藥，在缺氧的水下甚至太空都可以爆炸，因此它可以被填充在任何形狀的空間中，而且可以達到高壓縮的緻密狀態，以達到增加裝藥量的目的。

常用的軍用炸藥TNT爆炸反應式：2C7H5N3O6 → 12CO + 5H2 + 3N2 + 2C

TNT的學名叫做三硝基甲苯，它的分子式中有三個硝基作為氧化劑，不需要大氣中的氧氣！但TNT引爆是需要一定條件的，因為TNT的效能十分穩定，對摩擦和振動不敏感，即使被子彈擊中也不容易引爆，它的引爆需要雷管，需要雷管爆炸時產生的爆轟波，使TNT分子發生連鎖分解反應，其速度高達5千米/秒！

粉塵爆炸事故其實還真有過不少次。除了工廠當中煤塵、鋁塵等大家比較常想到的可燃粉塵出現過爆炸之外，前幾年臺灣一個遊樂園舉辦活動用了大量的彩色粉末，原料是玉米澱粉，也不幸出現了粉塵爆炸事故，造成多人傷亡。

，一些人可能有個認識的誤區，覺得爆炸要發生在狹小的空間裡，其實這種感覺並不完全準確。狹小空間當中發生的爆炸很多情況下是物理爆炸，很小的空間內溫度或者壓力改變，超過了容器的容納極限，發生爆炸。

粉塵爆炸是屬於化學爆炸，粉塵顆粒很小，容易吸附空氣中的氧，然後在熱源條件下發生了氧化還原反應，產生了大量氣體，釋放了大量熱能，從而產生了爆炸。

首先是粉塵一定是可燃的，特別像是燃燒釋放熱量高的、容易帶電的、容易被氧化的粉塵都是潛在危險物。除了剛才提到的煤塵、鋁塵、玉米澱粉之外，像是麵粉、糖粉、咖啡粉……都屬於可燃性粉末。而性質比較穩定，不容易燃燒的粉塵——砂土、水泥之類的一般不會引起爆炸。

另外呢，粉塵要在一定空間裡達到一定的，合適的濃度，濃度非常低或者是非常高的時候都不會輕易爆炸。

還有是需要充足的空氣（或其他氣體）來充當氧化劑。

再就是需要有熱源。不一定要是明火，受熱足夠，或者是強震動、摩擦，甚至是靜電都可能引起粉塵發生化學反應。

防範粉塵爆炸呢，主要就是從降低粉塵濃度入手，多通風，增加空氣溼度，都能讓有限空間內的粉塵濃度降低。

粉塵爆炸，指的是可燃的粉塵在有限的空間之內和空氣混合之後形成粉塵雲，在有火源的情況下，粉塵空氣混合物迅速被點燃而溫度急劇升高，這是一個化學反應，氧化物通常就是氧氣，可燃物是可燃的粉塵，當然這樣的反應需要通過火源才可以引發，或者是通過電弧放電現象等。

粉塵爆炸本質上就是一種劇烈的氧化還原反應，氧化劑就是空氣中的氧氣，還原劑就是可燃的粉塵，另外還需要有火源來啟動這樣的化學反應。但要讓粉塵發生爆炸，還需幾個條件。

可燃性粉塵或者氣體在空氣中燃燒需要氧氣的支援，但只有它們與氧氣的比例適中時才會劇烈燃燒，併發生爆炸。當可燃性粉塵和氧氣的比例剛好符合氧化還原反應的配比時，反應會達到最劇烈的程度，爆炸的威力也就最強。如果可燃粉塵的濃度低於爆炸下限，那麼，它們沒有危險性，不會發生爆炸。如果可燃粉塵的濃度高於爆炸上限，那麼，它們也不會有危險性，同樣不會發生爆炸。

在一些工廠車間中，環境相對封閉，可燃粉塵可能就會在空氣中大量聚集，當它們的濃度介於爆炸下限和上限之間時，此時就會有爆炸的風險。如果有明火，或者裝置釋放出電弧，或者靜電引發的放電，甚至是摩擦產生的火花，這些有效的引火源就會讓可燃粉塵與氧氣發生劇烈的氧化還原反應，從而發生粉塵爆炸。

除了比例之外，之所以可燃粉塵非常易燃易爆，是因為它們的尺寸很小，具有很大的比表面積。只有在可燃物的表面才會發生氧化還原反應，所以增大接觸面積，反應就會變得更加迅猛。

舉個例子，麵粉的密度大約是0.52克/每立方厘米，那麼，1千克重的麵粉球半徑約為7.714釐米，其表面積約為0.075平方米。如果把同樣質量的麵粉分解成293.8億顆半徑為25微米的粉塵，其總表面積將會高達231平方米，相當於麵粉球的3080倍。

因此，比表面積大幅度增加的粉塵更容易與氧氣發生反應，其燃燒的速率將會急劇增加，在封閉的空間中就容易引發粉塵爆炸。

可燃性的粉塵主要有以下幾類：（1）糧食，包括麵粉、澱粉、糖粉；（2）金屬，包括鋁粉、鎂粉、鋅粉、鐵粉；（3）天然礦物，包括煤、硫；（4）合成材料，包括塑料、纖維、染料.

