Põlevuse leekpunkt, erinevused oksüdatsiooniga, omadused

The põlevus on ühendi reaktiivsuse aste, et reageerida tugevalt eksotermiliselt hapniku või mõne teise oksüdeeriva ainega (oksüdeerijaga). See kehtib mitte ainult keemiliste ainete, vaid ka paljude erinevate materjalide kohta, mis on vastavalt ehituskoodidele klassifitseeritud.

Seetõttu on põlevus väga oluline materjali põletamise lihtsuse kindlakstegemiseks. Siit tuleohtlikud ained või ühendid, kütused ja mittesüttiv.

Materjali põlevus ei sõltu mitte ainult selle keemilistest omadustest (molekulaarstruktuur või sidemete stabiilsus), vaid ka selle pinna-mahu suhtest; see tähendab, et seni, kuni objektil on suurem pindala (nagu graniidi tolm), seda suurem on selle kalduvus põletada.

Visuaalselt võivad selle hõõguvad ja põlevad efektid olla muljetavaldavad. Leegid, millel on kollased ja punased toonid (sinised ja muud värvid), viitavad varjatud transformatsioonile; kuigi varem arvati, et aine aatomid hävitati protsessis.

Tulekahju ja põlevuse uuringud viitavad tihedale molekulaarse dünaamika teooriale. Lisaks, mõiste autokatalüüs, sest leegi soojus "toidab" reaktsiooni nii, et see ei lõpe enne, kui kogu kütus on reageerinud

Seetõttu annab mõnikord tulekahju mõte elada. Kuid ranges ratsionaalses mõttes pole tule midagi muud kui valguses ja soojuses avalduv energia (isegi taustal tohutu molekulaarse keerukusega).

Indeks

• 1 Leekpunkt või süüde
• 2 Erinevused põlemise ja oksüdatsiooni vahel
• 3 Kütuse omadused
  • 3.1. Gaasid
  • 3.2
  • 3.3 Vedelikud
• 4 Viited

Leekpunkt või süüde

Tuntud inglise keeles Leekpunkt, on minimaalne temperatuur, mille juures aine põlemisel käivitub.

Kogu tulekahju protsess algab väikese sädeme kaudu, mis annab vajaliku soojuse, et ületada energeetiline barjäär, mis takistab reaktsiooni spontaansust. Vastasel juhul põhjustaks hapniku minimaalne kokkupuude materjaliga selle põlemist isegi külmumistemperatuuril.

Leekpunkt on parameeter, millega määratakse, kui palju kütust või ainet võib või ei pruugi olla. Seetõttu on väga tuleohtlikul või tuleohtlikul ainel leekpunkt madal; see tähendab, et tulekahju põletamiseks ja vallandamiseks on vaja temperatuuri vahemikus 38–93 ° C.

Tuleohtliku ja süttiva aine erinevust reguleerib rahvusvaheline õigus. Seega võivad vaadeldavate temperatuuride vahemikud varieeruda. Samuti on sõnad „põlevus” ja „tuleohtlikkus” omavahel asendatavad; kuid need ei ole „tuleohtlikud” või „süttivad”.

Tuleohtliku aine leekpunkt on põleva aine omast madalam. Seetõttu on tuleohtlikud ained potentsiaalselt ohtlikumad kui kütused ja nende kasutamist kontrollitakse rangelt.

Erinevused põlemise ja oksüdatsiooni vahel

Mõlemad protsessid või keemilised reaktsioonid koosnevad elektroniülekandest, milles hapnik võib osaleda või mitte. Hapniku gaas on võimas oksüdeeriv aine, mille elektronegatiivsus muudab selle kaksiksideme O = O reaktiivseks, mis pärast elektronide vastuvõtmist ja uute sidemete moodustamist vabastab energiat.

Seega oksüdatsioonireaktsioonis O₂ see saavutab mis tahes piisavalt redutseeriva aine (elektronidoonori) elektronid. Näiteks oksüdeeruvad paljud õhud ja niiskus kokku puutuvad metallid. Hõbe tumeneb, raud raudab ja vask võib isegi patineeruda.

Kuid nad ei anna seda tehes leegi. Kui jah, siis kõik metallid oleksid ohtlikult põletavad ja hooned põletaksid päikese soojusega. Siin on erinevus põlemise ja oksüdatsiooni vahel: vabaneva energia hulk.

Põlemisel tekib oksüdatsioon, kus vabanev soojus on isekindel, valgus ja kuum. Samuti on põlemine palju kiirendatud protsess, sest mis tahes energia barjäär materjali ja hapniku (või mis tahes oksüdeeriva aine, näiteks permanganaatide) vahel ületatakse..

Muud gaasid nagu Cl₂ ja F₂ võivad käivitada tugevalt eksotermilised põlemisreaktsioonid. Oksüdeerivate vedelike või tahkete ainete hulgas on hapnikku sisaldav vesi, H₂O₂, ja ammooniumnitraat, NH₄EI₃.

Kütuse omadused

Nagu juba selgitatud, ei tohiks selle leekpunkt olla liiga madal ja see peaks olema võimeline reageerima hapniku või oksüdeerijaga. Paljud ained satuvad sellistesse materjalidesse, eriti köögiviljadesse, plastidesse, metsadesse, metallidesse, rasvadesse, süsivesinikesse jne..

Mõned on tahked, teised vedelad või gaasilised. Üldiselt on gaasid nii reaktiivsed, et neid loetakse vastavalt määratlusele tuleohtlikeks aineteks.

