Mulți oameni știu că moartea în timpul unui incendiu are loc mai des din cauza otrăvirii cu produse de ardere decât din cauza expunerii termice. Dar te poți otrăvi nu numai în timpul unui incendiu, ci și în viața de zi cu zi. Se pune întrebarea ce tipuri de produse de ardere există și în ce condiții se formează? Să încercăm să ne dăm seama.
Ce este arderea și produsul ei?
Există trei lucruri la care te poți uita la nesfârșit: cum curge apa, cum lucrează alții și, bineînțeles, cum arde focul…
Arderea este un proces fizic și chimic bazat pe o reacție redox. Este însoțită, de regulă, de eliberarea de energie sub formă de foc, căldură și lumină. Acest proces implică o substanță sau un amestec de substanțe care ard - agenți reducători, precum și un agent oxidant. Cel mai adesea acest rol aparține oxigenului. Arderea poate fi numită și proces de oxidare a substanțelor care arde (este important să ne amintim că arderea este o subspecie a reacțiilor de oxidare, și nu invers).
Produșii de ardere sunt tot ceea ce se eliberează în timpul arderii. Chimiștii în astfel de cazuri spun: „Tot ceea ce este în partea dreaptă a ecuației reacției”. Dar această expresie nu este aplicabilă în cazul nostru, deoarece, pe lângă procesul redox, apar și reacții de descompunere, iar unele substanțe rămân pur și simplu neschimbate. Adică, produsele de ardere sunt fum, cenușă, funingine, gaze emise, inclusiv gaze de eșapament. Dar produsul special este, desigur, energia, care, după cum sa menționat în ultimul paragraf, este emisă sub formă de căldură, lumină, foc.
Substanțe eliberate în timpul arderii: oxizi de carbon
Există doi oxizi de carbon: CO2și CO. Primul se numește dioxid de carbon (dioxid de carbon, monoxid de carbon (IV)), deoarece este un gaz incolor format din carbon complet oxidat de oxigen. Adică, carbonul în acest caz are o stare de oxidare maximă - a patra (+4). Acest oxid este un produs de ardere al absolut toate substanțele organice, dacă acestea sunt în exces de oxigen în timpul arderii. În plus, dioxidul de carbon este eliberat de ființele vii în timpul respirației. În sine, nu este periculos dacă concentrația sa în aer nu depășește 3 procente.
Monoxidul de carbon (II) (monoxidul de carbon) - CO - este un gaz otrăvitor, în molecula căruia carbonul se află în starea de oxidare +2. De aceea, acest compus se poate „arde”, adică poate continua să reacționeze cu oxigenul: CO+O2=CO2. Acasăo caracteristică periculoasă a acestui oxid este capacitatea sa incredibil de mare, în comparație cu oxigenul, de a se atașa de celulele roșii din sânge. Eritrocitele sunt celule roșii din sânge a căror sarcină este de a transporta oxigenul de la plămâni la țesuturi și invers, dioxidul de carbon la plămâni. Prin urmare, principalul pericol al oxidului este că interferează cu transferul de oxigen către diferite organe ale corpului uman, provocând astfel înfometarea de oxigen. CO este cel care provoacă cel mai adesea otrăvire prin produse de ardere într-un incendiu.
Ambele monoxizi de carbon sunt incolore și inodore.
Apă
Binecunoscuta apă - H2O - este de asemenea eliberată în timpul arderii. La temperatura de ardere, produsele sunt eliberate sub formă de gaz. Și apa este ca aburul. Apa este un produs de ardere al gazului metan - CH4. În general, apa și dioxidul de carbon (monoxid de carbon, iar totul depinde de cantitatea de oxigen) sunt eliberate în principal în timpul arderii complete a tuturor substanțelor organice.
Gaz sulfurat, hidrogen sulfurat
Gazul sulfurat este, de asemenea, un oxid, dar de data aceasta sulful este SO2. Are un număr mare de denumiri: dioxid de sulf, dioxid de sulf, dioxid de sulf, oxid de sulf (IV). Acest produs de ardere este un gaz incolor, cu miros înțepător de chibrit aprins (se eliberează atunci când se aprinde). Anhidrida este eliberată în timpul arderii sulfului, compuși organici și anorganici care conțin sulf, de exemplu, hidrogen sulfurat (Н2S).
