蜡烛燃烧的三层火焰分别是什么?

栏目:资讯发布:2023-09-22浏览:2收藏

蜡烛燃烧的三层火焰分别是什么?,第1张

有三层,从里到外分别为气化区、还原区、氧化区。见图。

1锥状部分是蜡烛气化,还未燃烧,温度较低,呈透明状。

往上温度逐步升高,达到着火温度与氧气化合燃烧,由于此处氧气不足,燃烧不完全,见图中2,呈浅蓝色。

已达很高温度的未燃气体再上升,并获得更充足的氧气就产生完全燃烧,见图中4,由于钠离子的原因,形成浅**的锥体顶端。而温度最高点是在2-4区域交界点,即图中3处。

(1)物质燃烧的三个条件:①物质具有可燃性②可燃物与氧气接触③达到可燃物的着火点.

故答案为:温度达到着火点;

(2)化石燃料有煤、石油和天然气;甲烷燃烧的化学反应式是:CH4+2O2

 点燃 
 
CO2+2H2O.

故答案为:石油;CH4+2O2

 点燃 
 
CO2+2H2O;

(3)如果想灭火只要使以上三个条件中的一个达不到即可.消防队员使用一种手持式风力灭火机,它可以喷出类似十二级台风的高速空气流将火吹灭.该灭火机的灭火原理是降低可燃物温度至着火点以下.

故答案为:降低可燃物温度至着火点以下;

(4)家中的天然气如果泄漏应先关闭阀门或开窗通风.

故答案为:开窗通风(千万不要使用排气扇)、关阀门等

《哈利波特与混血王子》中结尾的“RAB”指的是小天狼星·布莱克的弟弟——雷古勒斯·阿尔法德·布莱克(Regulus Arcturus Black)。

书中的雷古勒斯是正义的。作为纯血的维护者,他是最早加入食死徒的一批人,但是书中没有任何他恶劣事迹的记载(哈利波特与凤凰社中小天狼星说,最初的食死徒不像后来那样折磨麻瓜和麻种巫师,他追随伏地魔是为了血统和力量)。

他16岁加入食死徒,从开始的“以向黑魔王服务为荣耀”到三年后的用生命反抗,其实并不突兀(很可能是伏地魔渐渐露出本来面目,当他发现伏地魔不是在推行纯正的血统,而是要用残暴的手段来统治其他人。这让他认清了自己所谓的正确是完全错误的,也让他有了对抗伏地魔的决心)。

资料拓展:

《哈利波特》系列中的布莱克(Black)家族成员简介:

一代成员:

· Sirius Black 西里斯·布莱克(1845-1853)

菲尼亚斯·奈杰勒斯、埃拉朵拉和伊斯拉的哥哥。死于他8岁时。

可能的命名来源:源自希腊文seirios“燃烧”,我们能看到的星星中,天狼星最亮(也可称做“狗星”)。这颗星是埃及的埃西斯女神的象征,埃及的宗教、信仰都以它为中心,相当重要。

· Phineas Nigellus Black 菲尼亚斯·奈杰勒斯·布莱克(1847-1926)

没有给出父母。

三个兄弟姐妹: 西里斯、埃拉朵拉和伊斯拉。

霍格沃茨经历: 斯莱特林 (入校是在1858或1859); 前霍格沃茨校长

与厄休拉·弗林特结婚。

五个孩子:西里斯(1877-1952) 娶了赫斯珀·甘普;菲尼亚斯(被除名,出生日期不详);西格纳斯 (1889-1943)娶了维奥莱塔·布尔斯特罗德;贝尔维娜(1886-1962);阿克图卢斯(1884-1959)。

小天狼星布莱克的曾曾祖父,被认为是霍格沃茨历史上最不受欢迎的校长。

可能的命名来源:Phineas——在希伯来语里,意味着“蛇的嘴”或“说大话的人”。在旧约里, 菲尼亚斯杀死了一个以色列男子,原因是那个人爱上了另一个种族的女人。

Nigellus – 可能由拉丁词语‘niger’发展而来,该词的意思是“黑色、黑暗和不祥”。  "Nigellus" 是前古典和中世纪拉丁语, 意思是“黑色的东西”。

·Elladora Black 埃拉朵拉·布莱克(1850-1931)

