Molte persone sanno che la morte durante un incendio si verifica più spesso per avvelenamento da prodotti della combustione che per esposizione termica. Ma puoi essere avvelenato non solo durante un incendio, ma anche nella vita di tutti i giorni. Sorge la domanda su quali tipi di prodotti della combustione esistono e in quali condizioni si formano? Proviamo a capirlo.
Cos'è la combustione e il suo prodotto?
Ci sono tre cose che puoi guardare all'infinito: come scorre l'acqua, come lavorano le altre persone e, naturalmente, come brucia il fuoco…
La combustione è un processo fisico e chimico basato su una reazione redox. È accompagnato, di regola, dal rilascio di energia sotto forma di fuoco, calore e luce. Questo processo coinvolge una sostanza o una miscela di sostanze che bruciano - agenti riducenti e un agente ossidante. Molto spesso questo ruolo appartiene all'ossigeno. La combustione può anche essere definita il processo di ossidazione delle sostanze in combustione (è importante ricordare che la combustione è una sottospecie delle reazioni di ossidazione e non viceversa).
I prodotti della combustione sono tutto ciò che viene rilasciato durante la combustione. I chimici in questi casi dicono: "Tutto ciò che è sul lato destro dell'equazione di reazione". Ma questa espressione non è applicabile nel nostro caso, poiché, oltre al processo redox, si verificano anche reazioni di decomposizione e alcune sostanze semplicemente rimangono invariate. Cioè, i prodotti della combustione sono fumo, cenere, fuliggine, gas emessi, compresi i gas di scarico. Ma il prodotto speciale è, ovviamente, l'energia che, come notato nell'ultimo paragrafo, viene emessa sotto forma di calore, luce, fuoco.
Sostanze liberate durante la combustione: ossidi di carbonio
Ci sono due ossidi di carbonio: CO2e CO. Il primo è chiamato anidride carbonica (anidride carbonica, monossido di carbonio (IV)), in quanto è un gas incolore costituito da carbonio completamente ossidato dall'ossigeno. Cioè, il carbonio in questo caso ha uno stato di ossidazione massimo: il quarto (+4). Questo ossido è un prodotto di combustione di assolutamente tutte le sostanze organiche, se sono in eccesso di ossigeno durante la combustione. Inoltre, l'anidride carbonica viene rilasciata dagli esseri viventi durante la respirazione. Di per sé, non è pericoloso se la sua concentrazione nell'aria non supera il 3 percento.
Il monossido di carbonio (II) (monossido di carbonio) - CO - è un gas velenoso, nella cui molecola il carbonio si trova nello stato di ossidazione +2. Ecco perché questo composto può "bruciarsi", cioè continuare a reagire con l'ossigeno: CO+O2=CO2. Casauna caratteristica pericolosa di questo ossido è la sua capacità incredibilmente grande, rispetto all'ossigeno, di attaccarsi ai globuli rossi. Gli eritrociti sono globuli rossi il cui compito è trasportare l'ossigeno dai polmoni ai tessuti e viceversa, l'anidride carbonica ai polmoni. Pertanto, il principale pericolo dell'ossido è che interferisce con il trasferimento di ossigeno a vari organi del corpo umano, causando così la carenza di ossigeno. È la CO che più spesso provoca l'avvelenamento da parte dei prodotti della combustione in un incendio.
Entrambi i monossidi di carbonio sono incolori e inodori.
Acqua
La famosa acqua - H2O - viene rilasciata anche durante la combustione. Alla temperatura di combustione, i prodotti vengono liberati sotto forma di gas. E l'acqua è come il vapore. L'acqua è un prodotto di combustione del gas metano - CH4. In generale, l'acqua e l'anidride carbonica (monossido di carbonio, anche in questo caso tutto dipende dalla quantità di ossigeno) vengono rilasciati principalmente durante la completa combustione di tutte le sostanze organiche.
Gas solfuro, acido solfidrico
Anche il gas solfuro è un ossido, ma questa volta lo zolfo è SO2. Ha un gran numero di nomi: anidride solforosa, anidride solforosa, anidride solforosa, ossido di zolfo (IV). Questo prodotto della combustione è un gas incolore, con un odore pungente di fiammifero acceso (viene rilasciato quando si accende). L'anidride viene rilasciata durante la combustione di zolfo, composti organici e inorganici contenenti zolfo, ad esempio acido solfidrico (Н2S).
