Mnogi ljudi znaju da se smrt tijekom požara češće događa zbog trovanja produktima izgaranja nego zbog toplinske izloženosti. Ali možete se otrovati ne samo tijekom požara, već iu svakodnevnom životu. Postavlja se pitanje koje vrste produkata izgaranja postoje i pod kojim uvjetima nastaju? Pokušajmo to shvatiti.
Što je izgaranje i njegov proizvod?
Postoje tri stvari koje možete gledati beskrajno: kako voda teče, kako drugi ljudi rade i, naravno, kako vatra gori…
Izgaranje je fizički i kemijski proces koji se temelji na redoks reakciji. Praćeno je, u pravilu, oslobađanjem energije u obliku vatre, topline i svjetlosti. Ovaj proces uključuje tvar ili mješavinu tvari koje izgaraju – redukcijske tvari, kao i oksidacijsko sredstvo. Najčešće ova uloga pripada kisiku. Izgaranje se također može nazvati procesom oksidacije gorućih tvari (važno je zapamtiti da je izgaranje podvrsta oksidacijskih reakcija, a ne obrnuto).
Produkti izgaranja su svi koji se oslobađaju tijekom izgaranja. Kemičari u takvim slučajevima kažu: "Sve što je na desnoj strani jednadžbe reakcije." Ali ovaj izraz nije primjenjiv u našem slučaju, budući da se osim redoks procesa javljaju i reakcije razgradnje, a neke tvari jednostavno ostaju nepromijenjene. Odnosno, proizvodi izgaranja su dim, pepeo, čađa, emitirani plinovi, uključujući ispušne plinove. Ali poseban proizvod je, naravno, energija, koja se, kao što je navedeno u zadnjem odlomku, emitira u obliku topline, svjetlosti, vatre.
Tvari koje se oslobađaju tijekom izgaranja: ugljični oksidi
Postoje dva oksida ugljika: CO2i CO. Prvi se zove ugljični dioksid (ugljični dioksid, ugljični monoksid (IV)), jer je bezbojni plin koji se sastoji od ugljika potpuno oksidiranog kisikom. To jest, ugljik u ovom slučaju ima maksimalno stanje oksidacije - četvrto (+4). Ovaj oksid je proizvod izgaranja apsolutno svih organskih tvari, ako su tijekom izgaranja u višku kisika. Osim toga, ugljični dioksid oslobađaju živa bića tijekom disanja. Sam po sebi nije opasan ako njegova koncentracija u zraku ne prelazi 3 posto.
Ugljični monoksid (II) (ugljični monoksid) - CO - je otrovni plin, u čijoj se molekuli ugljik nalazi u +2 oksidacijskom stanju. Zato ovaj spoj može "izgorjeti", odnosno nastaviti reagirati s kisikom: CO+O2=CO2. Domopasna značajka ovog oksida je njegova nevjerojatno velika, u usporedbi s kisikom, sposobnost vezivanja za crvene krvne stanice. Eritrociti su crvene krvne stanice čija je zadaća transport kisika iz pluća u tkiva i obrnuto, ugljični dioksid u pluća. Stoga je glavna opasnost od oksida to što ometa prijenos kisika u različite organe ljudskog tijela, uzrokujući tako gladovanje kisikom. Upravo CO najčešće uzrokuje trovanje produktima izgaranja u požaru.
Oba ugljikova monoksida su bezbojna i bez mirisa.
Voda
Dobro poznata voda - H2O - također se oslobađa tijekom izgaranja. Na temperaturi izgaranja proizvodi se oslobađaju u obliku plina. A voda je kao para. Voda je produkt izgaranja plina metana - CH4. Općenito, voda i ugljični dioksid (ugljični monoksid, opet sve ovisi o količini kisika) se uglavnom oslobađaju tijekom potpunog izgaranja svih organskih tvari.
Sulfidni plin, sumporovodik
Sulfidni plin je također oksid, ali ovaj put je sumpor SO2. Ima veliki broj naziva: sumpor-dioksid, sumpor-dioksid, sumpor-dioksid, sumpor-oksid (IV). Ovaj proizvod izgaranja je bezbojni plin, oštrog mirisa na zapaljenu šibicu (oslobađa se kada se zapali). Anhidrid se oslobađa tijekom izgaranja sumpora, organskih i anorganskih spojeva koji sadrže sumpor, na primjer, sumporovodik (N2S).