没有给出父母。

三个兄弟姐妹:西里斯、菲尼亚斯"奈杰勒斯和伊斯拉。

没有结婚,也没有孩子。

小天狼星有一个埃拉朵拉婶婶,她创造了当家养小精灵老得端不动盘子时把他们的头砍下来作为 装饰品的家族惯例(凤凰社第六章);不知道她是否和菲尼亚斯"奈杰勒斯的妹妹是同一个人。也 许小天狼星的婶婶仅是简单的用她的名字命名。

可能的命名来源:没有发现,既不是星星也不是星座。

·Isla (Black) Hitchens 伊斯拉·布莱克/希钦斯(出生日期不详)

没有给出父母。

三个兄弟姐妹: 西里斯、菲尼亚斯"奈杰勒斯和埃拉朵拉。

因为嫁给了麻瓜鲍勃·希钦斯被除名,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。(线索1)

可能的命名来源: 大犬座中的主要星体之一——大犬座γ英文名叫Muliphein;Isis中文名叫做天狼增四。

二代成员

· Sirius Black 西里斯·布莱克(1877-1952)

菲尼亚斯"奈杰勒斯·布莱克和厄休拉·弗林特的儿子。

四个兄弟姐妹:三个弟弟,菲尼亚斯(被除名,生卒年月不详)、西格纳斯(1889-1943)、阿克图卢 斯(1884-1959),和一个妹妹,贝尔维娜(1886-1962)。

与赫斯珀·甘普结婚。

三个孩子:阿克图卢斯(1901-1991) 娶了梅拉妮娅·麦克米兰;莱克里斯(1904-1965);雷古勒斯(1906-1959)。

可能的命名来源:源自希腊文seirios“燃烧”,我们能看到的星星中,天狼星最亮(也可称做“狗星”)。这颗星是埃及的埃西斯女神的象征,埃及的宗教、信仰都以它为中心,相当重要。

· Phineas Black 菲尼亚斯·布莱克(生卒年月不详)

菲尼亚斯"奈杰勒斯·布莱克和厄休拉·弗林特的儿子。

四个兄弟姐妹:一个哥哥,西里斯(1877-1952),两个弟弟,西格纳斯(1889-1943)、阿克图卢斯(1884-1959),和一个妹妹,贝尔维娜(1886-1962)。

因为支持麻瓜权利被除名,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。

· Arcturus Black 阿克图卢斯·布莱克(1884-1959)

菲尼亚斯"奈杰勒斯·布莱克和厄休拉·弗林特的儿子。

四个兄弟姐妹:两个哥哥,西里斯(1877-1952)、菲尼亚斯(被除名,生卒年月不详),一个弟弟,西格纳斯(1889-1943),和一个妹妹,贝尔维娜(1886-1962)。

与莱桑德拉·亚克斯利结婚。

三个女儿: 卡莉朵拉(1915- )、赛德蕾尔(被除名,生卒年月不详)、卡丽丝(1919-1973)。

可能的命名来源: Arcturus——大角星是牧夫座最亮的星,也是天空中第四亮的星:只有天狼星、老人星和南门二比它更亮。在希腊语里近似的翻译为“熊的守护者”。

· Belvina (Black) Burke 贝尔维娜·布莱克/博克(1886-1962)

菲尼亚斯"奈杰勒斯·布莱克和厄休拉·弗林特的女儿。

四个兄弟:三个哥哥,西里斯(1877-1952)、菲尼亚斯(被除名,生卒年月不详)、阿克图卢斯(1884-1959),一个弟弟,西格纳斯(1889-1943)。

与赫伯特·博克结婚。

三个孩子:两个儿子,一个女儿。

可能的命名来源: 既不是星星也不是星座。在拉丁语系里它可能的意思是“美妙的葡萄酒”。可能从Baal (太阳神)或Beltane(古凯尔特族的庆祝会)演变而来。 

· Cygnus Black 西格纳斯·布莱克(1889-1943)

菲尼亚斯"奈杰勒斯·布莱克和厄休拉·弗林特的儿子。

四个兄弟姐妹:三个哥哥,西里斯(1877-1952)、菲尼亚斯(被除名,生卒年月不详),阿克图卢斯(1884-1959),一个姐姐,贝尔维娜(1886-1962)。