Quando entra in contatto con le mucose degli occhi, del naso o della bocca di una persona, il biossido reagisce facilmente con l'acqua, formando acido solforoso, che si decompone facilmente, maallo stesso tempo riesce ad irritare i recettori, provocando processi infiammatori nelle vie respiratorie: SO3. Ciò è dovuto alla tossicità del prodotto di combustione dello zolfo. L'anidride solforosa, come il monossido di carbonio, può bruciare - ossidarsi a SO3. Ma questo accade a temperature molto elevate. Questa proprietà viene utilizzata nella produzione di acido solforico nell'impianto, poiché SO3 reagisce con l'acqua per formare H2SO 4.
Ma l'idrogeno solforato viene rilasciato durante la decomposizione termica di alcuni composti. Questo gas è anche velenoso, con un caratteristico odore di uova marce.
Cianuro di idrogeno
Poi Himmler strinse la mascella, morse un'ampolla di cianuro di potassio e morì pochi secondi dopo.
Cianuro di potassio - il veleno più potente - un sale dell'acido cianidrico, noto anche come acido cianidrico - HCN. È un liquido incolore, ma molto volatile (si trasforma facilmente in uno stato gassoso). Cioè, durante la combustione, verrà anche rilasciato nell'atmosfera sotto forma di gas. L'acido cianidrico è molto velenoso, anche una piccola concentrazione nell'aria - 0,01 percento - è fatale. Una caratteristica distintiva dell'acido è il caratteristico odore di mandorle amare. Appetitoso, vero?
Ma l'acido cianidrico ha una "scorza": può essere avvelenato non solo inalando direttamente con il sistema respiratorio, ma anche attraverso la pelle. Quindi non funzionerà proteggersi solo con una maschera antigas.
Acrolein
Propenale,acroleina, acrilaldeide - tutti questi sono i nomi di una sostanza, l'aldeide dell'acido acrilico insaturo: CH2=CH-CHO. Questa aldeide è anche un liquido altamente volatile. L'acroleina è incolore, con un odore pungente ed è molto tossica. Se il liquido oi suoi vapori entrano sulle mucose, specialmente negli occhi, provoca una grave irritazione. Il propenal è un composto altamente reattivo e questo spiega la sua elevata tossicità.
Formaldeide
Come l'acroleina, la formaldeide appartiene alla classe delle aldeidi ed è un'aldeide dell'acido formico. Questo composto è anche noto come metanale. È un gas tossico e incolore con un odore pungente.
Sostanze contenenti azoto
Molto spesso, durante la combustione di sostanze contenenti azoto, viene rilasciato azoto puro - N2. Questo gas è già presente nell'atmosfera in grandi quantità. L'azoto può essere un esempio di prodotto di combustione di ammine. Ma durante la decomposizione termica, ad esempio, i sali di ammonio e in alcuni casi durante la combustione stessa, i suoi ossidi vengono emessi anche nell'atmosfera, con il grado di ossidazione dell'azoto in essi più uno, due, tre, quattro, cinque. Gli ossidi sono gas di colore marrone ed estremamente tossici.
Ceneri, cenere, fuliggine, fuliggine, carbone
Fuliggine, o fuliggine: i resti di carbonio che non hanno reagito per vari motivi. La fuliggine è anche chiamata carbonio anfotero.
Cenere, o cenere - piccole particelle di sali inorganici che non si sono bruciate o si sono decomposte alla temperatura di combustione. Quando il carburante si esaurisce, questi microcomposti restano sospesi o si accumulano sul fondo.
E il carbone è un prodotto di una combustione incompletalegno, cioè i suoi resti incombusti, ma ancora in grado di bruciare.
Ovviamente, questi non sono tutti composti che verranno rilasciati durante la combustione di determinate sostanze. Elencarli tutti non è realistico, e non è necessario, perché altre sostanze vengono rilasciate in quantità trascurabili, e solo quando alcuni composti vengono ossidati.
