Много хора знаят, че смъртта по време на пожар настъпва по-често поради отравяне с продукти на горенето, отколкото от термично излагане. Но можете да се отровите не само по време на пожар, но и в ежедневието. Възниква въпросът какви видове продукти от горенето съществуват и при какви условия се образуват? Нека се опитаме да го разберем.
Какво е горенето и неговият продукт?
Има три неща, които можете да гледате безкрайно: как тече водата, как работят другите хора и, разбира се, как гори огънят…
Изгарянето е физичен и химичен процес, базиран на редокс реакция. По правило се придружава от освобождаване на енергия под формата на огън, топлина и светлина. Този процес включва вещество или смес от вещества, които изгарят - редуциращи агенти, както и окислител. Най-често тази роля принадлежи на кислорода. Горенето може да се нарече и процес на окисляване на горящи вещества (важно е да запомните, че горенето е подвид на окислителните реакции, а не обратно).
Продуктите на горенето са всички, които се отделят по време на горенето. Химиците в такива случаи казват: „Всичко, което е от дясната страна на уравнението на реакцията“. Но този израз не е приложим в нашия случай, тъй като в допълнение към окислително-редукционния процес възникват и реакции на разлагане, а някои вещества просто остават непроменени. Тоест продуктите на горенето са дим, пепел, сажди, отделяни газове, включително отработени газове. Но специалният продукт, разбира се, е енергията, която, както е отбелязано в последния параграф, се излъчва под формата на топлина, светлина, огън.
Вещества, отделяни по време на горенето: въглеродни оксиди
Има два въглеродни оксида: CO2и CO. Първият се нарича въглероден диоксид (въглероден диоксид, въглероден оксид (IV)), тъй като е безцветен газ, състоящ се от въглерод, напълно окислен от кислород. Тоест въглеродът в този случай има максимално ниво на окисление - четвъртото (+4). Този оксид е продукт на горене на абсолютно всички органични вещества, ако те са в излишък от кислород по време на горенето. Освен това въглеродният диоксид се отделя от живите същества по време на дишането. Само по себе си не е опасно, ако концентрацията му във въздуха не надвишава 3 процента.
Въглероден окис (II) (въглероден окис) - CO - е отровен газ, в чиято молекула въглеродът е в окислително състояние +2. Ето защо това съединение може да "изгори", тоест да продължи да реагира с кислород: CO+O2=CO2. У домаопасна характеристика на този оксид е неговата невероятно голяма, в сравнение с кислорода, способност да се свързва с червените кръвни клетки. Еритроцитите са червени кръвни клетки, чиято задача е да транспортират кислород от белите дробове до тъканите и обратно, въглероден диоксид до белите дробове. Следователно, основната опасност от оксида е, че той пречи на преноса на кислород към различни органи на човешкото тяло, като по този начин причинява кислороден глад. Именно CO най-често причинява отравяне с продукти на горенето при пожар.
И двата въглероден окис са безцветни и без мирис.
Вода
Добре познатата вода - H2O - също се отделя при горене. При температурата на горене продуктите се отделят под формата на газ. А водата е като пара. Водата е продукт на горене на газ метан - CH4. По принцип водата и въглеродния диоксид (въглероден оксид, отново всичко зависи от количеството кислород) се отделят основно при пълното изгаряне на всички органични вещества.
Сулфиден газ, сероводород
Сулфидният газ също е оксид, но този път сярата е SO2. Има голям брой имена: серен диоксид, серен диоксид, серен диоксид, серен оксид (IV). Този продукт на горенето е безцветен газ, с остра миризма на запалена клечка (освобождава се при запалване). Анхидридът се отделя при изгарянето на сяра, съдържащи сяра органични и неорганични съединения, например сероводород (Н2S).
Когато влезе в контакт с лигавиците на очите, носа или устата на човек, диоксидът лесно реагира с вода, образувайки сярна киселина, която лесно се разлага обратно, носъщевременно успява да раздразни рецепторите, да провокира възпалителни процеси в дихателните пътища: SO3. Това се дължи на токсичността на продукта от горенето на сярата. Серният диоксид, подобно на въглеродния оксид, може да гори - окислява се до SO3. Но това се случва при много високи температури. Това свойство се използва при производството на сярна киселина в завода, тъй като SO3 реагира с вода, за да образува H2SO 4.
Но сероводородът се отделя по време на термичното разлагане на някои съединения. Този газ също е отровен, с характерна миризма на развалени яйца.
Циановодород
След това Химлер стисна челюстта си, прехапа ампула с калиев цианид и умря няколко секунди по-късно.