Când vine în contact cu mucoasele ochilor, nasului sau gurii unei persoane, dioxidul reacționează ușor cu apa, formând acid sulfuros, care se descompune ușor înapoi, darin acelasi timp, reuseste sa irita receptorii, sa provoace procese inflamatorii la nivelul cailor respiratorii: SO3. Acest lucru se datorează toxicității produsului de ardere al sulfului. Dioxidul de sulf, precum monoxidul de carbon, poate arde - se poate oxida la SO3. Dar acest lucru se întâmplă la temperaturi foarte ridicate. Această proprietate este folosită la producerea acidului sulfuric la fabrică, deoarece SO3 reacţionează cu apa pentru a forma H2SO 4.
Dar hidrogenul sulfurat este eliberat în timpul descompunerii termice a unor compuși. Acest gaz este, de asemenea, otrăvitor, cu un miros caracteristic de ouă putrezite.
Cyanura de hidrogen
Apoi Himmler și-a strâns maxilarul, a mușcat o fiolă de cianura de potasiu și a murit câteva secunde mai târziu.
Cianura de potasiu - cea mai puternică otravă - o sare a acidului cianhidric, cunoscută și sub numele de cianura de hidrogen - HCN. Este un lichid incolor, dar foarte volatil (se transformă ușor în stare gazoasă). Adică, în timpul arderii, va fi de asemenea eliberat în atmosferă sub formă de gaz. Acidul cianhidric este foarte otrăvitor, chiar și o concentrație mică în aer - 0,01 la sută - este fatală. O trăsătură distinctivă a acidului este mirosul caracteristic de migdale amare. Apetisant, nu-i așa?
Dar acidul cianhidric are o „coaja” - poate fi otrăvit nu numai prin inhalare directă cu sistemul respirator, ci și prin piele. Deci nu va funcționa să te protejezi doar cu o mască de gaz.
Acrolein
Propenal,acroleină, acrialdehidă - toate acestea sunt denumirile unei substanțe, aldehida acidului acrilic nesaturat: CH2=CH-CHO. Această aldehidă este, de asemenea, un lichid foarte volatil. Acroleina este incoloră, cu un miros înțepător și este foarte toxică. Dacă lichidul sau vaporii acestuia ajung pe membranele mucoase, în special în ochi, provoacă iritații severe. Propenalul este un compus foarte reactiv, iar acest lucru explică toxicitatea sa ridicată.
formaldehidă
La fel ca acroleina, formaldehida aparține clasei aldehidelor și este o aldehidă a acidului formic. Acest compus este cunoscut și sub numele de metanal. Este un gaz toxic, incolor, cu miros înțepător.
Substanțe care conțin azot
Cel mai adesea, în timpul arderii substanțelor care conțin azot, se eliberează azot pur - N2. Acest gaz este deja prezent în atmosferă în cantități mari. Azotul poate fi un exemplu de produs de ardere al aminelor. Dar în timpul descompunerii termice, de exemplu, sărurile de amoniu și, în unele cazuri, în timpul arderii în sine, oxizii săi sunt emiși în atmosferă, cu gradul de oxidare a azotului în ei plus unu, doi, trei, patru, cinci. Oxizii sunt gaze de culoare maronie și extrem de toxice.
Cenuşă, cenuşă, funingine, funingine, cărbune
Fingine, sau funingine - rămășițele de carbon care nu a reacționat din diverse motive. Funinginea se mai numește și carbon amfoter.
Cenușă sau cenușă - particule mici de săruri anorganice care nu s-au ars sau s-au descompus la temperatura de ardere. Când combustibilul se arde, acești micro-compuși devin suspendați sau se acumulează în partea de jos.
Și cărbunele este un produs al arderii incompletelemn, adică resturile sale nearse, dar încă capabile să ardă.
Desigur, aceștia nu sunt toți compușii care vor fi eliberați în timpul arderii anumitor substanțe. Să le enumerați pe toate este nerealist și nu este necesar, deoarece alte substanțe sunt eliberate în cantități neglijabile și numai atunci când anumiți compuși sunt oxidați.
