- Lobbanás vagy gyulladáspont
- Az égés és az oxidáció közötti különbségek
- Az üzemanyag jellemzői
- -Gáz
- -Szilárd
- Szerves és fém vegyületek
- folyadékok
- Víz
- Irodalom
Az éghetőség az a vegyület reakcióképességének mértéke, amely erőteljesen exoterm reakcióba lép oxigénnel vagy más oxidálószerrel (oxidálószer). Nemcsak a kémiai anyagokra, hanem az anyagok széles skálájára is vonatkozik, amelyeket az építési kódex alapján osztályoznak.
Ezért az éghetőség rendkívül fontos az anyag égésének könnyűségében. Innentől gyúlékony anyagok vagy vegyületek, üzemanyagok és nem üzemanyagok szabadulnak fel.
Forrás: Pxhere
Az anyag éghetősége nem csak annak kémiai tulajdonságaitól (a kötések molekuláris szerkezete vagy stabilitása) függ, hanem a felület-térfogataránytól is; azaz minél nagyobb egy tárgy (például pelyhes por) felülete, annál nagyobb az égési hajlam.
Vizuálisan izzó és lángoló hatása lenyűgöző lehet. A lángok sárga és piros árnyalattal (kék és egyéb színek) jelzik a látens átalakulást; Bár korábban azt hitték, hogy az anyag atomjai elpusztultak a folyamat során.
A tűz, valamint az éghetőség vizsgálata a molekuláris dinamika sűrű elméletét foglalja magában. Ezenkívül részt vesz az autokatalízis fogalma, mivel a láng hője „táplálja” a reakciót úgy, hogy addig nem áll le, amíg az összes üzemanyag el nem reagál.
Ezen ok miatt talán a tűz néha élõ benyomást kelt. Szigorúan racionális értelemben azonban a tűz nem más, mint a fényben és a hőben megnyilvánuló energia (még a háttérben is hatalmas molekuláris összetettséggel).
Lobbanás vagy gyulladáspont
Angolul Lobbanáspontként ismert, ez az a legkisebb hőmérséklet, amelyen az anyag meggyullad az égés elindításához.
A tűz teljes folyamata egy kis szikrával kezdődik, amely biztosítja a szükséges hőt az energiagát leküzdéséhez, amely megakadályozza a reakció spontán megjelenését. Ellenkező esetben az oxigénnek az anyaggal való minimális érintkezése azt okozhatja, hogy még égési hőmérsékleten is ég.
A lobbanáspont a paraméter annak meghatározására, hogy az anyag vagy anyag milyen éghető lehet vagy sem. Ezért egy nagyon gyúlékony vagy tűzveszélyes anyag alacsony lobbanáspontú; Vagyis a tűz égéséhez és felszabadításához 38 és 93ºC közötti hőmérsékletre van szükség.
A tűzveszélyes és éghető anyagok közötti különbséget a nemzetközi jog szabályozza. Ebben az esetben a figyelembe vett hőmérsékleti tartományok értéke változhat. Ezenkívül az „éghetőség” és a „gyúlékonyság” szavak felcserélhetők; de nem „tűzveszélyes” vagy „éghető”.
A tűzveszélyes anyagok lobbanáspontja alacsonyabb, mint az éghető anyagoké. Ezért a gyúlékony anyagok veszélyesebbek lehetnek, mint az üzemanyagok, és használatukat szigorúan ellenőrzik.
Az égés és az oxidáció közötti különbségek
Mind a folyamatok, mind a kémiai reakciók olyan elektronátvitelből állnak, amelyben az oxigén részt vehet vagy nem. Az oxigéngáz erőteljes oxidálószer, amelynek elektronegativitása O = O kettős kötését reaktívvá teszi, amely az elektronok elfogadása és új kötések kialakítása után energiát bocsát ki.
Így, az oxidációs reakció, O 2 nyereséget elektronok minden elég csökkentő anyaggal (elektron donor). Például sok levegővel és nedvességgel érintkező fémek rozsdásodást okoznak. Az ezüst elsötétül, a vas pirossá válik és a réz patina színt is válthat.
Ennek során azonban nem bocsátanak ki lángot. Ha igen, akkor az összes fém veszélyes éghetőséggel jár, és az épületek a nap hőjében égnek. Itt van a különbség az égés és az oxidáció között: a leadott energia mennyisége.
Égéskor oxidáció történik, ahol a kibocsátott hő önfenntartó, fényes és forró. Hasonlóképpen, az égés sokkal gyorsabb folyamat, mivel az anyag és az oxigén (vagy bármilyen oxidáló anyag, például permanganát) közötti energiagát leküzdésre kerül.
Más gázok, mint például a Cl 2 és F 2 kezdeményezhet erőteljesen exoterm égési reakciók. Az oxidáló folyadékok vagy szilárd anyagok között vannak a hidrogén-peroxid, a H 2 O 2 és az ammónium-nitrát, az NH 4 NO 3.
Az üzemanyag jellemzői
Amint azt a fentiekben kifejtettük, annak lobbanáspontja nem lehet túl alacsony, és képesnek kell lennie arra, hogy oxigénnel vagy oxidálószerrel reagáljon. Számos anyag lép be az ilyen típusú anyagokba, különösen zöldségek, műanyagok, fa, fémek, zsírok, szénhidrogének stb.
Néhány szilárd, mások folyékony vagy szénsavas. A gázok általában annyira reakcióképes, hogy a meghatározás szerint tűzveszélyes anyagnak tekintik őket.
