Σημείο ανάφλεξης καύσιμο, διαφορές με οξείδωση, χαρακτηριστικά



Το καύσιμο είναι ο βαθμός αντιδραστικότητας μιας ένωσης για να αντιδράσει έντονα εξωθερμικά με οξυγόνο ή άλλο οξειδωτικό παράγοντα (οξειδωτικό μέσο). Δεν ισχύει μόνο για χημικές ουσίες, αλλά και για ένα ευρύ φάσμα υλικών, τα οποία ταξινομούνται σύμφωνα με τους Κώδικες Κατασκευής.

Επομένως, η καύσιμη ικανότητα είναι εξαιρετικά σημαντική για να διαπιστωθεί η ευκολία με την οποία καίγεται το υλικό. Από εδώ, εύφλεκτες ουσίες ή ενώσεις, καύσιμα και μη καύσιμα.

Η ευφλεκτότητα του υλικού εξαρτάται όχι μόνο από τις χημικές του ιδιότητες (μοριακή δομή ή σταθερότητα των δεσμών) αλλά και από τη σχέση επιφανείας-όγκου του. δηλαδή, όσο ένα αντικείμενο έχει μεγαλύτερη επιφάνεια (όπως με τη σκόνη γρανίτη), τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση του να καίγεται.

Οραματικά, τα φαινόμενα πυρακτώσεως και φλεγμονής μπορούν να είναι εντυπωσιακά. Οι φλόγες με τις αποχρώσεις του κίτρινου και του κόκκινου (μπλε και άλλα χρώματα), είναι ενδεικτικές μιας λανθάνουσας μεταμόρφωσης. αν και προηγουμένως πιστεύεται ότι τα άτομα της ύλης καταστράφηκαν κατά τη διαδικασία.

Οι μελέτες της πυρκαγιάς, καθώς και της καύσης, υποδηλώνουν μια πυκνή θεωρία της μοριακής δυναμικής. Επιπλέον, η έννοια του αυτοκατάλυση, επειδή η θερμότητα της φλόγας "τροφοδοτεί" την αντίδραση έτσι ώστε να μην σταματήσει μέχρι να αντιδράσει όλο το καύσιμο

Για το λόγο αυτό, ίσως η φωτιά δίνει μερικές φορές την εντύπωση ότι είναι ζωντανή. Ωστόσο, με μια αυστηρή λογική έννοια, η φωτιά δεν είναι τίποτα περισσότερο από ενέργεια που εκδηλώνεται με το φως και τη θερμότητα (ακόμα και με την τεράστια μοριακή πολυπλοκότητα του φόντου).

Ευρετήριο

  • 1 Σημείο ανάφλεξης ή ανάφλεξη
  • 2 Διαφορές μεταξύ καύσης και οξείδωσης
  • 3 Χαρακτηριστικά καυσίμου
    • 3.1 -Γάσεις
    • 3.2 -Σιδικό
    • 3.3 Υγρά
  • 4 Αναφορές

Σημείο ανάφλεξης ή ανάφλεξη

Γνωστά στα αγγλικά ως Σημείο Ανάφλεξης, είναι η ελάχιστη θερμοκρασία στην οποία μια ουσία αναφλέγεται για να ξεκινήσει η καύση.

Η όλη διαδικασία της φωτιάς ξεκινάει μέσα από ένα μικρό σπινθήρα, το οποίο παρέχει την απαραίτητη θερμότητα για να ξεπεράσει το ενεργειακό φράγμα που εμποδίζει την αντίδραση να είναι αυθόρμητη. Διαφορετικά, η ελάχιστη επαφή οξυγόνου με ένα υλικό θα μπορούσε να προκαλέσει την καύση ακόμη και κάτω από τις θερμοκρασίες κατάψυξης.

Το σημείο ανάφλεξης είναι η παράμετρος για να καθορίσετε πόση ποσότητα καυσίμου μπορεί ή δεν μπορεί να έχει μια ουσία ή υλικό. Συνεπώς, μια πολύ εύφλεκτη ή εύφλεκτη ουσία έχει χαμηλό σημείο ανάφλεξης. δηλαδή απαιτεί θερμοκρασίες μεταξύ 38 και 93ºC για να καεί και να ξεσπάσει μια φωτιά.