-Gaasid

Gaasid on need, mis põletavad palju kergemini, nagu vesinik ja atsetüleen, C₂H₄. Seda seetõttu, et gaas seguneb hapnikuga palju kiiremini, mis on võrdne suurema kontaktiga. Saate hõlpsasti ette kujutada gaasiliste molekulide merd, mis üksteisega kokku puutuvad just süüte- või põletikupunktis.

Gaasiliste kütuste reaktsioon on nii kiire ja tõhus, et tekib plahvatus. Seetõttu kujutavad gaasilekked endast suurt riski.

Siiski ei ole kõik gaasid tuleohtlikud ega süttivad. Näiteks ei reageeri väärisgaasid nagu argoon hapnikuga.

Sama olukord tekib lämmastikuga, kuna see on tugev kolmekordne side NNN; siiski võib see puruneda äärmuslikes rõhu- ja temperatuuritingimustes, näiteks äikesetormil.

-Tahked ained

Kuidas tahkete ainete põlevus on? Iga kõrge temperatuuriga materjal võib süttida; siiski sõltub selle kiirus pinna-mahu suhetest (ja muudest teguritest, näiteks kaitsekile kasutamisest).

Füüsiliselt võtab tahke tahke aine põletamiseks kauem aega ja levib vähem tuld, sest selle molekulid puutuvad hapnikuga vähem kokku kui laminaarne või pulbriline tahke aine. Näiteks põleb paberirida palju kiiremini kui sama mõõtmetega puitplokk.

Samuti koguneb rauda teraga võrreldes tugevamal määral raua tolmu.

Orgaanilised ja metallilised ühendid

Keemiliselt sõltub tahke aine põlevus sellest, millised aatomid moodustavad, selle paigutuse (amorfne, kristalne) ja molekulaarse struktuuri. Kui see koosneb peamiselt süsinikuaatomitest, isegi kui see on keerulise struktuuriga, siis põleb see järgmine reaktsioon:

C + O₂ => CO₂

Kuid süsinikud ei ole üksi, vaid nendega kaasnevad vesinikud ja teised aatomid, mis reageerivad ka hapnikuga. Seega toodetakse H₂O, SO₃, EI₂, ja muud ühendid.

Põlemisel tekkinud molekulid sõltuvad siiski hapniku reaktiivi kogusest. Kui näiteks süsinik reageerib hapniku puudujäägiga, on toode:

C + 1 / 2O₂ => CO

Pange tähele, et CO₂ ja CO, CO₂ See on rohkem hapnikuga ühendatud, sest sellel on rohkem hapniku aatomeid. Seetõttu tekitavad mittetäielikud põletused ühendeid, mille O-aatomite arv on väiksem, võrreldes täieliku põlemisega saadud ühenditega.

Lisaks süsinikule võivad enne metalli põletamist ja nende vastavate oksiidide tekkimist tekkida isegi kõrgemad temperatuurid. Erinevalt orgaanilistest ühenditest ei vabasta metallid gaase (kui neil ei ole lisandeid), sest nende aatomid piirduvad metallkonstruktsiooniga. Nad põletavad seal, kus nad on.

Vedelikud

Vedelike põlevus sõltub nende keemilisest olemusest, samuti nende oksüdatsiooniastmest. Väga oksüdeeritud vedelikud, ilma paljude elektronide annetamiseta, nagu vesi või tetrafluorosüsinik, CF₄, nad ei põle oluliselt.

Kuid veelgi olulisem kui see keemiline omadus on selle aururõhk. Lenduval vedelikul on kõrge aururõhk, mis muudab selle tuleohtlikuks ja ohtlikuks. Miks? Kuna gaasilised molekulid "vedavad" vedeliku pinda, on need esimesed põletatud ja esindavad tulekahju fookust..

Lenduvad vedelikud eristuvad tugeva lõhna vabastamisega ja nende gaasid hõivavad kiiresti suure koguse. Bensiin on selge näide väga tuleohtlikust vedelikust. Kütuste, diislikütuse ja muude raskemate süsivesinike segude seas on kõige levinumad.

Vesi

Mõned vedelikud, nagu vesi, ei saa põletada, sest nende gaasilised molekulid ei saa anda oma elektroni hapnikule. Tegelikult kasutatakse tulekahju kustutamiseks instinktiivselt ja see on üks tuletõrjujate kõige enam kasutatavaid aineid. Tulekahju intensiivne soojus läheb üle veele, mis kasutab seda gaasifaasi vahetamiseks.

Kuidas tulekahju merepinnal põletatakse reaalsetes ja väljamõeldud stseenides; tegelik kütus on aga õli või mis tahes veega segunematu ja pinnal ujuv õli.

Kõigil kütustel, mis sisaldavad nende koostises vett (või niiskust), on nende põletuvus vähenenud.

See tuleneb jällegi sellest, et osa vee osade kuumutamisega kaob algsest soojusest. Sel põhjusel ei põle märg tahke aine, kuni nende veesisaldus on kõrvaldatud.

Viited

1. Chemicooli sõnaraamat. (2017). Kütuse määratlus Välja otsitud andmebaasist: chemicool.com
2. Summers, Vincent. (5. aprill 2018). Kas lämmastiku kütus? Science. Välja otsitud andmebaasist: sciencing.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juuni 2018). Põlemismääratlus (keemia). Välja otsitud andmebaasist: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Põlevus ja süttivus. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
5. Marpic Web Design. (16. juuni 2015). Millised tulekahjud on olemas ja kuidas seda tüpoloogiat defineerivate materjalide põlevus on? Välja otsitud andmebaasist: marpicsl.com
6. Õpi hädaolukordi (s.f.). Tule teooria. Välja otsitud andmebaasist: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Tuleohtlike ainete näited. Välja otsitud: quimicas.net