Alte amestecuri: fum
Stele, pădure, chitară… Ce poate fi mai romantic? Și unul dintre cele mai importante atribute lipsește - un foc și un fir de fum deasupra lui. Ce este fumul?
Fumul este un fel de amestec care constă din gaz și particule suspendate în el. Vaporii de apă, monoxidul de carbon și dioxidul de carbon și altele acționează ca gaz. Și particulele solide sunt cenușă și doar reziduuri nearse.
Eșapament
Majoritatea mașinilor moderne funcționează cu un motor cu ardere internă, adică pentru mișcare se folosește energia obținută din arderea combustibilului. Cel mai adesea este benzină și alte produse petroliere. Dar atunci când este ars, o mare cantitate de deșeuri este eliberată în atmosferă. Acestea sunt gazele de evacuare. Acestea sunt eliberate în atmosferă sub formă de fum din țevile de eșapament ale mașinii.
Majoritatea volumului lor este ocupat de azot, precum și de apă, dioxid de carbon. Dar sunt emiși și compuși toxici: monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrocarburi nearse, precum și funingine și benzpiren. Ultimele două sunt cancerigene, adică cresc riscul de a dezvolta cancer.
Caracteristici ale produselor de oxidare completă (în acest caz, ardere) a substanțelor și amestecurilor: hârtie, iarbă uscată
CândCând hârtia este arsă, se eliberează și dioxid de carbon și apă, iar când există o lipsă de oxigen, se eliberează monoxid de carbon. În plus, hârtia conține adezivi care pot fi eliberați și concentrați și rășini.
Aceeași situație apare la arderea fânului, doar fără adezivi și rășină. În ambele cazuri, fumul este alb cu o tentă galbenă, cu un miros specific.
Lemn - lemn de foc, scânduri
Lemnul este format din materie organică (inclusiv sulf și azot) și o cantitate mică de săruri minerale. Prin urmare, atunci când este complet ars, se eliberează dioxid de carbon, apă, azot și dioxid de sulf; cenușiu și uneori fum negru cu miros rășinos, se formează cenușă.
Compuși cu sulf și azot
Am vorbit deja despre toxicitate, produse de ardere a acestor substanțe. De asemenea, este de remarcat faptul că atunci când sulful este ars, este emis fum cu o culoare cenușiu-gri și un miros înțepător de dioxid de sulf (deoarece dioxidul de sulf este emis); iar la arderea substanțelor azotate și a altor substanțe care conțin azot, este galben-brun, cu miros iritant (dar fumul nu apare întotdeauna).
Metale
Când metalele sunt arse, se formează oxizi, peroxizi sau superoxizi ai acestor metale. În plus, dacă metalul conținea unele impurități organice sau anorganice, atunci se formează produse de ardere a acestor impurități.
Dar magneziul are o caracteristică de ardere, deoarece arde nu numai în oxigen, ca și alte metale, ci și în dioxid de carbon, formând carbon și oxid de magneziu: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Fumul este alb, inodor.
Fosfor
La arderea fosforului, se degajă fum alb care miroase a usturoi. Aceasta produce oxid de fosfor.
Cauciuc
Și, bineînțeles, cauciucuri. Fumul de la arderea cauciucului este negru, din cauza cantității mari de funingine. În plus, se eliberează produse de combustie ai substanțelor organice și oxid de sulf, iar datorită acestuia, fumul capătă un miros sulfuros. De asemenea, sunt eliberate metale grele, furan și alți compuși toxici.
Clasificarea substanțelor otrăvitoare
După cum probabil ați observat, majoritatea produselor de ardere sunt otrăvitoare. Prin urmare, vorbind despre clasificarea lor, corect ar fi să se analizeze clasificarea substanțelor toxice.
În primul rând, toate substanțele toxice - denumite în continuare OV - sunt împărțite în mortale, temporar incapacitante și iritante. Primele sunt împărțite în agenți care afectează sistemul nervos (Vi-X), asfixiante (monoxid de carbon), care formează vezicule (gaz muștar) și, în general, toxici (cianura de hidrogen). Exemple de agenți temporari de incapacitate includ B-Zet și enervant - adamsite.