Η διαφορά μεταξύ εύφλεκτης και εύφλεκτης ουσίας διέπεται από το διεθνές δίκαιο. Έτσι, οι θερμοκρασίες που εξετάζονται μπορούν να ποικίλουν σε τιμές. Επίσης, οι λέξεις «ευφλεκτότητα» και «ευφλεκτότητα» είναι εναλλάξιμες. αλλά δεν είναι «εύφλεκτα» ή «εύφλεκτα»,.

Μια εύφλεκτη ουσία έχει χαμηλότερο σημείο ανάφλεξης σε σύγκριση με εκείνη μιας εύφλεκτης ουσίας. Για το λόγο αυτό, οι εύφλεκτες ουσίες είναι δυνητικά πιο επικίνδυνες από τα καύσιμα και η χρήση τους ελέγχεται αυστηρά.

Διαφορές μεταξύ καύσης και οξείδωσης

Και οι δύο διαδικασίες ή οι χημικές αντιδράσεις αποτελούνται από μια μεταφορά ηλεκτρονίων στην οποία το οξυγόνο μπορεί να συμμετέχει ή όχι. Το αέριο οξυγόνο είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, του οποίου η ηλεκτροαρνητικότητα καθιστά τον διπλό δεσμό του Ο = Ο αντιδραστικό, ο οποίος μετά την αποδοχή ηλεκτρονίων και σχηματισμό νέων δεσμών απελευθερώνει ενέργεια.

Έτσι, σε μία αντίδραση οξείδωσης το Ο2 κερδίζει τα ηλεκτρόνια οποιασδήποτε επαρκώς μειωμένης ουσίας (δότης ηλεκτρονίων). Για παράδειγμα, πολλά μέταλλα σε επαφή με τον αέρα και την υγρασία καταλήγουν να οξειδώνονται. Το ασήμι σκοτεινιάζει, τα κόκκινα σίδερα, και ο χαλκός μπορεί ακόμη και να μετατραπεί σε πατίνα.

Ωστόσο, δεν εκπέμπουν φλόγες όταν το κάνουν. Αν ναι, όλα τα μέταλλα θα είχαν επικίνδυνη καύσιμη ικανότητα και τα κτίρια θα έκαψαν με τη θερμότητα του ήλιου. Εκεί βρίσκεται η διαφορά μεταξύ καύσης και οξείδωσης: η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται.

Στην καύση, η οξείδωση συμβαίνει όπου η απελευθερούμενη θερμότητα είναι αυτοσυντηρούμενη, φωτεινή και ζεστή. Ομοίως, η καύση είναι μια πολύ πιο επιταχυνόμενη διαδικασία, επειδή κάθε εμπόδιο ενέργειας μεταξύ του υλικού και του οξυγόνου (ή οποιαδήποτε οξειδωτική ουσία, όπως τα υπερμαγγανικά) ξεπερνιέται..

Άλλα αέρια, όπως Cl2 και το F2 μπορεί να προκαλέσει έντονα εξωθερμικές αντιδράσεις καύσης. Και μεταξύ των οξειδωτικών υγρών ή στερεών είναι οξυγονωμένο νερό, Η2Ο2, και νιτρικό αμμώνιο, ΝΗ4Όχι3.

Χαρακτηριστικά ενός καυσίμου

Όπως μόλις εξήγησε, δεν πρέπει να έχει σημείο ανάφλεξης πολύ χαμηλό και θα πρέπει να είναι σε θέση να αντιδράσει με οξυγόνο ή οξειδωτικό. Πολλές ουσίες εισάγονται σε αυτό το είδος υλικών, ιδίως λαχανικά, πλαστικά, ξύλα, μέταλλα, λίπη, υδρογονάνθρακες κ.λπ..

Ορισμένα είναι στερεά, άλλα υγρά ή αέρια. Τα αέρια, γενικά, είναι τόσο αντιδραστικά ώστε θεωρούνται, σύμφωνα με τον ορισμό, ως εύφλεκτες ουσίες.

