Mnoho lidí ví, že smrt při požáru nastává častěji v důsledku otravy produkty spalování než v důsledku tepelné expozice. Otrávit se ale můžete nejen při požáru, ale i v běžném životě. Nabízí se otázka, jaké druhy zplodin hoření existují a za jakých podmínek vznikají? Zkusme na to přijít.
Co je spalování a jeho produkt?
Jsou tři věci, na které se můžete dívat donekonečna: jak teče voda, jak pracují ostatní lidé a samozřejmě jak hoří oheň…
Spalování je fyzikální a chemický proces založený na redoxní reakci. Zpravidla je doprovázeno uvolňováním energie ve formě ohně, tepla a světla. Tento proces zahrnuje látku nebo směs látek, které hoří - redukční činidla a také oxidační činidlo. Nejčastěji tato role patří kyslíku. Spalování lze také nazvat procesem oxidace hořících látek (je důležité si uvědomit, že spalování je poddruhem oxidačních reakcí, a nikoli naopak).
Spalovací produkty jsou všechny produkty, které se uvolňují při spalování. Chemici v takových případech říkají: "Vše, co je na pravé straně reakční rovnice." Tento výraz však v našem případě není použitelný, protože kromě redoxního procesu dochází také k rozkladným reakcím a některé látky prostě zůstávají nezměněny. To znamená, že produkty spalování jsou kouř, popel, saze, emitované plyny, včetně výfukových plynů. Ale speciálním produktem je samozřejmě energie, která, jak je uvedeno v posledním odstavci, je vyzařována ve formě tepla, světla, ohně.
Látky uvolňované při spalování: oxidy uhlíku
Existují dva oxidy uhlíku: CO2a CO. První se nazývá oxid uhličitý (oxid uhličitý, oxid uhelnatý (IV)), protože jde o bezbarvý plyn skládající se z uhlíku zcela oxidovaného kyslíkem. To znamená, že uhlík má v tomto případě maximální oxidační stav - čtvrtý (+4). Tento oxid je produktem hoření naprosto všech organických látek, pokud je jich při spalování nadbytek kyslíku. Živé bytosti navíc při dýchání uvolňují oxid uhličitý. Sám o sobě není nebezpečný, pokud jeho koncentrace ve vzduchu nepřesáhne 3 procenta.
Oxid uhelnatý (II) (oxid uhelnatý) - CO - je jedovatý plyn, v jehož molekule je uhlík v oxidačním stavu +2. To je důvod, proč tato sloučenina může „shořet“, tedy pokračovat v reakci s kyslíkem: CO+O2=CO2. DomovNebezpečnou vlastností tohoto oxidu je jeho neuvěřitelně velká schopnost vázat se na červené krvinky ve srovnání s kyslíkem. Erytrocyty jsou červené krvinky, jejichž úkolem je transportovat kyslík z plic do tkání a naopak oxid uhličitý do plic. Proto je hlavním nebezpečím oxidu to, že narušuje přenos kyslíku do různých orgánů lidského těla, a tím způsobuje hladovění kyslíkem. Je to CO, který nejčastěji způsobuje otravu zplodinami hoření v ohni.
Oba oxidy uhelnaté jsou bez barvy a bez zápachu.
Voda
Při spalování se také uvolňuje známá voda - H2O. Při teplotě spalování se produkty uvolňují ve formě plynu. A voda je jako pára. Voda je produktem spalování metanu - CH4. Obecně se voda a oxid uhličitý (oxid uhelnatý, opět vše závisí na množství kyslíku) uvolňují hlavně při úplném spálení všech organických látek.
Sulfidový plyn, sirovodík
Sulfidový plyn je také oxid, ale tentokrát je síra SO2. Má velké množství názvů: oxid siřičitý, oxid siřičitý, oxid siřičitý, oxid siřičitý (IV). Tento produkt spalování je bezbarvý plyn s pronikavým zápachem zapálené zápalky (uvolňuje se při zapálení). Anhydrid se uvolňuje při spalování síry, organických a anorganických sloučenin obsahujících síru, například sirovodíku (Н2S).