Калиев цианид - най-силната отрова - сол на циановодородната киселина, известна още като циановодород - HCN. Това е безцветна течност, но много летлива (лесно преминаваща в газообразно състояние). Тоест, по време на горенето, той също ще бъде освободен в атмосферата под формата на газ. Циановодородната киселина е много отровна, дори малка концентрация във въздуха - 0,01 процента - е фатална. Отличителна черта на киселината е характерната миризма на горчиви бадеми. Апетитно, нали?
Но циановодородната киселина има една "привкус" - тя може да бъде отровена не само при вдишване директно с дихателната система, но и през кожата. Така че няма да работи да се предпазите само с противогаз.
Акролеин
Propenal,акролеин, акрилалдехид - всичко това са имената на едно вещество, алдехид на ненаситена акрилова киселина: CH2=CH-CHO. Този алдехид също е силно летлива течност. Акролеинът е безцветен, с остър мирис и е много токсичен. Ако течността или нейните пари попаднат върху лигавиците, особено в очите, това причинява силно дразнене. Пропеналът е силно реактивно съединение и това обяснява неговата висока токсичност.
Формалдехид
Подобно на акролеина, формалдехидът принадлежи към класа на алдехидите и е алдехид на мравчена киселина. Това съединение е известно още като метанал. Това е токсичен, безцветен газ с остър мирис.
Азот-съдържащи вещества
Най-често при изгаряне на вещества, съдържащи азот, се отделя чист азот - N2. Този газ вече присъства в атмосферата в големи количества. Азотът може да бъде пример за продукт на горене на амини. Но по време на термично разлагане, например, амониеви соли, а в някои случаи и по време на самото горене, неговите оксиди също се отделят в атмосферата, като степента на азотно окисление в тях плюс едно, две, три, четири, пет. Оксидите са газове с кафяв цвят и изключително токсични.
Пепел, пепел, сажди, сажди, въглища
Сажд, или сажди - остатъци от въглерод, който не е реагирал по различни причини. Саждите се наричат още амфотерен въглерод.
Пепел, или пепел - малки частици от неорганични соли, които не са изгорели или разложени при температурата на горене. Когато горивото изгори, тези микросъединения стават суспендирани или се натрупват на дъното.
И въглищата са продукт на непълно изгарянедърво, тоест неговите неизгорели останки, но все още способни да горят.
Разбира се, това не са всички съединения, които ще се отделят при изгарянето на определени вещества. Изброяването на всички е нереалистично и не е необходимо, тъй като други вещества се отделят в незначителни количества и само когато определени съединения се окисляват.
Други миксове: дим
Звезди, гора, китара… Какво може да бъде по-романтично? И липсва един от най-важните атрибути – огън и струйка дим над него. Какво е дим?
Димът е вид смес, която се състои от газ и частици, суспендирани в него. Водна пара, въглероден оксид и въглероден диоксид и други действат като газ. А твърдите частици са пепел и просто неизгорели остатъци.
Ауспух
Повечето съвременни автомобили работят с двигател с вътрешно горене, тоест за движение се използва енергията, получена от изгарянето на горивото. Най-често това е бензин и други петролни продукти. Но при изгаряне в атмосферата се отделя голямо количество отпадъци. Това са изгорелите газове. Изпускат се в атмосферата под формата на дим от автомобилните изпускателни тръби.
По-голямата част от обема им е зает от азот, както и вода, въглероден диоксид. Но се отделят и токсични съединения: въглероден окис, азотни оксиди, неизгорели въглеводороди, както и сажди и бензпирен. Последните две са канцерогени, което означава, че повишават риска от развитие на рак.
Характеристики на продуктите на пълно окисление (в този случай, изгаряне) на вещества и смеси: хартия, суха трева
КогаПри изгаряне на хартията също се отделят въглероден диоксид и вода, а при липса на кислород се отделя въглероден окис. Освен това хартията съдържа лепила, които могат да се отделят и концентрират, и смоли.
Същата ситуация възниква при изгаряне на сено, само без лепила и смола. И в двата случая димът е бял с жълт оттенък, със специфична миризма.
Дърва - дърва за огрев, дъски
Дървото се състои от органична материя (включително сяра и азот) и малко количество минерални соли. Следователно, когато е напълно изгорен, се отделят въглероден диоксид, вода, азот и серен диоксид; сив, а понякога и черен дим със смолиста миризма, образува се пепел.
Сяра и азотни съединения
Вече говорихме за токсичността, продуктите на горенето на тези вещества. Също така си струва да се отбележи, че когато сярата се изгаря, се отделя дим със сиво-сив цвят и остра миризма на серен диоксид (тъй като се отделя серен диоксид); а при изгаряне на азотни и други азотсъдържащи вещества е жълто-кафяво, с дразнеща миризма (но не винаги се появява дим).
