熔融铝液遇水发生爆炸,这是事实;一些实验者将同样熔融的铝液倒入水中却并没有发生爆炸,这也有录像为证。那么到底哪一个是真的?
热的铝遇到水会发生爆炸?答案是不会,你完全不需要为烧开水的铝锅担心,它永远都不会发生爆炸。发生"爆炸"的是水,铝只是触发因素,这里有一个物理过程和一个化学过程。
当水突然遇到高温物体时,它会在高温物体的表面迅速发生气化,当大量水瞬间受热变成水蒸气时,其体积会迅速膨胀数千倍,这种现象被称作"闪蒸"。
钢铁厂在浇筑钢坯之前,需要向模具中吹热风使其保持干燥。假如模具中残存有少量水,遇到铁水就会发生水蒸气闪蒸,向四周飞溅的铁水很容易酿成安全事故。

钢水浇铸时发生闪蒸
铝的熔点为660.32℃,大量高温铝液与少量水混合,铝迅速加热水导致闪蒸事故。反之,将少量铝液缓缓倒入冷水中,铝会很快被冷却,因此除了冒些气泡之外并不会发生什么。

缓慢倒入的铝水快速冷却,不会发生闪蒸
铝是一种活泼金属,它能以极快的速度与氧气发生化学反应生成氧化铝(Al2O3),氧化铝非常稳定,它包裹在铝的外面形成一层致密的钝化膜,从而阻止了里边的铝接触到氧气。
而在发生闪蒸时,铝液表面的钝化膜被迅速膨胀的水蒸气冲散;同时铝液雾化成一颗颗极小的铝滴,其表面积大幅增加;铝原子与水分子"赤膊相见",将水分子中的氧"抢走"变成氧化铝,失去氧的水分子变成氢气,同时释放出比同等重量硝酸甘油多2.5倍的热能。
2 Al + 3 H2O = Al2O3 + 3 H2
氢气极易燃烧,当空气中混有18.3%~59%体积的氢气时就会发生爆炸,由于只需要0.02毫焦耳的能量就能引爆,因此在高温闪蒸时发生氢气爆炸是必然事件。
高温铝液使水闪蒸、铝与水反应生成氢气和热能、氢气爆炸,一切都在几秒钟内发生,就像引爆了一枚云爆弹--这也是为什么铝厂爆炸都极具破坏力的原因。

2018年山西永济云海铝业爆炸后的厂房
讲到这里你应该明白了,所谓的铝水爆炸,其实主要是水在遭遇炙热铝水之后发生闪蒸,同时由于水被分解产生的氢气发生爆燃,并不是铝本身发生爆炸,类似的事故也可能发生在钢铁厂或者其它金属冶炼企业。
铝比大多数金属更活泼,也更容易从水分子中抢夺氧,从而制造出大量氢气,这就是水遇到熔融铝液之后更容易发生剧烈爆炸的原因。如果将少量熔融铝液缓缓倒进水池里,通常不会发生爆炸,但我还是劝你不要冒险尝试。










