UZLIESMOJAMĪBA: UZLIESMOŠANAS TEMPERATŪRA UN RAKSTURLIELUMI - ĶĪMIJA - 2025

Aizdegšanās ir pakāpe reaktivitātes savienojuma reaģēt enerģiski eksotermiska veidā ar skābekli vai citu oksidētājs (oksidētāja). Tas attiecas ne tikai uz ķīmiskajām vielām, bet arī uz plašu materiālu klāstu, kurus klasificē būvnormatīvi, pamatojoties uz to.

Tāpēc viegli uzliesmojoša viela ir ļoti svarīga, lai noteiktu, cik viegli deg. No šejienes izdalās viegli uzliesmojošas vielas vai savienojumi, degviela un degviela.

Avots: Pxhere

Materiāla degtspēja ir atkarīga ne tikai no tā ķīmiskajām īpašībām (saišu molekulārā uzbūve vai stabilitāte), bet arī no virsmas un tilpuma attiecības; tas ir, jo lielāks ir kāda objekta (piemēram, putekļu izsmidzināšanas) virsmas laukums, jo lielāka ir tā tendence degt.

Vizuāli tā kvēlojošie un liesmojošie efekti var būt iespaidīgi. Liesmas ar to dzelteno un sarkano nokrāsu (zilā un citās krāsās) norāda uz latentu pārvērtību; Lai gan agrāk tika uzskatīts, ka matērijas atomi tiek iznīcināti.

Uguns, kā arī degtspējas pētījumos tiek izmantota blīva molekulārās dinamikas teorija. Turklāt piedalās autokatalīzes koncepcija, jo liesmas siltums “baro” reakciju tā, ka tā neapstājas, kamēr visa degviela nav reaģējusi.

Šī iemesla dēļ varbūt uguns dažreiz rada priekšstatu par dzīvi. Tomēr tiešā racionālā nozīmē uguns nav nekas cits kā enerģija, kas izpaužas gaismā un siltumā (pat ar milzīgu molekulāro sarežģītību fonā).

Uzliesmošanas vai aizdegšanās punkts

Angļu valodā to sauc par uzliesmošanas punktu, tā ir minimālā temperatūra, kurā viela aizdegas, lai sāktu degšanu.

Viss ugunsgrēka process sākas ar nelielu dzirksteli, kas nodrošina nepieciešamo siltumu enerģijas barjeras pārvarēšanai, kas neļauj reakcijai būt spontānai. Pretējā gadījumā minimāls skābekļa kontakts ar materiālu izraisītu tā sadedzināšanu pat sasalšanas temperatūrā.

Uzliesmošanas temperatūra ir parametrs, kas nosaka, cik dega viela var būt vai nevar būt. Tāpēc viegli uzliesmojošai vai viegli uzliesmojošai vielai ir zems uzliesmošanas punkts; tas ir, lai sadedzinātu un atlaistu uguni, tai nepieciešama temperatūra no 38 līdz 93ºC.

Atšķirību starp viegli uzliesmojošu un viegli uzliesmojošu vielu regulē starptautiskās tiesības. Šajā gadījumā apskatītie temperatūras diapazoni var atšķirties pēc vērtības. Arī vārdi “uzliesmojamība” un “uzliesmojamība” ir savstarpēji aizvietojami; bet tie nav “viegli uzliesmojoši” vai “viegli uzliesmojoši”.

Uzliesmojošas vielas uzliesmošanas temperatūra ir zemāka nekā uzliesmojošas vielas. Šī iemesla dēļ uzliesmojošas vielas ir potenciāli bīstamākas nekā degviela, un to lietošana tiek stingri uzraudzīta.

Atšķirības starp sadegšanu un oksidēšanu

Abi procesi vai ķīmiskās reakcijas sastāv no elektronu pārneses, kurās skābeklis var piedalīties vai nepiedalīties. Skābekļa gāze ir spēcīgs oksidētājs, kura elektronegativitāte padara tās O = O divkāršo saiti reaktīvu, kas pēc elektronu uzņemšanas un jaunu saišu veidošanas atbrīvo enerģiju.