Altre miscele: fumo
Stelle, foresta, chitarra… Cosa potrebbe esserci di più romantico? E manca uno degli attributi più importanti: un fuoco e un filo di fumo sopra di esso. Cos'è il fumo?
Il fumo è una specie di miscela composta da gas e particelle sospese al suo interno. Il vapore acqueo, il monossido di carbonio e l'anidride carbonica e altri agiscono come gas. E le particelle solide sono cenere e solo residui incombusti.
Scarico
La maggior parte delle auto moderne funziona con un motore a combustione interna, ovvero per il movimento viene utilizzata l'energia ottenuta dalla combustione del carburante. Molto spesso si tratta di benzina e altri prodotti petroliferi. Ma quando viene bruciato, una grande quantità di rifiuti viene rilasciata nell'atmosfera. Questi sono i gas di scarico. Vengono rilasciati nell'atmosfera sotto forma di fumo dai tubi di scarico delle auto.
La maggior parte del loro volume è occupata da azoto, oltre che da acqua, anidride carbonica. Ma vengono emessi anche composti tossici: monossido di carbonio, ossidi di azoto, idrocarburi incombusti, nonché fuliggine e benzpirene. Gli ultimi due sono cancerogeni, il che significa che aumentano il rischio di sviluppare il cancro.
Caratteristiche dei prodotti di completa ossidazione (in questo caso combustione) di sostanze e miscele: carta, erba secca
QuandoQuando la carta viene bruciata, vengono rilasciati anche anidride carbonica e acqua e, in caso di mancanza di ossigeno, viene rilasciato monossido di carbonio. Inoltre, la carta contiene adesivi che possono essere rilasciati e concentrati e resine.
La stessa situazione si verifica quando si brucia il fieno, solo senza adesivi e resina. In entrambi i casi il fumo è bianco con una sfumatura gialla, con un odore specifico.
Legno - legna da ardere, tavole
Il legno è costituito da materia organica (inclusi zolfo e azoto) e una piccola quantità di sali minerali. Pertanto, quando è completamente bruciato, vengono rilasciati anidride carbonica, acqua, azoto e anidride solforosa; fumo grigio e talvolta nero con un odore resinoso, si forma la cenere.
Composti di zolfo e azoto
Abbiamo già parlato di tossicità, prodotti di combustione di queste sostanze. Vale anche la pena notare che quando viene bruciato lo zolfo, viene emesso fumo di colore grigio-grigiastro e un odore pungente di anidride solforosa (poiché è l'anidride solforosa che viene emessa); e quando brucia sostanze azotate e altre sostanze contenenti azoto, è giallo-marrone, con un odore irritante (ma non sempre compare fumo).
Metalli
Quando i metalli vengono bruciati, si formano ossidi, perossidi o superossidi di questi metalli. Inoltre, se il metallo conteneva delle impurità organiche o inorganiche, si formano i prodotti di combustione di queste impurità.
Ma il magnesio ha una caratteristica di combustione, poiché brucia non solo in ossigeno, come altri metalli, ma anche in anidride carbonica, formando ossido di carbonio e magnesio: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Il fumo è bianco, inodore.
Fosforo
Quando si brucia il fosforo, viene emesso un fumo bianco che odora di aglio. Questo produce ossido di fosforo.
Gomma
E, naturalmente, le gomme. Il fumo della gomma che brucia è nero, a causa della grande quantità di fuliggine. Inoltre, vengono rilasciati prodotti di combustione di sostanze organiche e ossido di zolfo e, grazie ad esso, il fumo acquisisce un odore sulfureo. Vengono rilasciati anche metalli pesanti, furano e altri composti tossici.
Classificazione delle sostanze velenose
Come avrai notato, la maggior parte dei prodotti di combustione sono velenosi. Pertanto, parlando della loro classificazione, sarebbe corretto analizzare la classificazione delle sostanze tossiche.
Innanzitutto, tutte le sostanze tossiche - di seguito OV - si dividono in mortali, temporaneamente inabilitanti e irritanti. I primi si dividono in agenti che agiscono sul sistema nervoso (Vi-X), asfissianti (monossido di carbonio), che provocano vesciche cutanee (gas mostarda) e generalmente tossici (acido cianidrico). Esempi di agenti temporaneamente inabilitanti includono B-Zet e fastidioso - adamsite.