与维奥莱塔·布尔斯特罗德结婚。

三个孩子:博洛克斯(1912-1990)、卡西欧佩娅(1915-1992)、马里厄斯(生卒年月不详,被除名)、多瑞娅(1920-1977)。

可能的命名来源: Cygnus在拉丁语里的意思是“一个公天鹅”。在希腊神话里,Cygnus是利古里亚人的音乐之王,最后变成了天鹅。它也是南十字星系的另一个名称。

三代成员

· Arcturus Black 阿克图卢斯·布莱克(1901-1991)

西里斯·布莱克和赫斯珀·甘普的儿子。

两个兄弟姐妹:一个妹妹,莱克里斯(1904-1965),和一个弟弟,雷古勒斯(1906-1959)。

与梅拉妮娅·麦克米兰结婚。

两个孩子:柳克丽霞(1925-1992)和奥赖恩(1929-1979)。

小天狼星和雷古勒斯的祖父。

注意:不确定这个祖父是否是因“为魔法部服务”而获得梅林一级勋章。当然,也可能是他们的外祖父,博洛克斯。

可能的命名来源: Arcturus——大角星是牧夫座最亮的星,也是天空中第四亮的星:只有天狼星、老人星和南门二比它更亮。在希腊语里近似的翻译为“熊的守护者”。

· Lycoris Black 莱克里斯·布莱克(1904-1965)

西里斯·布莱克和赫斯珀·甘普的女儿。

两个兄弟:一个哥哥阿克图卢斯(1901-1991),和一个弟弟雷古勒斯(1906-1959)。

没有结婚,也没有孩子。

可能的命名来源: Lycoris是百合科植物的园艺学名称。

 · Regulus Black 雷古勒斯·布莱克(1906-1959)

西里斯·布莱克和赫斯珀·甘普的儿子。

两个兄弟姐妹: 一个哥哥,阿克图卢斯(1901-1991),一个姐姐,莱克里斯(1904-1965)。没有结婚,也没有孩子。

这个雷古勒斯死于他名字的继承者——小天狼星的弟弟出生之前两年。

· Pollux Black 博洛克斯·布莱克(1912-1990)

西格纳斯·布莱克和维奥莱塔·布尔斯特罗德的儿子。

三个兄弟姐妹:两个妹妹,卡西欧佩娅(1915-1992)和多瑞娅(1920-1977),一个弟弟,马里厄斯(被除名,生卒年月不详)。

与伊尔玛·克拉布结婚。

三个孩子:沃尔布加(1925-1985),阿尔法德(被除名,生卒年月不详)和西格纳斯(1938-1992)他娶了德鲁埃拉·罗齐尔。

贝拉特里克斯、安多米达和纳西莎的祖父。

小天狼星和雷古勒斯的外祖父。

注意:不确定这个外祖父是否是因“为魔法部服务”而获得梅林一级勋章。当然,也可能是他们的祖父,阿克图卢斯。

可能的命名来源:北河三(双子座β星),全天第17亮星。

· Cassiopeia Black 卡西欧佩娅·布莱克(1915-1992)

西格纳斯·布莱克和维奥莱塔·布尔斯特罗德的女儿。

三个兄弟姐妹: 两个哥哥,博洛克斯(1912-1990)和马里厄斯(被除名,生卒年月不详),一个妹妹,多瑞娅(1920-1977)

没有结婚,也没有孩子。 

Cassiopeia意为仙后座,北天星座之一,位于仙王座以南,仙女座之北,与大熊座遥遥相对,因为靠近北天极,全年都可看到,尤其是秋天的夜晚特别闪耀。仙后座呈M(或W)形,很容易分辨。寓意着美好和宁静。

· Marius Black 马里厄斯·布莱克(被除名,生卒年月不详)

西格纳斯·布莱克和维奥莱塔·布尔斯特罗德的儿子。

三个兄弟姐妹:一个哥哥,博洛克斯(1912-1990),一个姐姐,卡西欧佩娅(1915-1992), 一个妹妹,多瑞娅(1920-1977)。 

因为是哑炮而被除名,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。(线索3)

· Dorea (Black) Potter 多瑞娅·布莱克/波特(1920-1977)