Tādējādi oksidācijas reakcijā O ₂ iegūst jebkuras pietiekami reducējošas vielas (elektronu donora) elektronus. Piemēram, daudzi metāli, kas nonāk saskarē ar gaisu un mitrumu, nonāk rūsā. Sudrabs kļūst tumšāks, dzeltens sarkst un varš pat var mainīt patina krāsu.

Tomēr, to darot, viņi neizdala liesmas. Ja tā, visiem metāliem ir bīstama degoša viela, un ēkas sadedzinās saules karstumā. Šeit ir atšķirība starp sadegšanu un oksidēšanu: izdalītās enerģijas daudzums.

Degšanas laikā notiek oksidēšanās, ja izdalītais siltums ir pašpietiekams, spilgts un karsts. Tāpat sadedzināšana ir daudz paātrināts process, jo tiek pārvarēta jebkura enerģijas barjera starp materiālu un skābekli (vai jebkuru oksidējošu vielu, piemēram, permanganātiem).

Citas gāzes, piemēram, Cl ₂ un F _2, var spēcīgi izraisīt eksotermiskas sadegšanas reakcijas. Starp oksidējošiem šķidrumiem vai cietām vielām ir ūdeņraža peroksīds, H ₂ O ₂ un amonija nitrāts, NH ₄ NO ₃ .

Degvielas raksturojums

Kā tikko paskaidrots, tam nevajadzētu būt pārāk zemam uzliesmošanas punktam, un tam jāspēj reaģēt ar skābekli vai oksidētāju. Daudzas vielas nonāk šāda veida materiālos, īpaši dārzeņi, plastmasa, koks, metāli, tauki, ogļūdeņraži utt.

Daži no tiem ir ciets, citi ir šķidri vai gāzēti. Gāzes parasti ir tik reaģējošas, ka saskaņā ar definīciju tās uzskata par viegli uzliesmojošām vielām.

-Gāzes

Gāzes ir tās, kuras daudz vieglāk sadedzina, piemēram, ūdeņradis un acetilēns, C ₂ H ₄ . Tas notiek tāpēc, ka gāze daudz ātrāk sajaucas ar skābekli, kas ir vienāds ar lielāku kontakta laukumu. Jūs viegli varat iedomāties gāzveida molekulu jūru, kas saduras savā starpā tikai aizdegšanās vai aizdegšanās vietā.

Gāzveida kurināmā reakcija ir tik ātra un efektīva, ka rodas sprādzieni. Šī iemesla dēļ gāzes noplūde rada augsta riska situāciju.

Tomēr ne visas gāzes ir viegli uzliesmojošas vai viegli uzliesmojošas. Piemēram, cēlgāzes, piemēram, argons, nereaģē ar skābekli.

Tāda pati situācija ir ar slāpekli, pateicoties tā spēcīgajai trīskāršajai saitei N≡N; tomēr tas var plīst ārkārtēja spiediena un temperatūras apstākļos, piemēram, tādos, kas rodas elektriskā vētrā.

-Ciets

Kā notiek cietvielu degšana? Jebkurš materiāls, kas pakļauts augstām temperatūrām, var aizdegties; tomēr tā ātrums ir atkarīgs no virsmas un tilpuma attiecības (un citiem faktoriem, piemēram, aizsargplēvju izmantošanas).

Fiziski cieta cieta viela ilgāk sadedzina un izkliedē mazāk uguns, jo tās molekulas mazāk saskaras ar skābekli nekā lamināra vai pulverizēta cieta viela. Piemēram, papīra rinda sadedzina daudz ātrāk nekā tāda paša izmēra koka bloks.

Arī dzelzs pulvera kaudze sadedzina daudz spēcīgāk nekā dzelzs loksne.

Organiskie un metāliskie savienojumi

Ķīmiski cietās vielas uzliesmojamība ir atkarīga no tā, kādi atomi to veido, no to izvietojuma (amorfā, kristāliskā) un no molekulārās struktūras. Ja tas sastāv galvenokārt no oglekļa atomiem, pat ar sarežģītu struktūru, dedzināšanas laikā notiks šāda reakcija:

C + O ₂ => CO ₂

Bet oglekļi nav vieni, bet tos papildina ūdeņradis un citi atomi, kas arī reaģē ar skābekli. Tādējādi tiek iegūti H ₂ O, SO ₃ , NO ₂ un citi savienojumi.