Volume
Ora parliamo di quelle cose da non dimenticare quando si parla di prodotti emessi durante la combustione.
Il volume dei prodotti della combustione è un'informazione importante e molto utile, che, ad esempio, aiuterà a determinare il livello di pericolo di combustione di una particolare sostanza. Cioè, conoscendo il volume dei prodotti, puoi determinare la quantità di composti nocivi che compongono i gas rilasciati (come ricordi, la maggior parte dei prodotti sono gas).
Per calcolare prima il volume desideratoa turno è necessario sapere se c'è stato un eccesso o una mancanza di un agente ossidante. Se, ad esempio, l'ossigeno era contenuto in eccesso, tutto il lavoro si riduce alla compilazione di tutte le equazioni di reazione. Va ricordato che il carburante, nella maggior parte dei casi, contiene impurità. Successivamente, secondo la legge di conservazione della massa, viene calcolata la quantità di sostanza di tutti i prodotti della combustione e, tenendo conto della temperatura e della pressione, secondo la formula di Mendeleev-Clapeyron, si trova il volume stesso. Naturalmente, per una persona che non sa nulla di chimica, tutto quanto sopra sembra spaventoso, ma in re altà non c'è niente di difficile, devi solo capirlo. Non vale la pena soffermarsi su questo in modo più dettagliato, poiché l'articolo non parla di questo. Con la mancanza di ossigeno, la complessità del calcolo aumenta: le equazioni di reazione e gli stessi prodotti di combustione cambiano. Inoltre, ora vengono utilizzate formule più abbreviate, ma è meglio iniziare con il metodo presentato (se necessario) per comprendere il significato dei calcoli.
Avvelenamento
Alcune sostanze emesse nell'atmosfera durante l'ossidazione del carburante sono tossiche. L'avvelenamento da prodotti della combustione è una minaccia molto reale non solo in caso di incendio, ma anche in un'auto. Inoltre, inalare o ingerire in altro modo alcuni di essi non porta a un risultato negativo immediato, ma te lo ricorderà dopo un po'. Ad esempio, ecco come si comportano gli agenti cancerogeni.
Ovviamente, tutti devono conoscere le regole per prevenire conseguenze negative. Prima di tutto, queste sono regole di sicurezza antincendio, cioè ciò che viene detto a ogni bambino fin dalla prima infanzia. Ma, per qualche ragione, capita spesso cheadulti e bambini li dimenticano.
Anche le regole per il pronto soccorso in caso di avvelenamento sono molto probabilmente familiari a molti. Ma per ogni evenienza: la cosa più importante è portare la persona avvelenata all'aria aperta, cioè respingere ulteriori tossine dall'entrare nel suo corpo. Ma devi anche ricordare che esistono metodi di protezione contro i prodotti della combustione degli organi respiratori, la superficie del corpo. Questa è una tuta protettiva per vigili del fuoco, maschere antigas, maschere di ossigeno.
La protezione dai prodotti di combustione tossici è molto importante.
Uso privato di una persona
Il momento in cui le persone hanno imparato a usare il fuoco per i propri scopi, è stato senza dubbio un punto di svolta nello sviluppo di tutta l'umanità. Ad esempio, alcuni dei suoi prodotti più importanti - il calore e la luce - erano usati (e sono tuttora utilizzati) dall'uomo per cucinare, illuminare e riscaldare quando fa freddo. Il carbone nell'antichità era usato come strumento da disegno e ora, ad esempio, come medicinale (carbone attivo). È stato anche notato l'uso dell'ossido di zolfo nella preparazione dell'acido, così come l'ossido di fosforo.
Conclusione
Vale la pena notare che tutto quanto descritto qui sono solo informazioni generali presentate per familiarizzare con domande sui prodotti della combustione.
Vorrei dire che il rispetto delle norme di sicurezza e la ragionevole gestione sia del processo di combustione stesso che dei suoi prodotti ne consentiranno un buon uso.
