哪些气体在化学上被归类为易燃气体？
在化学和工业安全领域，易燃气体是指那些在空气中与氧气混合后，在特定浓度范围内（通常称为爆炸极限）遇到点火源（如火花、火焰或高温）能够发生燃烧或爆炸的气体。这类气体的识别和管理对于化工生产、仓储运输及实验室安全至关重要。
易燃气体的核心特性
判断一种气体是否为易燃气体，主要依据其爆炸极限（Explosive Limits），包括爆炸下限（LEL） 和爆炸上限（UEL）。LEL指空气中能够发生燃烧或爆炸的最低气体浓度，UEL则是最高浓度。浓度低于LEL时，燃料不足；高于UEL时，氧气不足，均无法燃烧。例如：
– 氢气（H₂） 的爆炸极限为4%至75%（体积浓度），范围极宽，使其成为非常危险的易燃气体。
– 甲烷（CH₄）（天然气主要成分）的爆炸极限为5%至15%。
闪点（Flash Point） 也是重要参考，但气体通常闪点极低（＜-50°C），因此爆炸极限是更关键的指标。
常见易燃气体分类及案例
1. 无机易燃气体
这类气体通常由非碳元素构成，但具有高还原性，易与氧气反应。
– 氢气（H₂）：最轻且扩散性极强的气体，广泛应用于石化、电子工业（如半导体制造）和氢燃料电池。其高风险在于点火能量极低（仅需0.017mJ），且火焰无色，难以察觉。
– 一氧化碳（CO）：由含碳物质不完全燃烧产生，常见于冶金、化工尾气及火灾现场。虽自身不燃，但作为强还原剂，其在空气中的爆炸极限为12.5%至74%，兼具剧毒性和易燃性。
– 氨气（NH₃）：主要用于化肥和制冷剂。其爆炸极限为15%至28%，相对较窄，但仍属易燃且具有强烈刺激性。
2. 有机易燃气体（碳氢化合物）
这类气体是含碳和氢的化合物，种类繁多，是能源和化工的基础原料。
– 烷烃类：
– 甲烷（CH₄）：天然气和沼气的主要成分，是家庭取暖和发电的重要燃料。
– 乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）、丁烷（C₄H₁₀）：液化石油气（LPG）的主要成分，广泛用于家庭燃气、打火机和汽车燃料。
– 烯烃和炔烃类：
– 乙烯（C₂H₄）：重要的化工原料，用于生产聚乙烯塑料。爆炸极限为2.7%至36%，危险性较高。
– 乙炔（C₂H₂）：燃烧时温度极高（可达3100°C），常用于金属焊接和切割。其爆炸极限极宽（2.5%至100%），且在一定压力下无需氧气即可发生分解爆炸，因此通常溶解在丙酮中储存在钢瓶内以确保安全。
– 其他有机气体：
– 二甲醚（DME）：可作为柴油替代燃料或喷雾推进剂，爆炸极限为3.4%至27%。
安全管理与标识
鉴于其高风险，易燃气体在储存和运输中有严格规定。气瓶颜色标识（如中国规定氢气瓶为绿色，乙炔瓶为白色）和GHS危险象形图（如下图所示的火焰）是重要的视觉警示。
⚠️ 安全提示：处理任何易燃气体时，必须持续监测泄漏浓度（使用可燃气体检测仪），确保工作场所通风良好，并严格消除一切潜在点火源（如使用防爆电器、禁止明火）。
总结
易燃气体是一类在空气中达到一定浓度后遇火源即可燃烧或爆炸的化学物质，主要包括氢气、一氧化碳、氨气等无机气体以及甲烷、丙烷、乙炔等碳氢化合物。其核心危险参数是爆炸极限（LEL/UEL）。了解这些气体的特性并采取严格的安全防护措施，是预防火灾爆炸事故、保障生命财产安全的关键。