西格纳斯·布莱克和维奥莱塔·布尔斯特罗德的女儿。 

三个兄弟姐妹:两个哥哥博洛克斯(1912-1990)和马里厄斯(被除名,生卒年月不详),一个姐姐,卡西欧佩娅(1915-1992) 

嫁给了查莱斯·波特,他们有一个不知名的儿子。 

很有可能多瑞娅就是哈利的奶奶,因为罗琳告诉过我们“詹姆的父母是老来得子。我想,就像经常发生的那样,它阐释了家中的独子、非常纵容、因为很晚才得到孩子所以视若珍宝。他们以巫师的看法来说已经是年长的,而且他们死了。”但多瑞亚死时才57岁。

但也有不支持这种说法的证据,因为根据哈利的教父小天狼星所说在他离家出走之后他去了詹姆家,而且波特夫妇把他视如己出,那么由此可推断此波特夫妇一定不可能是多瑞娅和查莱斯·波特夫妇,否则他们的名字就会在布莱克家族的族谱上去掉的,要知道,阿尔法德就仅仅因为资助了出走的外甥小天狼星而被删除出了族谱。所以多瑞娅和查莱斯夫妇更可能是詹姆·波特的叔叔此类的亲戚。 

可能的命名来源:与Dora(多拉)和Dolores(多洛雷丝)有关;Dorea是一种在人的粪便里发现的细菌。不是星星或星座。

· Callidora (Black) Longbottom 卡莉朵拉·布莱克/隆巴顿(1915- )

阿克图卢斯·布莱克和莱桑德拉·亚克斯利的女儿。 

两个妹妹: 塞德蕾尔(被除名,生卒年月不详)和卡丽丝(1919-1973)。 

与哈方·隆巴顿结婚。 

两个孩子: 一个儿子一个女儿。

可能的命名来源: Callidora是一种蝴蝶和飞蛾身上的寄生虫。希腊语里指“天生丽质”。

· Cedrella (Black) Weasley 塞德蕾尔·布莱克/韦斯莱(被除名,生卒年月不详)

阿克图卢斯·布莱克和莱桑德拉·亚克斯利的女儿。

两个姐妹:一个姐姐,卡莉朵拉(1915- ),一个妹妹,卡丽丝(1919-1973)

嫁给了塞普蒂默斯·韦斯莱。

因为嫁给了塞普蒂默斯"韦斯莱被除名,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。(线索4)

 · Charis (Black) Crouch 卡丽丝·布莱克/克劳奇(1919-1973)

阿克图卢斯·布莱克和莱桑德拉·亚克斯利的女儿。

两个姐姐: 卡莉朵拉(1915- )和塞德蕾尔(被除名,生卒年月不详)。

与卡斯珀·克劳奇结婚。 

三个孩子:一个儿子,两个女儿。

他儿子可能是老巴蒂·克劳奇。

可能的命名来源:希腊语里指“优雅或亲切”;一个次要的希腊女神,嫁给了赫菲斯托斯(火与工匠之神)。

四代成员

· Lucretia (Black) Prewett 柳克丽霞·布莱克/普鲁维特(1925-1992)

阿克图卢斯·布莱克和梅拉妮娅·麦克米兰的女儿。

一个弟弟:奥赖恩(1929-1979)。

与伊格内修斯·普鲁维特结婚。

没有孩子的纪录。

小天狼星和雷古勒斯的姑姑。

· Orion Black 奥赖恩·布莱克(1929-1979)

小天狼星和雷古勒斯的父亲。它给伦敦格里莫广场12号的祖宅加上了强力的防护。(房子被他妻子——也是布莱克家族继承下来) 

阿克图卢斯·布莱克和梅拉妮娅·麦克米兰的儿子。

一个姐姐:柳克丽霞(1915-1992)。

与他的堂姐沃尔布加结婚。

· Walburga (Black) Black 沃尔布加·布莱克/布莱克(1925-1985)

小天狼星和雷古勒斯的母亲。

博洛克斯·布莱克和伊尔玛·克拉布的女儿。

两个弟弟:阿尔法德(被除名,生卒年月不详)和西格纳斯(1938-1992)

