燃焼は、酸素または他の酸化剤(酸化剤)と激しく発熱方法を反応させる化合物の反応性の程度です。化学物質だけでなく、それに基づいて建築基準法で分類されている幅広い材料に適用されます。
したがって、燃焼のしやすさは、物質の燃焼しやすさを確立する上で非常に重要です。ここから、可燃性物質または化合物、燃料、および非燃料が放出されます。
出典:Pxhere
材料の燃焼性は、その化学的性質(分子構造または結合の安定性)だけでなく、その表面体積比にも依存します。つまり、オブジェクト(スラッシュダストなど)の表面積が大きいほど、燃焼する傾向が大きくなります。
視覚的には、その白熱効果と炎の効果が印象的です。黄色と赤(青と他の色)の色合いの炎は、潜在的な変化を示しています。以前は物質の原子がその過程で破壊されると信じられていましたが。
火の研究は、燃焼性の研究と同様に、分子動力学の密な理論を含んでいます。さらに、炎の熱が反応に「供給」され、すべての燃料が反応するまで反応が止まらないため、自己触媒作用の概念が加わります。
そのため、たぶん、火が生きているような印象を与えることがあります。ただし、厳密な合理的な意味では、火は光と熱に表れるエネルギーにすぎません(背景に非常に複雑な分子がある場合でも)。
引火点または発火点
英語では引火点として知られており、物質が発火して燃焼を開始する最低温度です。
火のプロセス全体は小さな火花から始まります。小さな火花は、反応が自然に発生するのを防ぐエネルギー障壁を克服するために必要な熱を提供します。さもなければ、酸素と物質との最小限の接触は、氷点下でもそれを燃焼させるでしょう。
引火点は、物質または材料がどの程度可燃性であるか、またはそうでないかを定義するパラメーターです。したがって、可燃性または引火性の高い物質は引火点が低くなります。つまり、火を燃やして火を放つには、38〜93℃の温度が必要です。
可燃性物質と可燃性物質の違いは、国際法に準拠しています。この場合、考慮される温度範囲は値が異なる場合があります。また、「可燃性」と「可燃性」は同じ意味です。しかし、それらは「可燃性」または「可燃性」ではありません。
可燃性物質は、可燃性物質に比べて引火点が低くなります。このため、可燃性物質は燃料よりも潜在的に危険であり、その使用は厳密に監視されています。
燃焼と酸化の違い
両方のプロセスまたは化学反応は、酸素が関与する場合としない場合がある電子の移動で構成されます。酸素ガスは強力な酸化剤であり、その電気陰性度はO = O二重結合を反応性にし、電子を受け入れて新しい結合を形成した後、エネルギーを放出します。
したがって、酸化反応では、O 2は十分に還元する物質(電子供与体)から電子を獲得します。たとえば、空気や湿気と接触する多くの金属は、結局錆びます。銀が暗くなり、鉄が赤くなり、銅が青緑に変わることさえあります。
しかし、そうするとき彼らは炎を放ちません。もしそうなら、すべての金属は危険な燃焼性を持ち、建物は太陽の熱で燃えるでしょう。ここで、燃焼と酸化の違いがあります。放出されるエネルギーの量です。
燃焼では、放出された熱が自立し、明るく熱くなったところで酸化が起こります。同様に、材料と酸素(または過マンガン酸塩などの酸化物質)の間のエネルギー障壁が克服されるため、燃焼ははるかに加速されたプロセスです。
Cl 2やF 2などの他のガスは、激しく発熱する燃焼反応を開始する可能性があります。そして、酸化性液体または固体の中には、過酸化水素、H 2 O 2、および硝酸アンモニウム、NH 4 NO 3があります。
燃料の特徴
説明したように、引火点が低すぎてはならず、酸素または酸化剤と反応できる必要があります。多くの物質、特に野菜、プラスチック、木材、金属、脂肪、炭化水素などがこのタイプの材料に入ります。
一部は固体、他は液体または泡立ちます。一般に、ガスは非常に反応性が高いため、定義によれば、可燃性物質と見なされます。
-ガス
ガスは、水素やアセチレン、C 2 H 4など、はるかに容易に燃焼するガスです。これは、ガスが酸素とはるかに速く混合するためです。これは、より大きな接触面積と同じです。点火の時点または点火の時点で互いに気体分子の海が衝突することを簡単に想像できます。
気体燃料の反応は非常に速く効果的であり、爆発が発生します。このため、ガス漏れはリスクの高い状況です。