Kada dođe u dodir sa sluznicom očiju, nosa ili usta osobe, dioksid lako reagira s vodom, stvarajući sumpornu kiselinu, koja se lako ponovno razgrađuje, aliistovremeno uspijeva iritirati receptore, izazvati upalne procese u respiratornom traktu: SO3. To je zbog toksičnosti produkta izgaranja sumpora. Sumporov dioksid, poput ugljičnog monoksida, može izgorjeti - oksidirati do SO3. Ali to se događa na vrlo visokim temperaturama. Ovo svojstvo se koristi u proizvodnji sumporne kiseline u tvornici, jer SO3 reagira s vodom da nastane H2SO 4.
Ali sumporovodik se oslobađa tijekom termičke razgradnje nekih spojeva. Ovaj plin je također otrovan, s karakterističnim mirisom pokvarenih jaja.
Cijanovodik
Tada je Himmler stisnuo čeljust, progrizao ampulu kalijevog cijanida i umro nekoliko sekundi kasnije.
Kalijev cijanid - najjači otrov - sol cijanovodične kiseline, također poznata kao cijanovodik - HCN. To je bezbojna tekućina, ali vrlo hlapljiva (lako prelazi u plinovito stanje). Odnosno, tijekom izgaranja, također će se ispustiti u atmosferu u obliku plina. Cijanovodonična kiselina je vrlo otrovna, čak i mala koncentracija u zraku - 0,01 posto - je smrtonosna. Posebnost kiseline je karakterističan miris gorkih badema. Ukusno, zar ne?
Ali cijanovodonična kiselina ima jednu "zrivu" - može se otrovati ne samo udisanjem izravno dišnim sustavom, već i kroz kožu. Dakle, neće uspjeti zaštititi se samo plinskom maskom.
Acrolein
Propenal,akrolein, akrilaldehid - sve su to nazivi jedne supstance, nezasićenog aldehida akrilne kiseline: CH2=CH-CHO. Ovaj aldehid je također vrlo hlapljiva tekućina. Akrolein je bezbojan, oštrog mirisa i vrlo je otrovan. Dospije li tekućina ili njezine pare na sluznicu, osobito u oči, izaziva jaku iritaciju. Propenal je vrlo reaktivan spoj i to objašnjava njegovu visoku toksičnost.
formaldehid
Poput akroleina, formaldehid pripada klasi aldehida i aldehid je mravlje kiseline. Ovaj spoj je također poznat kao metanal. To je otrovan, bezbojan plin oštrog mirisa.
Tvari koje sadrže dušik
Najčešće se prilikom izgaranja tvari koje sadrže dušik oslobađa čisti dušik - N2. Ovaj plin je već prisutan u atmosferi u velikim količinama. Dušik može biti primjer produkta izgaranja amina. Ali tijekom toplinske razgradnje, na primjer, amonijevih soli, a u nekim slučajevima i tijekom samog izgaranja, njegovi oksidi se također emitiraju u atmosferu, sa stupnjem oksidacije dušika u njima plus jedan, dva, tri, četiri, pet. Oksidi su plinovi smeđe boje i izuzetno otrovni.
Pepeo, pepeo, čađ, čađ, ugljen
Gađa, ili čađa - ostaci ugljika koji nije reagirao iz raznih razloga. Čađa se također naziva amfoternim ugljikom.
Pepeo, ili pepeo - male čestice anorganskih soli koje nisu izgorjele ili se raspale na temperaturi izgaranja. Kada gorivo izgori, ovi mikrospojevi postaju suspendirani ili se nakupljaju na dnu.
I ugljen je proizvod nepotpunog izgaranjadrvo, odnosno njegovi neizgorjeli ostaci, ali još uvijek sposoban izgarati.
Naravno, ovo nisu svi spojevi koji će se osloboditi tijekom izgaranja određenih tvari. Sve ih nabrajati je nerealno, a i nije potrebno, jer se druge tvari oslobađaju u zanemarivim količinama, a tek kada se pojedini spojevi oksidiraju.