嫁给了她堂弟奥赖恩·布莱克,她和她丈夫都是菲尼亚斯·奈杰勒斯的后裔。这就说明了为什么当她提到布莱克家的房子时,称其为“我父亲们的房子”。

· Alphard Black 阿尔法德(大概死于1976至1977)

小天狼星和雷古勒斯的叔叔(实际上是舅舅)。阿尔法德是他们母亲的兄弟。 

然而他被从挂毯上移走了,因为他“资助了离家出走的外甥”,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。

可能的命名来源: Alphard——星宿一,是位于长蛇座蛇的心脏位置的一颗星。

· Cygnus Black 西格纳斯·布莱克(1938-1992)

小天狼星和雷古勒斯的舅舅。

与德鲁埃拉·罗齐尔结婚。

三个女儿:贝拉特里克斯(1951-1998 ),安多米达(被除名,出生年月不详),纳西莎(1955- )。

菲尼亚斯·奈杰勒斯·布莱克的曾孙子。

可能的命名来源: Cygnus在拉丁语里的意思是“一个公天鹅”。在希腊神话里,Cygnus是利古里亚人的音乐之王,最后变成了天鹅。它也是南十字星系的另一个名称。

五代成员

· Bellatrix (Black) Lestrange 贝拉特里克斯·布莱克/莱斯特兰奇(1951-1998 )

鲁道夫斯·莱斯特兰奇结婚,没有孩子的纪录。

西格纳斯·布莱克和德鲁埃拉·罗齐尔的女儿。伏地魔手下最忠诚的食死徒。

两个妹妹:安多米达(被除名,出生年月不详)纳西莎(1955- )

· Andromeda (Black) Tonks 安多米达·布莱克/唐克斯(生日在1955年之前-)

西格纳斯·布莱克和德鲁埃拉·罗齐尔的女儿。

一个姐姐,贝拉特里克斯(1951-1998 ),一个妹妹,纳西莎(1955- )。

尼法朵拉·唐克斯的母亲,嫁给了泰德·唐克斯(一个麻瓜出身的人)。

因为她“嫁给了麻瓜泰德·唐克斯”,在布莱克家谱上表现为一个烧毁的小洞。(线索5)

安多米达是小天狼星最喜欢的堂姐。

· Narcissa (Black) Malfoy 纳西莎·布莱克/马尔福(1955- )

西格纳斯·布莱克和德鲁埃拉·罗齐尔的女儿。

两个姐姐:贝拉特里克斯(1951- 1998)和安多米达(被除名,出生年月不详)

与卢修斯·马尔福结婚。

一个儿子:德拉科(出生于1980)。

· Sirius Black 小天狼星·布莱克(1959或1960- 19966)

奥赖恩·布莱克和沃尔布加·布莱克的儿子,离家出走后在家谱上被除名。

Sirius——以星星命名, 亦称天狼星或大犬座α星。这是天空中最明亮的星,经常被称为“激烈的、灼热的”,相当适合他的个性。小天狼星是哈利的教父,因为被众人认为出卖了哈利的父母,并且用一条咒语杀死了十三个人(其实是小矮星彼得干的),而被关进阿兹卡班。在哈利上三年级的时候从阿兹卡班逃出来保护哈利,与莱姆斯·卢平一起告诉了哈利事实的真相。仅仅两年后,因神秘事务司一战掉入帷幕而死。哈利波特7中,哈利用复活石召唤出他。

根据大卫·考伯特的《哈利·波特的魔法的世界: 神话、传奇的宝库和引人入胜的事实》一书的描述,在埃及神话方面,天狼星被相信是人在死亡以后灵魂旅行的地方。在古埃及这颗星非常的重要,所有的庙宇都是按照它在天空划过的轨迹排列的。考古学家发现大金字塔的甬道或通风口建成使这颗星在白天也可见,并且它的视野总是对着天狼星出现的那片天空。这些通道被认为意味着引导某人的灵魂到达天狼星。这和小天狼星的死有着有趣的联系。

· Regulus Black 雷古勒斯·布莱克(1961-1979)

奥赖恩·布莱克和沃尔布加·布莱克的儿子,小天狼星布莱克的弟弟

他在格里莫广场的房间里有很多关于伏地魔的剪报,他似乎是做了几年伏地魔的崇拜者之后加入食死徒的。后雷古勒斯背叛伏地魔并偷走魂器——斯莱特林的挂坠盒,随后被阴尸拖入湖里致死。

