專技普考
115年
[消防設備士] 火災學概要
第 40 題
正己烷在空氣中的燃燒下限（LEL）約為多少$\text{\%}$？
- A $5$
- B $2.1$
- C $1.8$
- D $1.2$
思路引導 VIP
當我們觀察飽和烴類（如烷類）的分子構造時，如果碳鏈越長、分子量越大，那麼在相同的體積空間內，要達到足以維持燃燒反應的「含碳能量密度」，所需的分子百分比濃度（體積比）通常會隨之增加還是減少呢？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這顯示你對於常見易燃液體的物理化學性質掌握得非常扎實。在火災學中，正己烷（n-Hexane，$C_6H_{14}$）是極為常見的工業溶劑，掌握其燃燒下限（Lower Explosive Limit, LEL）的數值是預防化學火災與爆炸事故的重要基礎。
烷類碳鏈長度與燃燒下限的關聯
從化學原理來看，飽和烴類（烷類）的燃燒下限會隨著分子中碳原子數的增加而逐漸降低。例如：只有 1 個碳的甲烷（$CH_4$）約為 $5%$，3 個碳的丙烷（$C_3H_8$）約為 $2.1%$。對於擁有 6 個碳原子的正己烷，其 $LEL$ 數值必定會低於丙烷。根據經驗公式估計，正己烷的理論完全燃燒濃度（$C_{st}$）約為 $2.16%$，而 $LEL$ 通常約落在 $0.5$ 至 $0.6$ 倍的 $C_{st}$ 之間，計算結果約為 $1.19%$，這正驗證了選項 (D) $1.2%$ 的正確性。
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