A Artículos de Química Combustión y Extinción de Incendios
(1) Condiciones necesarias para la combustión
La ocurrencia y desarrollo del proceso de combustión del material debe tener las siguientes tres condiciones necesarias, a saber: combustibles, oxidantes y temperatura (fuente de fuego). Sólo cuando estas tres condiciones se cumplen al mismo tiempo puede ocurrir el fenómeno de combustión. No importa qué condición falte, es imposible que ocurra la combustión. Sin embargo, las tres condiciones anteriores no existen al mismo tiempo para que se produzca la combustión. Estos tres factores deben interactuar entre sí para que se produzca la combustión.
1. Combustibles: Cualquier sustancia que pueda sufrir una reacción química de combustión con el oxígeno u otros oxidantes del aire se denomina combustible. Los combustibles se dividen en tres categorías: combustibles gaseosos, combustibles líquidos y combustibles sólidos según su estado físico. La mayoría de las sustancias inflamables son compuestos que contienen carbono e hidrógeno. Algunos metales como el magnesio, el aluminio, el calcio, etc. también pueden arder en determinadas condiciones. También hay muchas sustancias como la hidracina y el ozono que pueden descomponerse por la luz y el calor que emiten. a altas temperaturas.
2. Oxidante: Se llama oxidante a una sustancia que ayuda y apoya la combustión de los combustibles, es decir, una sustancia con la que los combustibles sufren una reacción de oxidación. El oxidante en el proceso de combustión es principalmente oxígeno libre en el aire. Además, también se pueden utilizar flúor, cloro, etc. como oxidantes en la reacción de combustión.
3. Temperatura (fuente de ignición): se refiere a la fuente de energía que suministra combustibles y oxígeno o sustenta las reacciones de combustión. Los más comunes incluyen cambios en la energía térmica, otra energía química, energía eléctrica, energía mecánica y otra energía térmica.
4. Reacción en cadena: La quema de llamas es una reacción en cadena. Cuando los combustibles se calientan, no sólo se vaporizan, sino que también producen radicales libres cuando se calientan las moléculas de los combustibles. Los radicales libres son formas químicas altamente reactivas que pueden reaccionar con otros radicales libres y moléculas para continuar con la combustión. Esta es una reacción en cadena de combustión.
(2) Condiciones suficientes para la combustión: (1) Cierta concentración de combustibles; (2) Cierta cantidad de oxígeno; (3) Cierta energía de ignición (4) Reacción en cadena desinhibida. La energía mínima de ignición es 0,2 mJ para gasolina, 0,19 mJ para éter y 0,215 mJ para metanol. Para la combustión sin llama, las tres primeras condiciones existen al mismo tiempo e interactúan, y se producirá la combustión. Para la combustión con llama, además de las tres condiciones anteriores, también existen radicales libres no inhibidos (radicales libres) durante el proceso de combustión, formando una reacción en cadena que permite que la combustión continúe, que también es una de las condiciones suficientes para la combustión.
3. Definición y clasificación del fuego
La definición de incendio es: un desastre provocado por una quema incontrolada en el tiempo y el espacio.
Los incendios se dividen en cuatro categorías:
Los incendios de clase A se refieren a incendios que involucran materiales sólidos. Como madera, algodón, lana, lino y papel;
Los incendios de clase B se refieren a incendios de líquidos y de materiales sólidos fundibles. Como gasolina, queroseno, petróleo crudo, metanol, etanol, asfalto, parafina;
El fuego de clase C se refiere al fuego de gas. Como gas, gas natural, metano, etano, propano, hidrógeno y otros incendios;
Los incendios de clase D se refieren a incendios de metales, como potasio, sodio, magnesio, titanio, circonio, litio, aluminio-magnesio. incendios de aleaciones, etc.
4. Varios conceptos comunes en combustión
1. Combustión flash: un fenómeno de combustión que puede producir suficiente vapor inflamable en la superficie de un líquido (sólido) y producir una llama flash cuando se prende fuego.
2. Ardiente: El fenómeno de combustión lenta sin llama se llama ardiendo.
3. Deflagración: El fenómeno de explosión que se propaga a velocidad subsónica se llama deflagración.
4. Combustión espontánea: Se denomina combustión espontánea al fenómeno de combustión espontánea de sustancias combustibles sin la acción de fuentes de fuego externas, llamas abiertas u otras fuentes de calor o por su propio calor. Es decir, cuando no existe una fuente de fuego externa, una sustancia genera calor debido a sus procesos biológicos, físicos y químicos internos, haciendo que la temperatura aumente, y finalmente se quema.
5. Punto de inflamación: En condiciones de prueba específicas, la temperatura más baja a la que una superficie líquida (sólida) puede producir un incendio se denomina punto de inflamación. Los isómeros de los homólogos tienen puntos de inflamación más bajos que los ortómeros; los puntos de inflamación de los homólogos aumentan a medida que aumenta su peso molecular y su punto de ebullición. El punto de inflamación de los componentes mixtos, como gasolina, queroseno, etc., aumenta con el aumento del rango de ebullición. El punto de inflamación de una mezcla de líquido de bajo punto de inflamación y líquido de alto punto de inflamación es menor que el punto de inflamación promedio de los dos; líquidos. El punto de inflamación de la madera es de aproximadamente 260 grados centígrados.
La importancia del punto de inflamación: (1) El punto de inflamación es una base importante para la clasificación de riesgo de incendio de las plantas de producción; (2) El punto de inflamación es la base para la clasificación de riesgo de incendio de los almacenes de almacenamiento; (3) El punto de inflamación es la base de clasificación para líquidos peligrosos de Clase A, B y C. (4) Basado en la clasificación de líquidos de Clase A, B y C, el nivel de resistencia al fuego, el número de pisos, el área del edificio; Se estipulan la evacuación segura, la separación contra incendios, los entornos a prueba de explosiones, etc. de fábricas y almacenes. 5) De acuerdo con la clasificación de líquidos Clase A, B y C, el diseño y separación contra incendios de tanques de almacenamiento de líquidos y patios de almacenamiento, la separación contra incendios de tanques de almacenamiento de gases inflamables y combustibles, el diseño y separación contra incendios de almacenamiento de gas licuado de petróleo. Se especifican tanques, etc.
6. Punto de ignición: se refiere a la temperatura más baja a la que un líquido o sólido puede continuar ardiendo en condiciones de prueba específicas. Se denomina punto de ignición. Todos los líquidos tienen un punto de inflamación superior a su punto de inflamación.
7. Punto de autoignición: se refiere a la temperatura más baja a la que una sustancia combustible puede encenderse espontáneamente en condiciones específicas, que es el punto de autoignición de la sustancia.
Las principales formas de combustión espontánea de sustancias combustibles son: (1) calor de oxidación; (2) calor de descomposición; (3) calor de polimerización; ) Las sustancias activas están en contacto con el agua; (7) Las sustancias combustibles están mezcladas con oxidantes fuertes.