全都是蓝色火焰。

它们都不含金属元素,于是没有焰色反应,火焰发出的光完全是黑体辐射,其颜色取决于波长,而波长取决于温度。它们燃烧的温度都会让火焰以蓝色为主。

来一张硫在氧气中燃烧的:

最近终于有空可以思考烟草那档子事。

一直关注几个热议话题,比如:手工斗和机制斗、国产斗和国外大师斗、入门斗和高端斗等,其中的焦点之一就是“什么是好烟斗”?俺粗浅的认为烟斗好坏应该大致从两个方面来看。

一个是硬性的指标,如木料(产地、年份、纹路、密度等),处理(提高耐用度和吸湿性、减少重量、避免变形开裂等),外形(设计美观、创新有个性、表面处理、抛光上色、特殊材质等)、加工(尺寸精准、匹配良好、细节处理等),气道和烟嘴设计(吸食顺畅、不易积水、特殊功能等),使用(平衡良好、咬合舒服、易端就手、容易打理等)。

另一个就是软性指标――吸食品质,这也是最个人、最飘忽、最不好说也最说不清楚的东西,也只有通过反复比较才能感知的“东西”或者那么一点点“差别”。有人说大师斗就是有这么一点点“魔法”,俺虽然没用过大师斗还是比较愿意相信这种“魔法”。相信的理由就是很多人都会有的体验:同样的烟草用不同的斗吸食可能会有不一样的感受,俺有几把斗看着外观挺不错,可抽起来就是别扭得很,这些斗大部分是入门斗、小斗钵的老海泡和形状奇异的斗。

既然这个软性指标及其主观又那么的飘忽不定,是否就无法涉足至少从定性甚至定量上加以探讨?俺觉得未必,尤其对于某些明显存在的共性俺还是坚持因果论的态度。所以不妨用经验论的调调试着来探讨这个吸食品质,毕竟我们必须承认这种品质之间的主观感受差异是客观存在的,并且带有一定的普遍性,有果必定有因(虽然也有心理的成分并也可能是一种因,但这不作为本贴探讨的重点)。

所谓的经验论就是国内外专家对于卷烟中的烟草的成分、燃烧状态、燃烧中成分的变化所做的大量研究和试验,毕竟卷烟中的烟草和烟斗中的烟草在本质上是一样的。抽烟和抽斗的基本功用除为摄入一定量尼古丁引起神经系统的亢奋外,还有一个作用就是为了感受烟气的芬芳,相信抽斗对于后者的需求更甚。

俺先假设、且抛砖引玉地武断定义这个软性指标为:最大限度地释放烟草中我们所希望得到且能感受得到的芬芳气味。下这个定义很重要,至少能让我们就某些可能的“因”做有意义的探讨,否则又回到了流变论,况且在卷烟研究中也提到芬芳物质的释放过程而且是非常重要的指标。

沿着这个思路,既然烟草释放芬芳物质是我们要关心的,而燃烧又是促使芬芳物质释放的外因,那么就要研究烟草在不同燃烧状态下各化学物质的释放过程,弄明白什么是最佳的燃烧状态以利于最大限度释放烟草芬芳物质,并接着进一步探讨烟斗的结构可能对燃烧状态产生的影响,找到一些线索尝试在实践中发现一些可能的规律或找出问题所在。

好在网络上有不少卷烟的研究资料,俺只是做些拼凑工作把相关的试验数据和结论搬上来,并结合自己的理解提出一些不成熟的看法,供大家批判和进一步探讨。

烟草成分及其在然烧时的成分变化

烟草制品在燃吸过程中,靠近火中心的温度可高达800~900℃(需要补充的是,实际最高温度应该超过1100℃,原来的测量数据偏低是因为受到当时仪器灵敏度的限制)。由于燃烧而发生干馏作用和氧化分解等化学作用,使烟草中的各种化学成分都发生了不同程度的变化。有的成分被破坏,有的则又合成了新物质。其中各主要成分的变化大致如下:

