河北省隆化縣第一中學(xué) 李名昊

牛嘴里噴出的火舌

河北省隆化縣第一中學(xué) 李名昊

在荷蘭的一個(gè)小山村里，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)這樣一件怪事。一個(gè)獸醫(yī)給一頭老牛治病，這頭牛一會(huì)兒抬起頭，一會(huì)兒低下頭，蹄子不斷地蹬著地，好似熱鍋上的螞蟻?zhàn)P不安。幾日來(lái)，它吃不下飼料，肚子卻溜圓，用手指一敲“咚咚”直響。獸醫(yī)診斷認(rèn)為這頭牛腸胃脹氣。他為了檢查牛胃里的氣體是否能夠通過(guò)嘴排出來(lái)，便用探針插進(jìn)牛的咽喉。萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有想到的是，當(dāng)他在牛的嘴巴前打著打火機(jī)準(zhǔn)備觀察時(shí)，牛胃里產(chǎn)生的氣體竟然熊熊燃燒了起來(lái)，牛嘴里噴出了長(zhǎng)長(zhǎng)的火舌。

沼氣池示意圖

獸醫(yī)看罷大吃一驚，急忙向后退了幾步。牛見(jiàn)了火也受驚了，掙斷了韁繩，在牛棚里東竄西跳，燃著了牧草，引發(fā)了一場(chǎng)沖天大火。雖然獸醫(yī)等人全力搶救，但也無(wú)濟(jì)于事，整個(gè)牛棚和牧草化為一片灰燼。后經(jīng)有關(guān)人員研究分析得出結(jié)論：牛嘴里噴出的氣體是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物——甲烷。

那么，甲烷是如何產(chǎn)生的呢？

在沼澤的底部往往有氣泡逸出，氣泡的主要成分就是甲烷，因此甲烷又得名“沼氣”。雜草、樹(shù)葉等含纖維素的物質(zhì)作為原料在沼氣池內(nèi)發(fā)酵，由于微生物的作用就產(chǎn)生了甲烷。

明白了甲烷的產(chǎn)生條件，我們就很容易弄清那頭牛嘴里為什么會(huì)噴出甲烷氣體了。牛吃的飼料是牧草，其主要成分為纖維素。由于?；疾。δ芩ト?，牧草在牛胃里進(jìn)行異常發(fā)酵產(chǎn)生了大量甲烷從而引起腸胃脹氣。當(dāng)獸醫(yī)插入探針后，探針就像一根導(dǎo)管一樣把氣體引了出來(lái)。

那么，這頭牛為什么會(huì)噴火呢？

這與甲烷的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。甲烷的化學(xué)式為CH4，是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。它可以燃燒并產(chǎn)生大量的熱，因此是一種燃料。如果將從導(dǎo)管放出的甲烷點(diǎn)燃（點(diǎn)燃前要先驗(yàn)純），并在火焰的上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，會(huì)觀察到甲烷安靜地燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰，并放出大量的熱，一段時(shí)間后燒杯內(nèi)壁有液珠出現(xiàn)。這時(shí)迅速把燒杯倒過(guò)來(lái)，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水并振蕩，觀察到澄清石灰水變渾濁。這些現(xiàn)象說(shuō)明，甲烷完全燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳。甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2=點(diǎn)燃CO2+2H2O。

牛肚子里的甲烷氣體在和空氣接觸的同時(shí)，恰好遇到了獸醫(yī)打著的打火機(jī)火焰，因此發(fā)生了燃燒，引起了這場(chǎng)大火。

在日常生活中，下水道、煤礦礦井、廁所中都含有大量沼氣。新聞也曾報(bào)道過(guò)孩子在下水道井蓋附近燃放鞭炮造成甲烷發(fā)生爆炸的事故。所以，在有甲烷等可燃?xì)怏w存在的環(huán)境中，要十分注意通風(fēng)和防爆，讓化學(xué)物質(zhì)向著對(duì)人類(lèi)有益的方向發(fā)展！