Volum
Acum să vorbim despre acele lucruri care nu trebuie uitate când vorbim despre produsele emise în timpul arderii.
Volumul produselor de ardere este o informație importantă și foarte utilă, care, de exemplu, va ajuta la determinarea nivelului de pericol de ardere a unei anumite substanțe. Adică, cunoscând volumul produselor, puteți determina cantitatea de compuși nocivi care formează gazele eliberate (după cum vă amintiți, majoritatea produselor sunt gaze).
Pentru a calcula volumul dorit, mai întâila rândul său trebuie să știi dacă a existat un exces sau lipsă de agent oxidant. Dacă, de exemplu, oxigenul a fost conținut în exces, atunci toată munca se reduce la compilarea tuturor ecuațiilor de reacție. Trebuie amintit că combustibilul, în majoritatea cazurilor, conține impurități. După aceea, conform legii conservării masei, se calculează cantitatea de substanță a tuturor produselor de ardere și, ținând cont de temperatură și presiune, conform formulei Mendeleev-Clapeyron, se găsește volumul în sine. Desigur, pentru o persoană care nu știe nimic despre chimie, toate cele de mai sus par înfricoșătoare, dar de fapt nu este nimic dificil, trebuie doar să-ți dai seama. Nu merită să insistăm asupra acestui lucru mai detaliat, deoarece articolul nu este despre asta. Cu o lipsă de oxigen, complexitatea calculului crește - ecuațiile de reacție și produsele de ardere în sine se modifică. În plus, acum sunt folosite mai multe formule abreviate, dar este mai bine să începeți cu metoda prezentată (dacă este necesar) pentru a înțelege sensul calculelor.
Otrăvire
Unele substanțe emise în atmosferă în timpul oxidării combustibilului sunt toxice. Otrăvirea cu produse de ardere este o amenințare foarte reală nu numai în caz de incendiu, ci și într-o mașină. În plus, inhalarea sau ingerarea în alt mod a unora dintre ele nu duce la un rezultat negativ instantaneu, dar vă va aminti acest lucru după un timp. De exemplu, așa se comportă agenții cancerigeni.
Desigur, toată lumea trebuie să cunoască regulile pentru a preveni consecințele negative. În primul rând, acestea sunt regulile de siguranță la incendiu, adică ceea ce i se spune fiecărui copil încă din copilărie. Dar, din anumite motive, se întâmplă adesea caadulții și copiii le uită pur și simplu.
Regulile pentru primul ajutor în caz de otrăvire sunt, de asemenea, cel mai probabil cunoscute pentru mulți. Dar pentru orice eventualitate: cel mai important este să duci persoana otrăvită la aer curat, adică să împiedice pătrunderea altor toxine în corpul său. Dar, de asemenea, trebuie să rețineți că există metode de protecție împotriva produselor de ardere a organelor respiratorii, suprafața corpului. Acesta este un costum de protecție pentru pompieri, măști de gaz, măști de oxigen.
Protecția împotriva produselor de ardere toxice este foarte importantă.
Utilizarea privată a unei persoane
Momentul în care oamenii au învățat să folosească focul pentru propriile lor scopuri, a fost, fără îndoială, un punct de cotitură în dezvoltarea întregii omeniri. De exemplu, unele dintre cele mai importante produse ale sale - căldura și lumina - au fost folosite (și sunt încă folosite) de către om la gătit, iluminat și încălzire pe vreme rece. Cărbunele în antichitate era folosit ca instrument de desen, iar acum, de exemplu, ca medicament (cărbune activat). S-a remarcat, de asemenea, utilizarea oxidului de sulf în prepararea acidului, la fel și oxidul de fosfor.
Concluzie
Este demn de remarcat faptul că tot ceea ce este descris aici este doar informații generale prezentate pentru a vă familiariza cu întrebările despre produsele de ardere.
Aș dori să spun că respectarea regulilor de siguranță și manipularea rezonabilă atât a procesului de ardere în sine, cât și a produselor sale vor permite utilizarea lor în mod adecvat.