-Αέρια

Τα αέρια είναι αυτά που καίγονται πολύ πιο εύκολα, όπως το υδρογόνο και το ακετυλένιο, το C2H4. Αυτό συμβαίνει επειδή το αέριο αναμιγνύεται πολύ πιο γρήγορα με το οξυγόνο, το οποίο είναι ίσο με μια μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής. Μπορείτε εύκολα να φανταστείτε μια θάλασσα αερίων μορίων που συγκρούονται μεταξύ τους μόλις στο σημείο ανάφλεξης ή φλεγμονής.

Η αντίδραση των αερίων καυσίμων είναι τόσο γρήγορη και αποτελεσματική, που δημιουργούν εκρήξεις. Για το λόγο αυτό, οι διαρροές αερίου αντιπροσωπεύουν κατάσταση υψηλού κινδύνου.

Ωστόσο, δεν είναι όλα τα αέρια εύφλεκτα ή καύσιμα. Για παράδειγμα, τα ευγενή αέρια, όπως το αργόν, δεν αντιδρούν με το οξυγόνο.

Η ίδια κατάσταση συμβαίνει με το άζωτο, λόγω του ισχυρού τριπλού δεσμού της N≡N. Ωστόσο, μπορεί να σπάσει κάτω από ακραίες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας, όπως αυτές που βρέθηκαν σε μια καταιγίδα.

-Στερεά

Πώς είναι η ευφλεκτότητα των στερεών; Οποιοδήποτε υλικό που υπόκειται σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να ανάψει φωτιά. Ωστόσο, η ταχύτητα με την οποία αυτό εξαρτάται εξαρτάται από τη σχέση επιφανείας-όγκου (και άλλους παράγοντες, όπως η χρήση προστατευτικών μεμβρανών).

Φυσικά, ένα στερεό στερεό παίρνει περισσότερο χρόνο για να καεί και διαδίδει λιγότερη φωτιά επειδή τα μόρια του έχουν λιγότερη επαφή με το οξυγόνο από ένα ελασματοειδές ή κονιορτοποιημένο στερεό. Για παράδειγμα, μια σειρά χαρτιών καίγεται πολύ πιο γρήγορα από ένα μπλοκ ξύλου με τις ίδιες διαστάσεις.

Επίσης, ένας σωρός σκόνης σιδήρου συλλαμβάνει πυρκαγιά με μεγαλύτερη δύναμη σε σύγκριση με μια σιδερένια λεπίδα.

Οργανικές και μεταλλικές ενώσεις

Χημικά, η ευφλεκτότητα ενός στερεού εξαρτάται από το ποια άτομα το κάνουν, τη διάταξη του (άμορφη, κρυσταλλική) και τη μοριακή δομή. Εάν αποτελείται κυρίως από άτομα άνθρακα, ακόμα και με πολύπλοκη δομή, όταν καίγεται, θα προκύψει η ακόλουθη αντίδραση:

C + O2 => CO2

Αλλά οι άνθρακες δεν είναι μόνοι, αλλά συνοδεύονται από υδρογόνα και άλλα άτομα, τα οποία επίσης αντιδρούν με οξυγόνο. Έτσι, παράγεται το Η2O, SO3, Όχι2, και άλλες ενώσεις.

Ωστόσο, τα μόρια που παράγονται κατά την καύση εξαρτώνται από την ποσότητα του αντιδραστηρίου οξυγόνου. Εάν ο άνθρακας, για παράδειγμα, αντιδρά με έλλειμμα οξυγόνου, το προϊόν είναι:

C + 1 / 2O2 => CO

Σημειώστε ότι μεταξύ του CO2 και το CO, το CO2 Είναι πιο οξυγονωμένο, επειδή έχει περισσότερα άτομα οξυγόνου. Επομένως, οι ατελείς καύσεις παράγουν ενώσεις με μικρότερο αριθμό ατόμων Ο, σε σύγκριση με εκείνες που λαμβάνονται σε πλήρη καύση.

Εκτός από τον άνθρακα, μπορεί να υπάρχουν μεταλλικά στερεά που αντέχουν ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες πριν από την καύση και την παραγωγή των αντίστοιχων οξειδίων τους. Σε αντίθεση με τις οργανικές ενώσεις, τα μέταλλα δεν απελευθερώνουν αέρια (εκτός αν έχουν ακαθαρσίες), επειδή τα άτομα τους περιορίζονται στη μεταλλική δομή. Καίγονται εκεί που είναι.

