PALNOŚĆ: TEMPERATURA ZAPŁONU I WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2026

Palność jest stopień reaktywności związku do reakcji silnie egzotermiczny sposób z tlenem lub innym środkiem utleniającym (utleniającej). Dotyczy to nie tylko substancji chemicznych, ale także szerokiej gamy materiałów, które na jej podstawie klasyfikowane są przez Kodeks Budowlany.

Dlatego palność jest niezwykle ważna dla ustalenia łatwości, z jaką pali się materia. Stąd uwalniane są substancje lub związki łatwopalne, paliwa i inne niż paliwa.

Źródło: Pxhere

Palność materiału zależy nie tylko od jego właściwości chemicznych (budowa molekularna czy stabilność wiązań), ale także od stosunku powierzchni do objętości; to znaczy, im większa jest powierzchnia przedmiotu (takiego jak błoto pośniegowe), tym większa jest jego skłonność do spalania.

Wizualnie jego żarzenie i płonące efekty mogą być imponujące. Płomienie z ich odcieniami żółci i czerwieni (niebieski i inne kolory) wskazują na utajoną przemianę; Chociaż wcześniej uważano, że atomy materii zostały zniszczone w trakcie tego procesu.

Badania ognia, jak również palności, obejmują obszerną teorię dynamiki molekularnej. Ponadto bierze udział koncepcja autokatalizy, ponieważ ciepło płomienia „zasila” reakcję, tak że nie zatrzymuje się ona, dopóki całe paliwo nie przereaguje.

Z tego powodu ogień może czasami sprawiać wrażenie żywego. Jednak w sensie ściśle racjonalnym ogień to nic innego jak energia przejawiająca się w świetle i cieple (nawet przy ogromnej złożoności molekularnej w tle).

Punkt zapłonu lub zapłonu

Znana w języku angielskim jako Flash Point, jest to minimalna temperatura, w której substancja zapala się, aby rozpocząć spalanie.

Cały proces pożaru zaczyna się od małej iskry, która dostarcza niezbędne ciepło do pokonania bariery energetycznej, która zapobiega spontanicznej reakcji. W przeciwnym razie minimalny kontakt tlenu z materiałem spowodowałby jego spalenie nawet w ujemnych temperaturach.

Temperatura zapłonu to parametr definiujący, jak łatwopalna może lub nie może być substancja lub materiał. Dlatego wysoce palna lub łatwopalna substancja ma niską temperaturę zapłonu; to znaczy, aby spalić się i rozpalić ogień, potrzeba temperatury między 38 a 93 ° C.

Różnica między substancją łatwopalną a palną jest regulowana przez prawo międzynarodowe. W takim przypadku rozważane zakresy temperatur mogą mieć różną wartość. Ponadto słowa „łatwopalność” i „łatwopalność” można stosować zamiennie; ale nie są „łatwopalne” ani „palne”.

Substancja łatwopalna ma niższą temperaturę zapłonu w porównaniu z substancją palną. Z tego powodu substancje łatwopalne są potencjalnie bardziej niebezpieczne niż paliwa, a ich użycie podlega ścisłej kontroli.

Różnice między spalaniem a utlenianiem

Oba procesy lub reakcje chemiczne polegają na przenoszeniu elektronów, w których tlen może uczestniczyć lub nie. Tlen jest silnym utleniaczem, którego elektroujemność powoduje reaktywność podwójnego wiązania O = O, które po przyjęciu elektronów i utworzeniu nowych wiązań uwalnia energię.

Zatem w reakcji utleniania O ₂ pozyskuje elektrony z dowolnej wystarczająco redukującej substancji (donora elektronów). Na przykład wiele metali w kontakcie z powietrzem i wilgocią rdzewieje. Srebro ciemnieje, żelazo czerwienieje, a miedź może nawet zmienić kolor na patynę.

Jednak nie wydzielają przy tym płomieni. Gdyby tak było, wszystkie metale miałyby niebezpieczną palność, a budynki spłonęłyby w upale słonecznym. Na tym polega różnica między spalaniem a utlenianiem: ilość uwolnionej energii.

Podczas spalania dochodzi do utleniania, w którym uwalniane ciepło jest samopodtrzymujące się, jasne i gorące. Podobnie spalanie jest procesem znacznie przyspieszonym, ponieważ pokonana jest jakakolwiek bariera energetyczna między materiałem a tlenem (lub jakąkolwiek substancją utleniającą, taką jak nadmanganiany).

Inne gazy, takie jak Cl ₂ i F _2, mogą inicjować energiczne egzotermiczne reakcje spalania. Wśród utleniających cieczy lub ciał stałych znajdują się nadtlenek wodoru, H ₂ O ₂ i azotan amonu, NH ₄ NO ₃ .

Charakterystyka paliwa

Jak już wyjaśniono, nie powinien mieć zbyt niskiej temperatury zapłonu i powinien być w stanie reagować z tlenem lub utleniaczem. Do tego typu materiałów dostaje się wiele substancji, zwłaszcza warzywa, tworzywa sztuczne, drewno, metale, tłuszcze, węglowodory itp.

Niektóre są stałe, inne płynne lub gazowane. Gazy są na ogół tak reaktywne, że zgodnie z definicją uważa się je za substancje łatwopalne.

-Gaz

Dużo łatwiej spalają się gazy, takie jak wodór i acetylen, C ₂ H ₄ . Dzieje się tak, ponieważ gaz miesza się znacznie szybciej z tlenem, co jest równe większej powierzchni kontaktu. Możesz łatwo wyobrazić sobie morze cząsteczek gazowych zderzających się ze sobą właśnie w punkcie zapłonu lub zapłonu.

