HOŘLAVOST: BOD VZPLANUTÍ A VLASTNOSTI - CHEMIE - 2025

Hořlavost je stupeň reaktivity sloučeniny reagovat energicky exotermním způsobem s kyslíkem nebo jiným oxidačním činidlem (spalování). Nevztahuje se pouze na chemické látky, ale také na širokou škálu materiálů, které jsou klasifikovány podle stavebních předpisů na jejich základě.

Proto je hořlavost nesmírně důležitá pro stanovení snadnosti, s jakou hmota hoří. Odtud se uvolňují hořlavé látky nebo sloučeniny, paliva a ne-paliva.

Zdroj: Pxhere

Hořlavost materiálu závisí nejen na jeho chemických vlastnostech (molekulární struktura nebo stabilita vazeb), ale také na poměru povrchového objemu; to znamená, že čím větší je povrchová plocha předmětu (jako je například prach z bláta), tím větší je jeho tendence hořet.

Vizuálně mohou být působivé jeho žhavé a planoucí efekty. Plameny se svými odstíny žluté a červené (modré a jiné barvy) svědčí o latentní transformaci; Ačkoli to bylo dříve věřil, že atomy hmoty byly zničeny v procesu.

Studie ohně, stejně jako studie hořlavosti, zahrnují hustou teorii molekulární dynamiky. Kromě toho se účastní koncepce autokatalýzy, protože teplo plamene „přivádí“ reakci, takže se nezastaví, dokud nezreaguje celé palivo.

Z tohoto důvodu možná oheň někdy vyvolává dojem, že je naživu. V přísném racionálním smyslu však oheň není ničím jiným než energií projevenou ve světle a teplu (dokonce s obrovskou molekulární složitostí v pozadí).

Bod vzplanutí nebo vzplanutí

Známý v angličtině jako bod vzplanutí, je to minimální teplota, při které se látka vznítí a začne se spalovat.

Celý proces ohně začíná malou jiskrou, která poskytuje potřebné teplo k překonání energetické bariéry, která zabraňuje spontánní reakci. Jinak by minimální kontakt kyslíku s materiálem způsobil, že hoří i za mrazu.

Bod vzplanutí je parametr, který definuje, jak hořlavá látka nebo materiál může nebo nemůže být. Proto má vysoce hořlavá nebo hořlavá látka nízký bod vzplanutí; to znamená, že k spálení a uvolnění ohně je třeba teplota mezi 38 a 93 ° C.

Rozdíl mezi hořlavou a hořlavou látkou se řídí mezinárodním právem. V tomto případě se uvažovaná teplotní rozmezí mohou lišit. Rovněž slova „hořlavost“ a „hořlavost“ jsou zaměnitelná; ale nejsou „hořlavé“ nebo „hořlavé“.

Hořlavá látka má nižší bod vzplanutí ve srovnání s hořlavou látkou. Z tohoto důvodu jsou hořlavé látky potenciálně nebezpečnější než paliva a jejich použití je přísně kontrolováno.

Rozdíly mezi spalováním a oxidací

Oba procesy nebo chemické reakce spočívají v přenosu elektronů, na kterých se kyslík může nebo nemusí podílet. Kyslíkový plyn je silné oxidační činidlo, jehož elektronegativita způsobuje, že jeho O = O dvojná vazba je reaktivní, která po přijetí elektronů a vytvoření nových vazeb uvolňuje energii.

Při oxidační reakci tedy O ₂ získává elektrony z jakékoli dostatečně redukující látky (donoru elektronů). Například mnoho kovů ve styku se vzduchem a vlhkostí končí rezivění. Stříbro ztmavne, železo reddens a měď mohou dokonce změnit barvu patiny.

Přitom však nevyzařují plameny. Pokud ano, všechny kovy by měly nebezpečnou hořlavost a budovy by hořely v žáru slunce. Zde leží rozdíl mezi spalováním a oxidací: množství uvolněné energie.

Při spalování dochází k oxidaci tam, kde uvolněné teplo je samonosné, jasné a horké. Podobně spalování je mnohem rychlejší proces, protože je překonána jakákoli energetická bariéra mezi materiálem a kyslíkem (nebo jakoukoli oxidační látkou, jako jsou manganistany).

Další plyny, jako je například Cl ₂ a F ₂ může zahájit energicky exotermní spalování reakce. A mezi oxidačními kapaliny nebo pevné látky jsou peroxid vodíku, H ₂ O ₂, a dusičnan amonný, NH ₄ NO ₃.

Vlastnosti paliva

Jak již bylo vysvětleno, neměl by mít příliš nízký bod vzplanutí a měl by být schopen reagovat s kyslíkem nebo oxidačním činidlem. Mnoho látek vstupuje do tohoto typu materiálu, zejména zelenina, plasty, dřevo, kovy, tuky, uhlovodíky atd.

Některé jsou pevné, jiné tekuté nebo šumivé. Plyny jsou obecně tak reaktivní, že jsou podle definice považovány za hořlavé látky.