Druge mješavine: dim
Zvijezde, šuma, gitara… Što može biti romantičnije? A nedostaje jedan od najvažnijih atributa - vatra i pramen dima iznad nje. Što je dim?
Dim je vrsta mješavine koja se sastoji od plina i čestica suspendiranih u njoj. Vodena para, ugljični monoksid i ugljični dioksid i drugi djeluju kao plin. A čvrste čestice su pepeo i samo neizgorjeli ostaci.
Auspuh
Većina modernih automobila radi na motoru s unutarnjim izgaranjem, odnosno za kretanje se koristi energija dobivena izgaranjem goriva. Najčešće je to benzin i drugi naftni derivati. Ali kada se spali, velika količina otpada ispušta se u atmosferu. Ovo su ispušni plinovi. Ispuštaju se u atmosferu u obliku dima iz ispušnih cijevi automobila.
Većinu njihovog volumena zauzimaju dušik, kao i voda, ugljični dioksid. Ali emitiraju se i otrovni spojevi: ugljični monoksid, dušikovi oksidi, neizgorjeli ugljikovodici, kao i čađa i benzpiren. Posljednja dva su karcinogena, što znači da povećavaju rizik od razvoja raka.
Obilježja proizvoda potpune oksidacije (u ovom slučaju, izgaranja) tvari i smjesa: papir, suha trava
KadaPri izgaranju papira također se oslobađaju ugljični dioksid i voda, a kada nedostaje kisika, oslobađa se ugljični monoksid. Osim toga, papir sadrži ljepila koja se mogu osloboditi i koncentrirati te smole.
Ista situacija se događa i kod spaljivanja sijena, samo bez ljepila i smole. U oba slučaja, dim je bijel sa žutom nijansom, specifičnog mirisa.
Drvo - ogrjev, daske
Drvo se sastoji od organske tvari (uključujući sumpor i dušik) i male količine mineralnih soli. Stoga, kada potpuno izgori, oslobađaju se ugljični dioksid, voda, dušik i sumpor dioksid; sivi, a ponekad i crni dim smolastog mirisa nastaje pepeo.
Spojevi sumpora i dušika
Već smo govorili o toksičnosti, produktima izgaranja ovih tvari. Također je vrijedno napomenuti da kada se sumpor izgara, izlazi dim sivkasto-sive boje i oštrog mirisa sumporovog dioksida (budući da se emitira sumpor dioksid); a pri sagorijevanju dušičnih i drugih tvari koje sadrže dušik, žuto-smeđe je boje, nadražujućeg mirisa (ali se dim ne pojavljuje uvijek).
Metali
Kada se metali spaljuju, nastaju oksidi, peroksidi ili superoksidi tih metala. Osim toga, ako je metal sadržavao neke organske ili anorganske nečistoće, tada nastaju produkti izgaranja tih nečistoća.
Ali magnezij ima svojstvo izgaranja, jer ne gori samo u kisiku, kao i drugi metali, već i u ugljičnom dioksidu, stvarajući ugljik i magnezijev oksid: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Dim je bijel, bez mirisa.
fosfor
Prilikom sagorijevanja fosfora ispušta se bijeli dim koji miriše na češnjak. Time nastaje fosforov oksid.
guma
I, naravno, gume. Dim od gorenja gume je crn, zbog velike količine čađe. Osim toga, oslobađaju se proizvodi izgaranja organskih tvari i sumporni oksid, a zahvaljujući tome dim dobiva sumporni miris. Također se oslobađaju teški metali, furan i drugi otrovni spojevi.
Klasifikacija otrovnih tvari
Kao što ste možda primijetili, većina produkata izgaranja je otrovna. Stoga bi, govoreći o njihovoj klasifikaciji, bilo ispravno analizirati klasifikaciju otrovnih tvari.
Prije svega, sve otrovne tvari - u daljnjem tekstu OV - dijele se na smrtonosne, privremeno onesposobljavajuće i nadražujuće. Prvi se dijele na agense koji utječu na živčani sustav (Vi-X), gušenje (ugljični monoksid), stvaranje mjehura na koži (iperit) i općenito otrovne (cijanovodik). Primjeri sredstava za privremeno onesposobljavanje uključuju B-Zet i dosadne - adamsite.