Reakcja paliw gazowych jest tak szybka i skuteczna, że ​​dochodzi do wybuchów. Z tego powodu wycieki gazu stanowią sytuację wysokiego ryzyka.

Jednak nie wszystkie gazy są łatwopalne lub palne. Na przykład gazy szlachetne, takie jak argon, nie reagują z tlenem.

Taka sama sytuacja występuje w przypadku azotu, ze względu na jego silne wiązanie potrójne N≡N; jednak może pęknąć w warunkach ekstremalnego ciśnienia i temperatury, na przykład podczas burzy z wyładowaniami elektrycznymi.

-Solidny

Jaka jest palność ciał stałych? Każdy materiał wystawiony na działanie wysokich temperatur może się zapalić; jednak szybkość, z jaką to robi, zależy od stosunku powierzchni do objętości (i innych czynników, takich jak użycie folii ochronnych).

Fizycznie ciało stałe pali się dłużej i rozprzestrzenia mniej ognia, ponieważ jego cząsteczki mają mniejszy kontakt z tlenem niż ciało stałe laminarne lub sproszkowane. Na przykład rząd papieru spala się znacznie szybciej niż blok drewna o tych samych wymiarach.

Ponadto stos proszku żelaza spala się bardziej energicznie niż arkusz żelaza.

Związki organiczne i metaliczne

Pod względem chemicznym palność ciała stałego zależy od atomów, z których się składa, od ich ułożenia (bezpostaciowy, krystaliczny) i struktury molekularnej. Jeśli składa się głównie z atomów węgla, nawet o złożonej strukturze, podczas spalania nastąpi następująca reakcja:

C + O ₂ => CO ₂

Ale węgle nie są same, ale towarzyszą im wodory i inne atomy, które również reagują z tlenem. W ten sposób powstają H ₂ O, SO ₃ , NO ₂ i inne związki.

Jednak cząsteczki wytwarzane podczas spalania zależą od ilości reagującego tlenu. Jeśli na przykład węgiel reaguje z deficytem tlenu, produkt jest:

C + 1 / 2O ₂ => CO

Zauważ, że pomiędzy CO ₂ i CO, CO ₂ jest bardziej natleniony, ponieważ ma więcej atomów tlenu. Dlatego niecałkowite spalanie generuje związki o mniejszej liczbie atomów O w porównaniu do tych otrzymywanych przy całkowitym spalaniu.

Oprócz węgla mogą występować ciała stałe metaliczne, które przed spaleniem wytrzymują nawet wyższe temperatury i powodują powstawanie odpowiednich tlenków. W przeciwieństwie do związków organicznych metale nie wydzielają gazów (chyba że zawierają zanieczyszczenia), ponieważ ich atomy są ograniczone do struktury metalicznej. Palą się tam, gdzie są.

Płyny

Palność cieczy zależy od ich natury chemicznej, podobnie jak od stopnia utlenienia. Silnie utlenione ciecze, bez wielu elektronów do oddania, takie jak woda lub tetrafluorowęglowodór CF ₄ , nie palą się znacząco.

Ale nawet ważniejsza niż ta cecha chemiczna jest jego prężność par. Lotna ciecz ma wysokie ciśnienie pary, co czyni ją łatwopalną i niebezpieczną. Czemu? Ponieważ gazowe molekuły „grasują” na powierzchni cieczy palą się jako pierwsze i stanowią ognisko ognia.

Lotne ciecze odznaczają się silnymi zapachami, a ich gazy szybko zajmują dużą objętość. Benzyna jest wyraźnym przykładem wysoce łatwopalnej cieczy. Jeśli chodzi o paliwa, najpowszechniejsze są olej napędowy i inne cięższe mieszanki węglowodorów.

woda

Niektóre ciecze, takie jak woda, nie mogą się palić, ponieważ ich cząsteczki gazowe nie mogą oddać swoich elektronów tlenowi. W rzeczywistości jest używana instynktownie do gaszenia płomieni i jest jedną z najczęściej stosowanych przez strażaków substancji. Intensywne ciepło z ognia jest przekazywane do wody, która wykorzystuje je do przejścia w fazę gazową.

Widywano ich w rzeczywistych i fikcyjnych scenach, jak ogień płonie na powierzchni morza; Jednak prawdziwym paliwem jest olej lub inny olej niemieszający się z wodą i unoszący się na powierzchni.

Wszystkie paliwa, które mają w swoim składzie pewien procent wody (lub wilgoci), powodują w konsekwencji zmniejszenie ich palności.

Dzieje się tak ponownie, ponieważ część początkowego ciepła jest tracona przez podgrzewanie cząstek wody. Z tego powodu mokre ciała stałe nie palą się, dopóki nie usunie się z nich wody.

Bibliografia

1. Słownik Chemicool. (2017). Definicja paliwa. Źródło: chemicool.com
2. Summers, Vincent. (5 kwietnia 2018). Czy paliwo azotowe? Nauka. Odzyskany z: sciencing.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 czerwca 2018). Definicja spalania (chemia). Odzyskany z: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Palność i łatwopalność. Odzyskane z: en.wikipedia.org
5. Marpic Web Design. (16 czerwca 2015). Jakie są rodzaje pożarów i jaka jest palność materiałów, które definiują tę typologię? Odzyskany z: marpicsl.com
6. Dowiedz się awaryjne. (sf). Teoria ognia. Odzyskany z: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Przykłady substancji łatwopalnych. Odzyskany z: quimicas.net