ただし、すべてのガスが可燃性または可燃性であるとは限りません。たとえば、アルゴンなどの希ガスは酸素と反応しません。
同じ状況は、その強い三重結合N≡Nにより、窒素でも発生します。ただし、雷雨のような極度の圧力および温度条件下で破裂する可能性があります。
-固体
固形物の燃焼性はどうですか?高温にさらされた材料は、引火する可能性があります。ただし、その速度は、表面と体積の比率(および保護フィルムの使用などの他の要因)によって異なります。
物理的には、固体の分子は層状または粉砕された固体よりも酸素との接触が少ないため、固体固体は燃焼に時間がかかり、火の広がりが少なくなります。たとえば、紙の列は同じ寸法の木のブロックよりもはるかに速く燃焼します。
また、鉄粉の山は鉄板よりも激しく燃えます。
有機および金属化合物
化学的には、固体の燃焼性は、それを構成する原子、その配置(アモルファス、結晶)、および分子構造に依存します。複雑な構造であっても炭素原子を主成分とする場合、燃焼時に以下の反応が起こります。
C + O 2 => CO 2
しかし、炭素は単独ではなく、水素と他の原子を伴い、これらも酸素と反応します。これにより、H 2 O、SO 3、NO 2、その他の化合物が生成される。
ただし、燃焼で生成される分子は、反応する酸素の量に依存します。たとえば、炭素が酸素不足と反応すると、生成物は次のようになります。
C + 1 / 2O 2 => CO
CO 2とCOの間では、CO 2はより多くの酸素原子を持っているため、より酸素化されています。したがって、不完全燃焼では、完全燃焼で得られるものと比較して、O原子の数が少ない化合物が生成されます。
炭素に加えて、燃焼して対応する酸化物を生成する前に、さらに高い温度に耐える金属固体が存在する場合があります。有機化合物とは異なり、金属は原子を金属構造に閉じ込めているため、(不純物がない限り)ガスを放出しません。彼らはどこにいても燃えます。
液体
液体の燃焼性は、酸化の程度と同様に、化学的性質に依存します。水やテトラフルオロカーボン、CF 4などの、多くの電子を提供する必要のない、高度に酸化された液体は、大幅に燃焼しません。
しかし、この化学的特性よりもさらに重要なのは、その蒸気圧です。揮発性液体は蒸気圧が高いため、可燃性で危険です。どうして?液体の表面を「うろつく」気体分子が最初に燃焼し、火の焦点を表すからです。
揮発性の液体は強い臭いで区別され、そのガスはすぐに大量を占めます。ガソリンは可燃性の高い液体の明確な例です。そして、燃料に関しては、ディーゼルと他のより重い炭化水素混合物が最も一般的です。
水
水などの一部の液体は、気体分子が電子を酸素に引き渡すことができないため、燃焼できません。事実、消火に直感的に使用され、消防士が最も多く使用する物質の一つです。火からの強烈な熱は水に移され、水を使用して気相に変化します。
それらは、火が海面で燃える様子を実際の架空のシーンで見られました。ただし、実際の燃料は油または水と混和せず、表面に浮遊する油です。
組成に一定の割合の水(または水分)を含むすべての燃料は、結果として燃焼性を低下させます。
これは、水粒子を加熱することによって初期熱の一部が失われるためです。このため、湿った固形物は、水分が除去されるまで燃えません。
参考文献
- Chemicool辞書。(2017)。燃料の定義。回収元:chemicool.com
- 夏、ヴィンセント。(2018年4月5日)。窒素燃料はありますか?サイエンス。回収元:sciencing.com
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。(2018年6月22日)。燃焼定義(化学)。から回復:thoughtco.com
- ウィキペディア。(2018)。可燃性および可燃性。から回復:en.wikipedia.org
- Marpic Web Design。(2015年6月16日)。どのような種類の火災があり、この類型を定義する材料の燃焼性はどうですか?から回復:marpicsl.com
- 緊急事態を学ぶ。(sf)。火の理論。回収元:aprendemergencias.es
- Quimicas.net(2018)。可燃性物質の例。回収元:quimicas.net