1烟草生物碱:它在燃烧过程中除了一部分经干馏作用进入烟气之外,其中大部分(60%以上)则受氧化分解为亚硝胺、菸酸、吡啶、吡啉、吡咯、胺以及二氧化碳等物质。

2蛋白质:高分子含氮化合物经燃烧产生强烈氧化作用后,分解为一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰氢酸、氨、简单胺化物和脂肪等化合物。糖和植物酸:糖和有机酸经氧化作用生成一氧化碳、二氧化碳、挥发酸、酚的衍生物、烯烃、醇、醛和酮等物质。

3树脂物、多酚和苷类:经氧化后生成挥发性芳香油、醛、酮、醇和酸类物质。

烟气的成分组成

以上物质均进入烟气中,故烟草制品经燃烧后所产生的烟气,化学成分更为复杂。据检测,一支香烟燃烧后可产生4000多种化学成分,可分类为气相物质、粒相物质:

1其中气相物质占烟气总量的92%,通常人们把在室温下能通过剑桥滤片(一种玻璃纤维制成的滤片,它能滤除直径大于02μm的微粒,过滤效率可达99%)的烟气部分称为气相物质。主要是氮气(58%)和氧气(12%),其余为一氧化碳(35%)、二氧化碳(13%)、一氧化氮、二氧化氮、氨、挥发性N-亚硝胺、氰化氢、挥发性碳水化合物以及挥发性烯烃、醇、醛、酮和烟碱等类物质。

2粒相物质约占烟气总量的不到8%,包括烟草生物碱、焦油和水分以及70多种金属和放射性元素。焦油是不挥发性N-亚硝胺、芳香族胺、链烯、苯、萘、多环芳烃、N-杂环烃、酚、羧酸等物质总的浓缩物。

烟气中除了粒相和气相成分以外,还有一种经常提到的所谓半挥发性成分。半挥发性成分通常是指在室温下能保留在剑桥滤片上,但在一定的温度下(一般在100℃~200℃之间)能从滤片上挥发出而不分解的物质。完整的讲,半挥发性物质是由沸点在70℃~300℃范围内的约300种物质组成,他们中包括了大部分对烟气吸味和香气有贡献的成分。

烟草在不同温度下的裂解研究

在研究烟草燃烧过程及其烟气释放规律之前,有必要对烟草在不同温度下的裂解作个概述,方便对于后续烟草燃烧过程中烟气的释放规律进行探讨。

烟气成分是烟丝通过燃烧、裂解、降解、蒸馏等复杂的过程形成的, 且裂解是一个相当重要的环节。这是研究了在200~ 900 ℃温度热裂解条件下, GC/M S 定性和半定量测定的裂解产物, 发现了一些产物的变化情况:

不同温度下卷烟的裂解色谱图可以发现, 裂解温度对裂解产物的变化影响十分明显, 在700 ℃以下温度时, 随着裂解温度的上升, 从烟丝中蒸馏出的尼古丁的总量呈现增加趋势。色谱图初期的轻烯烃, 其峰数量随温度上升显现增加且强度逐渐增强, 说明裂解程度随温度的上升而加剧, 产物也相当复杂。温度达到500 ℃以上时, 检测出的产物明显增加, 主要产物为烯烃、醇、酮、醛、酯、苯及其同系物、杂环化合物。

由此我们可以大致推断,要获得烟草最佳风味的燃烧温度应不高于500℃-600℃,但这并不等于说500℃-600℃是最佳温度,应该理解为理想燃烧的上限。因为一定量的烟草在容器中燃烧过程是不均匀的,对卷烟来说前段温度高后段温度低,对烟斗来说上部温度高下部温度低,而且不同温度下烟草所释放的产物不同。我们吸食的是一定温度范围内一定量烟草同时释放的烟气混合物,俺认为最佳温度应该是沿烟草燃烧方向分布的温度范围,要结合具体燃烧过程来分析。

烟草燃烧过程、温度及其物质释放

据研究发现,在烟支点燃的过程中,当温度上升到300℃时,烟丝中的挥发性成分开始挥发而形成烟气;上升到450℃时,烟丝开始焦化;温度上升到600℃时,烟支被点燃而开始燃烧。