粉塵的爆炸威力十分強大，歷史上曾經發生過多起嚴重的粉塵爆炸事件，由此造成嚴重的人員傷亡和建築毀壞。例如，2008年的美國一家糖廠爆炸就是由糖粉爆炸所引起的，此次事件造成工廠廠房全毀，另外還有數十名人員傷亡。

搞清這個問題首先要熟悉一個概念叫做爆炸極限。它是指可燃氣體或粉塵在與空氣形成爆炸混合物中所佔比例的範圍。

比如氫氣的爆炸極限為4%～75% ，這就是說氫氣在空氣中所佔比例在這一範圍內，遇明火才會爆炸，高於這一比例不會爆炸，只會穩定燃燒；低於這一比例連燃燒都不會發生。相信大家在中學化學課上都做過類似實驗。

可燃粉塵的爆炸極限單位是g/m³。比如麵粉的爆炸下限是60g /m³，低於這個比例，粉塵顆粒的間距太大，難以順利實現能量傳遞，不會發生爆炸。當粉塵濃度超過470g /m³，氧佔比相對下降，氧化速度放慢只能出現燃燒，也不會爆炸。只有當粉塵和空氣的混合體處在爆炸極限範圍內，每粒粉塵都有足夠的氧氣相伴、且又能把能量迅速傳遞給相鄰塵粒，才會發生猛烈的爆炸。對於粉塵而言，爆炸下限越低危險性越大，比如鎂粉的下限可低至20g/m³。而可燃氣體則是範圍越寬危險越大，比如乙炔的範圍可達2.5%～82%.

所以我們在日常生活中，要特別注意觀察和了解身邊是否存在火災隱患，遇到問題及時解決，防患於未然，徹底杜絕火災和爆炸事故。以上是我的回答。

爆炸本質上就是釋放能量的化學、物理反應在短時間內迅速進行，所以會帶來巨大的破壞，比如說我們說的炸藥的爆炸、煤氣爆炸都是這種。

下圖就是爆竹的爆炸，可以看到，火藥可以放出能量，並且大量的火藥在較小的空間內快速進行，所以一瞬間燃燒氣體的體積就膨脹很多倍，還放出大量的光和熱，形成的劇烈的反應就是“爆炸”了。

而麵粉、可燃的粉塵，在一定條件下都是可以當成燃料的，只要較為均勻地與空氣混合在一起，那麼一旦遇到可燃物，那麼麵粉就會輕易地被點燃，然後區域性的燃燒變成整體的燃燒，在短時間內就放出來大量的能量，於是就形成了爆炸。如下圖所示，就是麵粉造成的爆炸。

類似的，比如說煤粉灑在空氣中，只要點燃，也會發生劇烈的爆炸。

1，這些粉塵是堆在一起的，並沒有與空氣充分混合。比如說一堆煤粉，除了表面的煤粉之外，內部的煤粉都是與空氣隔絕的，你用可燃物去點，只能夠點燃表面的那點兒煤粉，表面的燒完了，才會輪到內部的煤粉開始燃燒，這種反應速度相對比較慢，所以不會爆炸。

2，空氣比較潮溼，導致麵粉之類的物質不那麼容易發生燃燒反應，自然也就不會爆炸了。

消防專家指出，粉塵爆炸有三個條件：一是可燃粉塵以釋放的濃度在空氣中飄浮；二是有充足的氧化劑和空氣；三是有火源或者強烈振動或者摩擦。如何做到預防和避免粉塵爆炸呢？一是加強通風；二是杜絕火種；三是定期做檢查，排除隱患。

總體而言粉塵爆炸的發生條件還是很多的，因此在預防粉塵爆炸時可用的手段也很多，比如排除靜電和控制空間內空氣引數（降低空間內含氧量也是個好辦法），最主要的預防手段是嚴格控制粉塵濃度，只要濃度沒有超過安全閥值，爆炸就不可能發生。

會爆炸還有：鋁金屬粉塵。面紡廠的棉花纖維塵等等。因為是塵，易點燃，瞬間傳遞整點燃個塵。熱空氣猛燃膨脹，就是爆炸。【設想用打火機燒一根粗木棍和燒一牙籤，就明白燃點不高的粉塵是易燃的】

我簡單說一下：

1、麵粉會爆炸，但粉塵不一定會爆炸。

2、爆炸有兩個重要的前提：一是臨界點，二是可反應。

這個可反應，是可燃物的化學反應，包括與氧氣、氯氣、氫氣等反應，這可燃物可以是含碳的物質，也可以是某些金屬。反正能發生劇烈化學反應，急劇產生高溫高壓氣壓即可。但如某些物質，如土壤、沙子、石粉等，其成分與氧氣等難以產生急劇化學反應，所以，這類粉塵不可能爆炸。而一般食物，均是碳水化合物，具可燃性。

3、當這些碳水化合物的顆粒小到一定程度，就會與氧氣充分混合，就會達到燃燒的臨界溫度，當其中一個顆粒燃燒起來後，周邊如果有無數的其他顆粒響應，就會在短時間內讓溫度壓力急劇升高，這就是爆炸。