Při kontaktu se sliznicí očí, nosu nebo úst člověka oxid snadno reaguje s vodou za vzniku kyseliny siřičité, která se snadno rozkládá zpět, alezároveň dokáže dráždit receptory, vyvolat zánětlivé procesy v dýchacím traktu: SO3. To je způsobeno toxicitou produktu spalování síry. Oxid siřičitý, stejně jako oxid uhelnatý, může hořet - oxidovat na SO3. To se ale děje při velmi vysokých teplotách. Tato vlastnost se využívá při výrobě kyseliny sírové v závodě, protože SO3 reaguje s vodou za vzniku H2SO 4.
Při tepelném rozkladu některých sloučenin se ale uvolňuje sirovodík. Tento plyn je také jedovatý a má charakteristický zápach po zkažených vejcích.
Kyanovodík
Potom Himmler zatnul čelist, prokousl ampulku s kyanidem draselným a o několik sekund později zemřel.
Kyanid draselný - nejsilnější jed - sůl kyseliny kyanovodíkové, známá také jako kyanovodík - HCN. Je to bezbarvá kapalina, ale velmi těkavá (snadno přechází do plynného skupenství). To znamená, že při spalování se také uvolní do atmosféry ve formě plynu. Kyselina kyanovodíková je prudce jedovatá, i malá koncentrace ve vzduchu – 0,01 procenta – je smrtelná. Charakteristickým rysem kyseliny je charakteristická vůně hořkých mandlí. Chutné, že?
Kyanovodíková kyselina má ale jednu „chuť“– může se otrávit nejen přímým vdechováním dýchacím systémem, ale také kůží. Takže nebude fungovat chránit se pouze plynovou maskou.
Akrolein
Propenal,akrolein, akrylaldehyd - to vše jsou názvy jedné látky, aldehydu nenasycené kyseliny akrylové: CH2=CH-CHO. Tento aldehyd je také vysoce těkavá kapalina. Akrolein je bezbarvý, se štiplavým zápachem a je velmi toxický. Pokud se kapalina nebo její páry dostanou na sliznice, zejména do očí, způsobí silné podráždění. Propenal je vysoce reaktivní sloučenina, což vysvětluje jeho vysokou toxicitu.
Formaldehyd
Stejně jako akrolein patří formaldehyd do třídy aldehydů a je to aldehyd kyseliny mravenčí. Tato sloučenina je také známá jako metan. Je to toxický, bezbarvý plyn se štiplavým zápachem.
Látky obsahující dusík
Při spalování látek obsahujících dusík se nejčastěji uvolňuje čistý dusík - N2. Tento plyn je již ve velkém množství přítomen v atmosféře. Příkladem produktu spalování aminů může být dusík. Ale při tepelném rozkladu například amonné soli a v některých případech i při samotném spalování se do atmosféry uvolňují i jeho oxidy, přičemž stupeň oxidace dusíku v nich je plus jedna, dva, tři, čtyři, pět. Oxidy jsou plyny, které mají hnědou barvu a jsou extrémně toxické.
Popel, popel, saze, saze, uhlí
Saze neboli saze – zbytky uhlíku, které z různých důvodů nezreagovaly. Saze se také nazývají amfoterní uhlík.
Popel neboli popel - malé částice anorganických solí, které se nespálily ani nerozložily při teplotě spalování. Když palivo dohoří, tyto mikrosloučeniny se suspendují nebo se hromadí na dně.
A uhlí je produktem nedokonalého spalovánídřevo, tedy jeho nespálené zbytky, ale stále schopné hoření.
Toto samozřejmě nejsou všechny sloučeniny, které se budou uvolňovat při spalování určitých látek. Vyjmenovat je všechny je nereálné a není to nutné, protože jiné látky se uvolňují v zanedbatelných množstvích a pouze při oxidaci určitých sloučenin.
Další směsi: kouř
Hvězdy, les, kytara… Co může být romantičtějšího? A chybí jeden z nejdůležitějších atributů – oheň a oblak kouře nad ním. Co je kouř?
Kouř je druh směsi, která se skládá z plynu a částic v něm suspendovaných. Jako plyn působí vodní pára, oxid uhelnatý a oxid uhličitý a další. A pevné částice jsou popel a jen nespálené zbytky.