-Gáz
A gázok sokkal könnyebben égnek, például hidrogén és acetilén, C 2 H 4. Ennek oka az, hogy a gáz sokkal gyorsabban keveredik az oxigénnel, ami megegyezik egy nagyobb érintkezési felülettel. Könnyedén elképzelhető egy olyan gáznemű molekulák tengere, amelyek összeütközik egymással, csak a gyulladás vagy a gyújtás pontján.
A gáznemű üzemanyagok reakciója olyan gyors és hatékony, hogy robbanások keletkezhetnek. Ezért a gázszivárgások magas kockázatot jelentenek.
Ugyanakkor nem minden gáz tűzveszélyes vagy éghető. Például a nemesgázok, például az argon, nem reagálnak az oxigénnel.
Ugyanez a helyzet a nitrogénnel, erős N,N hármas kötése miatt; szélsőséges nyomás- és hőmérsékleti viszonyok között, például elektromos vihar esetén, repedhet.
-Szilárd
Milyen a szilárd anyagok éghetősége? Bármely anyag, amely magas hőmérsékletnek van kitéve, felgyulladhat; ennek sebessége azonban a felület / térfogat arányától (és más tényezőktől, például védőfóliák használatától) függ.
Fizikailag egy szilárd szilárd anyag hosszabb időt vesz igénybe, és kevesebb tűzt terjeszt, mivel molekulái kevésbé érintkeznek az oxigénnel, mint egy lamináris vagy porított szilárd anyag. Például egy papírsor sokkal gyorsabban ég, mint egy azonos méretű fadarab.
Ezenkívül egy halom vaspor is erősebben éget, mint egy vaslemez.
Szerves és fém vegyületek
Kémiai szempontból a szilárd anyag éghetősége attól függ, hogy mely atomok alkotják azt, az elrendezést (amorf, kristályos) és a molekuláris szerkezetet. Ha főleg szénatomokból áll, még komplex szerkezettel is, akkor az égés során a következő reakció lép fel:
C + O 2 => CO 2
De a szén nem egyedül, hanem hidrogénekkel és más atomokkal kíséri, amelyek szintén oxigénnel reagálnak. Így, H 2 O, SO 3, NO 2, és más vegyületek keletkeznek.
Az égés során előállított molekulák azonban a reagáló oxigén mennyiségétől függenek. Ha például a szén oxigénhiánnyal reagál, akkor a termék:
C + 1 / 2O 2 => CO
Megjegyzendő, hogy között a CO 2 és CO, CO 2 van több oxigénezett, mert több oxigénatomot tartalmaz. Ezért a nem teljes égés során kevesebb O-atomot tartalmazó vegyületeket állítanak elő, mint a teljes égéskor kapott vegyületek.
A szén mellett olyan fémes szilárd anyagok is lehetnek, amelyek még magasabb hőmérsékleteknek is ellenállnak az égés előtt és a megfelelő oxidok előállításához. A szerves vegyületektől eltérően a fémek nem bocsátanak ki gázokat (kivéve, ha szennyeződéseik vannak), mivel atomjaik a fémes szerkezetre korlátozódnak. Égenek, ahol vannak.
folyadékok
A folyadékok éghetősége a kémiai természetétől, valamint az oxidáció mértékétől függ. Az erősen oxidált folyadékok, anélkül, hogy sok elektront adnának, például víz vagy tetrafluor-szénhidrogén, CF 4, nem égnek jelentősen.
Ennél a kémiai jellemzőnél még fontosabb a gőznyomása. Az illékony folyadék magas gőznyomással rendelkezik, ami gyúlékony és veszélyesvé teszi. Miért? Mivel a folyadék felületén "körbejáró" gáznemű molekulák először égnek, és a tűz fókuszát képviselik.
Az illékony folyadékokat az erős szagok különböztetik meg, és gázok gyorsan elfoglalják a nagy mennyiséget. A benzin egyértelmű példa a nagyon gyúlékony folyadékra. Az üzemanyagok esetében a dízelolaj és más nehezebb szénhidrogénkeverékek a leggyakoribbak.
Víz
Egyes folyadékok, például a víz, nem tudnak égni, mert gáznemű molekuláik nem tudják felhagyni elektronjaikkal az oxigén számára. Valójában ösztönösen használják a lángok eloltására, és ez a tűzoltók egyik legelterjedtebb anyaga. A tűzből származó intenzív hő átkerül a vízbe, amely felhasználja azt a gáznemű fázisra váltáshoz.
Valós és kitalált jelenetekben láthatták őket, hogy a tűz ég a tenger felszínén; a valódi tüzelőanyag olaj vagy bármilyen, vízzel nem elegyedő és a felszínen úszó olaj.
Minden üzemanyagnak, amelynek összetételében százalékban van víz (vagy nedvesség), ennek következtében csökken az éghetőség.
Ez ismét azért van, mert a kezdeti hő egy része elveszik a vízrészecskék melegítése által. Ezért a nedves szilárd anyagok addig nem égnek, amíg víztartalmuk eltávolításra nem kerül.
Irodalom
- Chemicool szótár. (2017). Az üzemanyag meghatározása. Helyreállítva: chemicool.com
- Nyár, Vincent. (2018. április 5.) Nitrogén üzemanyag? Sciencing. Helyreállítva: sciencing.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. június 22.). Az égés meghatározása (kémia). Helyreállítva: gondolat.com
- Wikipedia. (2018). Éghetőség és gyúlékonyság. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Marpic Web Design. (2015, június 16). Milyen tűzfajták vannak, és hogyan alakulnak az anyagok éghetősége, amelyek meghatározzák ezt a tipológiát? Helyreállítva: marpicsl.com
- Ismerje meg a vészhelyzeteket. (Sf). A tűz elmélete. Helyreállítva: aprendemergencias.es
- Quimicas.net (2018). Példák gyúlékony anyagokra. Helyreállítva: quimicas.net