Tomēr sadegšanā radušās molekulas ir atkarīgas no reaģējošā skābekļa daudzuma. Ja ogleklis, piemēram, reaģē ar skābekļa deficītu, produkts ir:

C + 1 / 2O ₂ => CO

Ņemiet vērā, ka starp CO ₂ un CO, CO ₂ ir vairāk piesātināts ar skābekli, jo tajā ir vairāk skābekļa atomu. Tāpēc nepilnīgas sadedzināšanas rezultātā rodas savienojumi ar mazāku O atomu skaitu, salīdzinot ar tiem, kas iegūti pilnīgas sadedzināšanas laikā.

Papildus ogleklim var būt arī cietas metāla vielas, kuras pirms sadedzināšanas un tām atbilstošo oksīdu izdalīšanas iztur vēl augstāku temperatūru. Atšķirībā no organiskajiem savienojumiem, metāli neizdala gāzes (ja vien tiem nav piemaisījumu), jo to atomi ir saistīti tikai ar metāla struktūru. Viņi deg tur, kur viņi ir.

Šķidrumi

Šķidrumu uzliesmojamība, tāpat kā to oksidācijas pakāpe, ir atkarīga no to ķīmiskās īpašības. Ļoti oksidēti šķidrumi bez daudziem elektroniem, kas jāziedo, piemēram, ūdens vai tetrafluorogļūdeņradis, CF ₄ , ievērojami nedeg.

Bet vēl svarīgāks par šo ķīmisko raksturlielumu ir tā tvaika spiediens. Gaistošam šķidrumam ir augsts tvaika spiediens, kas padara to viegli uzliesmojošu un bīstamu. Kāpēc? Tā kā gāzveida molekulas, kas "prowling" šķidruma virsmu, ir pirmās, kas sadedzina, un tās attēlo uguns fokusu.

Gaistošie šķidrumi izceļas ar spēcīgām smakām, un to gāzes ātri aizņem lielu daudzumu. Benzīns ir skaidrs viegli uzliesmojoša šķidruma piemērs. Un, runājot par degvielu, dīzeļdegviela un citi smagāki ogļūdeņražu maisījumi ir vieni no visizplatītākajiem.

Ūdens

Daži šķidrumi, piemēram, ūdens, nevar sadedzināt, jo to gāzveida molekulas nevar atdot elektronus skābeklim. Faktiski to instinktīvi izmanto liesmu izdzēšanai, un tā ir viena no ugunsdzēsēju visbiežāk izmantotajām vielām. Uguns intensīvais siltums tiek pārnests uz ūdeni, kas to izmanto, lai mainītos uz gāzveida fāzi.

Viņi ir redzēti īstās un izdomātās ainās, kā ugunsgrēks deg uz jūras virsmas; tomēr īstā degviela ir eļļa vai jebkura eļļa, kas nav sajaukta ar ūdeni un peld uz virsmas.

Visām degvielām, kuru sastāvā ir ūdens (vai mitruma) procentuālais sastāvs, samazinās to degtspēja.

Tas ir atkal tāpēc, ka, karsējot ūdens daļiņas, daļa sākotnējā siltuma tiek zaudēta. Šī iemesla dēļ slapjās cietās vielas nedeg, kamēr nav noņemts to ūdens saturs.

Atsauces

1. Ķīmisko vārdnīca. (2017). Degvielas definīcija. Atgūts no: chemicool.com
2. Vasaras, Vincents. (2018. gada 5. aprīlis). Vai ir slāpekļa degviela? Zinātne. Atgūts no: sciencing.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 22. jūnijs). Degšanas definīcija (ķīmija). Atgūts no: domaco.com
4. Wikipedia. (2018). Uzliesmojamība un uzliesmojamība. Atgūts no: en.wikipedia.org
5. Marpic tīmekļa dizains. (2015. gads, 16. jūnijs). Kāda veida ugunsgrēki pastāv un kā notiek materiālu tipi, kas nosaka šo tipoloģiju? Atgūts no: marpicsl.com
6. Uzziniet ārkārtas situācijas. (sf). Uguns teorija. Atgūts no: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Uzliesmojošu vielu piemēri. Atgūts no: quimicas.net