下列有關粉塵爆炸之敘述，何者錯誤？

本題考點

粉塵爆炸的基本特性，包括表面燃燒機制、粒徑與發火溫度的關係、爆炸界限及靜電引燃。

正解理由

浮游粉塵的燃燒屬非均相反應，氧氣必須擴散到粒子表面才能反應，粒子受熱後先由表面裂解或蒸發出可燃氣體再行燃燒。粒徑愈小，單位質量的表面積愈大、受熱升溫與熱裂解愈快，因此愈容易著火、發火溫度愈低；粒徑愈大則需要更高的溫度才點得著。B 把粒徑與發火溫度的關係說反了，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   粉塵屬固體，燃燒反應發生在粒子表面與其裂解氣體的界面上，屬非均相燃燒，敘述正確。

2. (B)

   浮游粉塵的粒徑愈大，發火溫度應愈高而非愈低，敘述方向相反，為本題答案。

3. (C)

   粉塵雖然難以像氣體那樣均勻分散，但仍有以每立方公尺質量濃度表示的爆炸界限，敘述正確。

4. (D)

   乾燥粉體以氣流輸送時，粒子與管壁及粒子彼此摩擦累積電荷，濕度低時不易逸散，放電火花即可引燃粉塵雲，敘述正確。

記憶點

粉塵爆炸的成立條件比氣體多兩項：除可燃物、氧氣、點火源外，還必須有粉體呈懸浮狀態與一定程度的侷限空間，合稱粉塵爆炸五要素。其反應機制是非均相燃燒，氧必須擴散到粒子表面，粒子受熱後先由表面裂解或蒸發出可燃氣體再燃燒，因此粒徑直接決定反應速率：粒徑愈小，單位質量表面積愈大、熱傳與裂解愈快，發火溫度與最小發火能量都跟著下降；粒徑愈大則需要更高溫度才點得著。

粉塵同樣有爆炸界限，只是以每立方公尺的質量濃度表示，常見有機粉塵的爆炸下限多在每立方公尺數十公克的量級，上限則因取樣與量測困難而較少使用。與氣體爆炸相比，粉塵爆炸的壓力上升速率通常較慢，但燃燒持續時間長、釋放的能量總量大；又因粒子內部供氧不足，燃燒不完全而產生大量一氧化碳，中毒與燒傷併發是其傷亡特徵之一。

最具威脅的是二次爆炸：初次爆炸的壓力波把沉積在樑柱、管架與地面的粉塵層揚起，形成範圍更大的粉塵雲，隨即被殘餘火焰引燃，破壞力往往遠大於第一次。因此清除沉積粉塵在防制上與惰性化同等重要。

靜電是粉體處理最常見的點火源。乾燥粉體以氣流輸送時，粒子與管壁、粒子與粒子之間摩擦而累積電荷，環境濕度低時電荷不易逸散，放電火花的能量即可達到粉塵的最小發火能量，這就是題目所述必須特別注意乾燥粉體的理由。

延伸考點：粉塵爆炸的案例題常搭配麵粉、糖粉、鋁粉、鎂粉出題，其中鋁、鎂屬金屬粉塵，燃燒時與水反應會產生氫氣，不適用水系滅火藥劑，這一點常與金屬火災的滅火適應性合併命題；此外粉塵爆炸與可燃性氣體爆炸的比較（發火能量、壓力上升速率、燃燒時間、不完全燃燒產物）也是固定考法。