上图是卷烟燃烧时的红外图,烟头在左侧向右燃烧。通过红外图可以清晰地看到一段烟草燃烧时的温度区域,可见燃烧时的烟草受环境影响其温度变化是非线性的,存在着某些位置瞬间降温和一段位置保温,形成3个区域可分为高温燃烧区A、热解蒸馏区B和低温冷凝区C,如下图所示:

燃烧区位于烟支的前部,主要由炭化体组成,抽吸时,中心温度最高约825℃~850℃。而卷烟纸燃烧线前方02~10mm处温度最高可达910℃,这里也是空气进入燃烧区最多的地方。燃烧区的气相温度相对较低,抽吸过程中的温度变化在600℃~700℃之间,抽吸结束后,燃烧区的固相温度在1秒钟内,从900℃以上急剧冷却至600℃。一般情况下,燃烧锥表面氧气供应充足,这里发生碳的氧化放热反应,产生的热量被热气流带走,进入热解蒸馏区B。高温燃烧区生成的产物主要是气相物质,如二氧化碳、一氧化碳、水、氢、甲烷等低级烃类化合物和一些自由基,其中一部分产物穿过燃烧的碳扩散到侧流烟气中。

燃烧锥后面是热解蒸馏区B,燃烧锥中心的热解蒸馏区氧气供应不足,反应是在缺氧状态下进行的。来自高温燃烧区的热气流提供能源,导致了热解蒸馏区的复杂化学变化。烟丝中的许多物质在此进行剧烈复杂的化学反应,烟气中的绝大多数化合物都是在这里形成的。同时,在热气流的作用下,烟丝中的挥发性物质挥发进入烟气流(其中的半挥发性5元和6元环的氮-杂环化合物对卷烟的香味有显着的贡献)。热解蒸馏区进行的化学反应大多是吸热反应,烟气流在此被迅速冷却,该区的热气流的温度从800℃降至100℃。烟草中的萜烯类、植物甾醇类如豆甾醇、石蜡类、糖类、氨基酸类、纤维素类和许多其他成分通过热分解,热合成、干馏、聚合、缩合、自由基等反应形成了挥发性、半挥发性气体,以及液体和固体物质(如焦油)等。

从热解蒸馏区到烟支的末端称为冷凝过滤区C。在此,烟气的温度由100℃

降至室温。烟气中的低挥发性成分随着温度的急剧下降而达到饱和点开始冷凝。这些低挥发性成分除了遇到烟丝后凝聚到烟丝上以外,在气流流动过程中烟气中的低挥发性物质,以碳质燃烧时形成的微小碳粒、有机物的微小碎片、灰分、离子化的分子组成的离子为冷凝核,凝结成更大的颗粒。这些颗粒在随烟气流前行的过程中,一部分被烟丝和滤嘴截留,其他的随主流烟气进入人的口腔。

可能的最佳温度及关键温度

由此我们可以大概推测一段烟草燃烧的最佳位置应该在热解蒸馏区B区,最佳温度范围是100℃-600℃,鉴于半挥发性物质是由沸点在70℃~300℃范围内的约300种物质组成,他们中包括了大部分对烟气香味有贡献的成分(其中的半挥发性5元和6元环的氮-杂环化合物对卷烟的香味有显着的贡献),所以最大可能获得芳香物质的关键温度可能在100℃~300℃。

与烟斗相关的探讨

如果以上结论是正确的话,怎样使得烟斗内的烟草尽可能多且长时间的处于100℃~300℃就成了关键,因为它影响着吸食品质。

俺对烟斗制作没太多研究,但从经验得知烟斗的构造、材料、厚薄、大小对于烟斗内燃烧着的烟草温度有着直接影响。所以借此先意*一番,目的是为了提供一个靶子供大家批判和探讨,试着弄清楚影响抽烟品质的那么“一点点魔法”或“一点点区别”:

1小口径的斗钵容易造成烟草温度过高,所以应该考虑适当的降温方法和增加足够的100℃~300℃区域:表面喷砂增加散热面积,减薄斗壁加速散热,加深斗钵容纳更多烟草,底部平坦避免V底等。

2大口径的斗钵容易散热造成冷却过快导致烟草温度过低,所以应该考虑适当的保温方法以确保100℃~300℃时间:加厚斗壁保温,光面斗减少散热,底部收紧或V底等。

(完)

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