Метали
При изгаряне на метали се образуват оксиди, пероксиди или супероксиди на тези метали. Освен това, ако металът съдържа някои органични или неорганични примеси, тогава се образуват продукти на горене на тези примеси.
Но магнезият има функция на горене, тъй като гори не само в кислород, подобно на други метали, но и във въглероден диоксид, образувайки въглерод и магнезиев оксид: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Димът е бял, без мирис.
Фосфор
При изгаряне на фосфор се отделя бял дим, който мирише на чесън. Това произвежда фосфорен оксид.
Каучук
И, разбира се, гуми. Димът от изгарянето на каучук е черен, поради голямото количество сажди. Освен това се отделят продукти на горене на органични вещества и серен оксид и благодарение на него димът придобива сярна миризма. Освобождават се също тежки метали, фуран и други токсични съединения.
Класификация на отровни вещества
Както може би сте забелязали, повечето продукти на горенето са отровни. Следователно, говорейки за тяхната класификация, би било правилно да се анализира класификацията на токсичните вещества.
На първо място, всички токсични вещества - по-нататък OV - се делят на смъртоносни, временно неработоспособни и дразнещи. Първите се разделят на агенти, засягащи нервната система (Vi-X), задушаващи (въглероден оксид), образуване на мехури по кожата (иприт) и общо токсични (циановодород). Примери за временно неработоспособни агенти включват B-Zet и досадни - adamsite.
Обем
Сега нека поговорим за онези неща, които не бива да се забравят, когато говорим за продукти, отделяни по време на горенето.
Обемът на продуктите от горенето е важна и много полезна информация, която, например, ще помогне да се определи нивото на опасност от изгаряне на определено вещество. Тоест, знаейки обема на продуктите, можете да определите количеството вредни съединения, които съставляват освободените газове (както си спомняте, повечето продукти са газове).
За да изчислите желания обем, първообърнете трябва да знаете дали е имало излишък или липса на окислител. Ако например кислородът се съдържаше в излишък, тогава цялата работа се свежда до съставянето на всички уравнения на реакцията. Трябва да се помни, че горивото в повечето случаи съдържа примеси. След това, съгласно закона за запазване на масата, се изчислява количеството вещество на всички продукти на горене и, като се вземат предвид температурата и налягането, съгласно формулата на Менделеев-Клапейрон, се намира самият обем. Разбира се, за човек, който не разбира нищо от химията, всичко по-горе изглежда страшно, но всъщност няма нищо трудно, просто трябва да разберете. Не си струва да се спираме на това по-подробно, тъй като статията не е за това. При липса на кислород сложността на изчислението се увеличава - уравненията на реакцията и самите продукти на горене се променят. Освен това вече се използват по-съкратени формули, но е по-добре да започнете с представения метод (ако е необходимо), за да разберете значението на изчисленията.
Отравяне
Някои вещества, отделяни в атмосферата по време на окисляването на горивото, са токсични. Отравянето с продукти на горенето е много реална заплаха не само в случай на пожар, но и в автомобил. Освен това вдишването или поглъщането по друг начин на някои от тях не води до моментален отрицателен резултат, но ще ви напомни за това след известно време. Например, така се държат канцерогените.
Разбира се, всеки трябва да знае правилата, за да предотврати негативните последици. На първо място, това са правилата за пожарна безопасност, тоест това, което се казва на всяко дете от ранно детство. Но по някаква причина често се случва такавъзрастни и деца просто ги забравят.
Правилата за оказване на първа помощ в случай на отравяне също вероятно са познати на мнозина. Но за всеки случай: най-важното е да изведете отровения човек на чист въздух, тоест да предотвратите по-нататъшно навлизане на токсини в тялото му. Но също така трябва да запомните, че има методи за защита срещу продуктите на изгаряне на дихателните органи, повърхността на тялото. Това е защитен костюм за пожарникари, противогази, кислородни маски.
Защитата от токсични продукти на горене е много важна.
Лично използване на човек
Моментът, в който хората се научиха да използват огъня за собствените си цели, несъмнено беше повратна точка в развитието на цялото човечество. Например някои от най-важните му продукти – топлина и светлина – са били използвани (и все още се използват) от човека при готвене, осветление и затопляне в студено време. Въглищата в древни времена са били използвани като инструмент за рисуване, а сега, например, като лекарство (активен въглен). Използването на серен оксид при приготвянето на киселина също е отбелязано, както и фосфорният оксид.
Заключение
Заслужава да се отбележи, че всичко описано тук е само обща информация, представена, за да се запознаете с въпроси относно продуктите от горенето.
Бих искал да кажа, че спазването на правилата за безопасност и разумното третиране както на самия процес на горене, така и на неговите продукти ще им позволи да бъдат използвани за добра употреба.