Υγρά

Η ευφλεκτότητα των υγρών εξαρτάται από τη χημική φύση τους, όπως και ο βαθμός οξείδωσης τους. Πολύ οξειδωμένα υγρά, χωρίς να δοθούν πολλά ηλεκτρόνια, όπως νερό ή τετραφθοράνθρακας, CF4, δεν καίγονται σημαντικά.

Αλλά, ακόμα πιο σημαντικό από αυτό το χημικό χαρακτηριστικό, είναι η τάση ατμών. Ένα πτητικό υγρό έχει υψηλή τάση ατμών, γεγονός που το καθιστά εύφλεκτο και επικίνδυνο. Γιατί; Επειδή τα αέρια μόρια "καταβροχθίζουν" την επιφάνεια του υγρού είναι τα πρώτα που καίγονται και αντιπροσωπεύουν το επίκεντρο της φωτιάς.

Τα πτητικά υγρά διακρίνονται με την απελευθέρωση ισχυρών οσμών και τα αέρια τους καταλαμβάνουν γρήγορα ένα μεγάλο όγκο. Η βενζίνη είναι ένα σαφές παράδειγμα ενός εξαιρετικά εύφλεκτου υγρού. Και όσον αφορά τα καύσιμα, το ντίζελ και άλλα μείγματα βαρύτερων υδρογονανθράκων είναι από τα πιο κοινά.

Το νερό

Ορισμένα υγρά, όπως το νερό, δεν μπορούν να καούν επειδή τα αέρια μόρια τους δεν μπορούν να δώσουν τα ηλεκτρόνια τους στο οξυγόνο. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιείται ενστικτωδώς για να εκθέσει τις φλόγες και είναι μία από τις ουσίες που εφαρμόζονται περισσότερο από τους πυροσβέστες. Η έντονη θερμότητα της φωτιάς μεταφέρεται στο νερό, το οποίο το χρησιμοποιεί για να αλλάξει στην αέρια φάση.

Πώς η φωτιά καίει στην επιφάνεια της θάλασσας έχει δει σε πραγματικές και φανταστικές σκηνές. Ωστόσο, το πραγματικό καύσιμο είναι λάδι ή οποιοδήποτε έλαιο που δεν αναμιγνύεται με νερό και επιπλέει στην επιφάνεια.

Όλα τα καύσιμα που έχουν στη σύνθεση τους ένα ποσοστό νερού (ή υγρασίας), έχουν σαν αποτέλεσμα τη μείωση της ευφλεκτότητάς τους.

Αυτό οφείλεται, πάλι, στο ότι το μέρος της αρχικής θερμότητας χάνεται με τη θέρμανση των σωματιδίων νερού. Για το λόγο αυτό, τα υγρά στερεά δεν καίγονται έως ότου εξουδετερωθεί το περιεχόμενο σε νερό.

Αναφορές

  1. Chemicool Λεξικό. (2017). Ορισμός του καυσίμου Ανακτήθηκε από: chemicool.com
  2. Summers, Vincent. (5 Απριλίου 2018). Είναι καύσιμο αζώτου; Sciencing. Ανακτήθηκε από: sciencing.com
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Ιουνίου 2018). Ορισμός Καύσης (Χημεία). Ανακτήθηκε από: thoughtco.com
  4. Wikipedia. (2018). Αναφλεξιμότητα και ευφλεκτότητα. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
  5. Marpic Web Design. (16 Ιουνίου 2015). Ποια είδη φωτιάς υπάρχουν και πώς είναι η καυσιμότητα των υλικών που καθορίζουν αυτή την τυπολογία; Ανακτήθηκε από: marpicsl.com
  6. Μάθετε έκτακτες ανάγκες (s.f.). Θεωρία της φωτιάς. Ανακτήθηκε από: aprendemergencias.es
  7. Quimicas.net (2018). Παραδείγματα εύφλεκτων ουσιών. Ανακτήθηκε από: quimicas.net