Volume
Sada razgovarajmo o stvarima koje se ne smiju zaboraviti kada govorimo o proizvodima koji se emitiraju tijekom izgaranja.
Volum produkata izgaranja važna je i vrlo korisna informacija, koja će, na primjer, pomoći u određivanju razine opasnosti od izgaranja određene tvari. Odnosno, znajući volumen proizvoda, možete odrediti količinu štetnih spojeva koji čine otpuštene plinove (kao što se sjećate, većina proizvoda su plinovi).
Za izračunavanje željenog volumena, prvookrenuti morate znati je li došlo do viška ili nedostatka oksidacijskog sredstva. Ako je, na primjer, kisik bio sadržan u višku, tada se sav posao svodi na sastavljanje svih jednadžbi reakcije. Treba imati na umu da gorivo, u većini slučajeva, sadrži nečistoće. Nakon toga, prema zakonu održanja mase, izračunava se količina tvari svih produkata izgaranja i, uzimajući u obzir temperaturu i tlak, prema formuli Mendeleev-Clapeyron, nalazi se sam volumen. Naravno, za osobu koja ne zna ništa o kemiji, sve navedeno izgleda zastrašujuće, ali zapravo nema ništa teško, samo trebate shvatiti. Ne vrijedi se detaljnije zadržavati na tome, jer članak nije o tome. S nedostatkom kisika povećava se složenost izračuna - mijenjaju se jednadžbe reakcije i sami proizvodi izgaranja. Osim toga, sada se koriste skraćenije formule, ali je bolje početi s prikazanom metodom (ako je potrebno) kako bi se razumjelo značenje izračuna.
Otrovanje
Neke tvari koje se ispuštaju u atmosferu tijekom oksidacije goriva su otrovne. Trovanje produktima izgaranja vrlo je stvarna prijetnja ne samo u slučaju požara, već iu automobilu. Osim toga, udisanje ili na drugi način gutanje nekih od njih ne dovodi do trenutnog negativnog rezultata, ali će vas na to podsjetiti nakon nekog vremena. Na primjer, ovako se ponašaju karcinogeni.
Naravno, svi moraju poznavati pravila kako bi spriječili negativne posljedice. Prije svega, to su pravila zaštite od požara, odnosno ono što se svakom djetetu govori od ranog djetinjstva. Ali, iz nekog razloga, često se to događaodrasli i djeca ih jednostavno zaborave.
Pravila prve pomoći u slučaju trovanja također su mnogima vrlo vjerojatno poznata. Ali za svaki slučaj: najvažnije je otrovanog iznijeti na svježi zrak, odnosno ograditi daljnje toksine od ulaska u tijelo. Ali također morate zapamtiti da postoje metode zaštite od proizvoda izgaranja dišnih organa, površine tijela. Ovo je zaštitno odijelo za vatrogasce, gas maske, maske za kisik.
Zaštita od otrovnih produkata izgaranja vrlo je važna.
Privatna upotreba osobe
Trenutak kada su ljudi naučili koristiti vatru za svoje potrebe, nesumnjivo je bio prekretnica u razvoju cijelog čovječanstva. Primjerice, neke od njegovih najvažnijih proizvoda - toplinu i svjetlost - čovjek je koristio (i još uvijek ih koristi) za kuhanje, osvjetljenje i grijanje po hladnom vremenu. Ugljen se u davna vremena koristio kao alat za crtanje, a sada, na primjer, kao lijek (aktivni ugljen). Također je zabilježena upotreba sumporovog oksida u pripremi kiseline, kao i fosfornog oksida.
Zaključak
Vrijedi napomenuti da su sve što je ovdje opisano samo općenite informacije predstavljene kako biste se upoznali s pitanjima o produktima izgaranja.
Želio bih reći da će poštivanje sigurnosnih pravila i razumno rukovanje samim procesom izgaranja i njegovim proizvodima omogućiti njihovu dobru upotrebu.