-Plyn

Plyny jsou ty, které spalují mnohem snadněji, jako je vodík a acetylenu, C ₂ H ₄. Je to proto, že se plyn mísí mnohem rychleji s kyslíkem, což se rovná větší kontaktní ploše. Snadno si dokážete představit moře plynných molekul, které se střetnou s sebou právě v místě zapálení nebo zapálení.

Reakce plynných paliv je tak rychlá a účinná, že dochází k výbuchu. Z tohoto důvodu představují úniky plynu vysoce rizikovou situaci.

Ne všechny plyny jsou však hořlavé nebo hořlavé. Například vzácné plyny, jako je argon, nereagují s kyslíkem.

Stejná situace nastává u dusíku díky jeho silné trojné vazbě N≡N; nicméně, to může prasknout za extrémních tlakových a teplotních podmínek, takový jak ti objevili v elektrické bouři.

-Pevný

Jaká je hořlavost pevných látek? Každý materiál vystavený vysokým teplotám se může vznítit; rychlost, s jakou tak činí, však závisí na poměru povrchu k objemu (a na dalších faktorech, jako je použití ochranných fólií).

Fyzicky tuhá pevná látka hoří déle a šíří méně ohně, protože její molekuly přicházejí do menšího kontaktu s kyslíkem než laminární nebo prášková pevná látka. Například řada papírů hoří mnohem rychleji než blok dřeva stejných rozměrů.

Hromada železného prášku také hoří energičtěji než plech železa.

Organické a kovové sloučeniny

Chemicky hořlavost pevné látky závisí na tom, které atomy ji tvoří, jejich uspořádání (amorfní, krystalická) a molekulární struktuře. Pokud je složena hlavně z atomů uhlíku, a to i se složitou strukturou, dojde při hoření k následující reakci:

C + O ₂ => CO ₂

Uhlíky však nejsou samy o sobě, ale doprovázeny vodíky a dalšími atomy, které také reagují s kyslíkem. Tak, H ₂ O, SO ₃, NO ₂, a jiné sloučeniny jsou produkovány.

Molekuly produkované při spalování však závisí na množství reakčního kyslíku. Pokud například uhlík reaguje s nedostatkem kyslíku, je produkt:

C + 1 / 2O ₂ => CO

Všimněte si, že mezi CO ₂ a CO je CO ₂ více okysličený, protože má více atomů kyslíku. Proto neúplné spalování vytváří sloučeniny s nižším počtem atomů O ve srovnání se sloučeninami získanými při úplném spalování.

Kromě uhlíku mohou existovat kovové pevné látky, které odolávají ještě vyšším teplotám před spálením a vedou k jejich odpovídajícím oxidům. Na rozdíl od organických sloučenin, kovy neuvolňují plyny (pokud nemají nečistoty), protože jejich atomy jsou omezeny na kovovou strukturu. Hoří tam, kde jsou.

Kapaliny

Hořlavost kapalin závisí na jejich chemické povaze, stejně jako na jejich stupni oxidace. Vysoce oxiduje kapalin, bez mnoha elektrony k odběru, jako je voda nebo tetrafluorocarbon, CF ₄, se významně hořet.

Ale ještě důležitější než tato chemická charakteristika, je jeho tlak par. Těkavá kapalina má vysoký tlak par, což ji činí hořlavou a nebezpečnou. Proč? Protože plynné molekuly "prowling" povrch kapaliny jsou první hořet, a představují ohnisko.

Těkavé kapaliny se vyznačují silnými pachy a jejich plyny rychle zabírají velký objem. Benzín je jasným příkladem vysoce hořlavé kapaliny. A pokud jde o paliva, patří mezi nejběžnější nafta a další těžší uhlovodíkové směsi.

Voda

Některé kapaliny, jako je voda, nemohou hořet, protože jejich plynné molekuly nemohou vzdát své elektrony kyslíku. Ve skutečnosti se instinktivně používá k potlačení plamenů a je jednou z nejpoužívanějších látek hasičů. Intenzivní teplo z ohně se přenáší do vody, která ho používá k přechodu na plynnou fázi.

Ve skutečných a smyšlených scénách bylo vidět, jak oheň hoří na hladině moře; skutečným palivem je však olej nebo olej nemísitelný s vodou a plovoucí na povrchu.

Všechna paliva, která mají procento vody (nebo vlhkosti) v jejich složení, mají proto za následek snížení jejich hořlavosti.

Je to opět proto, že část původního tepla je ztracena zahřátím částic vody. Z tohoto důvodu mokré pevné látky nehoří, dokud není odstraněn jejich obsah vody.

Reference

1. Chemicool Dictionary. (2017). Definice paliva. Obnoveno z: chemicool.com
2. Léta, Vincente. (5. dubna 2018). Je to dusíkové palivo? Sciencing. Obnoveno z: sciencing.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. června 2018). Definice spalování (chemie). Obnoveno z: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Hořlavost a hořlavost. Obnoveno z: en.wikipedia.org
5. Marpic Web Design. (2015, 16. června). Jaké druhy požárů existují a jak je hořlavost materiálů, které definují tuto typologii? Obnoveno z: marpicsl.com
6. Naučte se nouzové situace. (sf). Teorie ohně. Obnoveno z: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Příklady hořlavých látek. Obnoveno z: quimicas.net