Výfuk
Většina moderních automobilů jezdí na spalovací motor, to znamená, že k pohybu se využívá energie získaná spalováním paliva. Nejčastěji se jedná o benzín a další ropné produkty. Ale při spalování se do atmosféry uvolňuje velké množství odpadu. To jsou výfukové plyny. Uvolňují se do atmosféry ve formě kouře z výfuku automobilů.
Většinu jejich objemu zabírá dusík, stejně jako voda, oxid uhličitý. Uvolňují se však také toxické sloučeniny: oxid uhelnatý, oxidy dusíku, nespálené uhlovodíky, ale také saze a benzpyren. Poslední dva jsou karcinogeny, což znamená, že zvyšují riziko vzniku rakoviny.
Vlastnosti produktů úplné oxidace (v tomto případě spalování) látek a směsí: papír, suchá tráva
KdyPři hoření papíru se také uvolňuje oxid uhličitý a voda, při nedostatku kyslíku se uvolňuje oxid uhelnatý. Kromě toho papír obsahuje lepidla, která lze uvolnit a koncentrovat, a pryskyřice.
Stejná situace nastává při spalování sena, jen bez lepidel a pryskyřice. V obou případech je kouř bílý se žlutým nádechem se specifickým zápachem.
Dřevo - palivové dříví, desky
Dřevo se skládá z organické hmoty (včetně síry a dusíku) a malého množství minerálních solí. Proto při jeho úplném spálení se uvolňuje oxid uhličitý, voda, dusík a oxid siřičitý; šedý a někdy černý kouř s pryskyřičným zápachem se tvoří popel.
Sloučeniny síry a dusíku
O toxicitě, zplodinách hoření těchto látek jsme již mluvili. Za zmínku také stojí, že při spalování síry se uvolňuje kouř s šedo-šedou barvou a štiplavým zápachem oxidu siřičitého (protože se uvolňuje oxid siřičitý); a při spalování dusíkatých a jiných dusíkatých látek je žlutohnědý, s dráždivým zápachem (ne vždy se ale objeví kouř).
Metals
Při spalování kovů vznikají oxidy, peroxidy nebo superoxidy těchto kovů. Kromě toho, pokud kov obsahoval nějaké organické nebo anorganické nečistoty, tvoří se produkty spalování těchto nečistot.
Horčík má ale vlastnost spalování, protože hoří nejen v kyslíku, jako jiné kovy, ale také v oxidu uhličitém, čímž vzniká uhlík a oxid hořečnatý: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Kouř je bílý, bez zápachu.
Phosphorus
Při spalování fosforu vzniká bílý kouř, který voní jako česnek. Tím vzniká oxid fosforečný.
Guma
A samozřejmě pneumatiky. Kouř z hořící gumy je černý, kvůli velkému množství sazí. Navíc se uvolňují zplodiny hoření organických látek a oxidu síry a kouř díky tomu získává sirný zápach. Uvolňují se také těžké kovy, furan a další toxické sloučeniny.
Klasifikace jedovatých látek
Jak jste si možná všimli, většina produktů spalování je jedovatá. Proto, když mluvíme o jejich klasifikaci, bylo by správné analyzovat klasifikaci toxických látek.
Především všechny toxické látky - dále OV - se dělí na smrtící, dočasně zneschopňující a dráždivé. První z nich se dělí na látky ovlivňující nervový systém (Vi-X), dusivé (oxid uhelnatý), puchýře na kůži (hořčičný plyn) a obecně toxické (kyanovodík). Příklady dočasně zneschopňujících agentů zahrnují B-Zet a otravný - adamsit.
Volume
Nyní si promluvme o věcech, na které bychom neměli zapomínat, když mluvíme o produktech uvolňovaných při spalování.
Objem zplodin hoření je důležitý a velmi užitečný údaj, který například pomůže určit míru nebezpečí hoření konkrétní látky. To znamená, že pokud znáte objem produktů, můžete určit množství škodlivých sloučenin, které tvoří uvolněné plyny (jak si pamatujete, většina produktů jsou plyny).
Pro výpočet požadovaného objemu nejprvezase potřebujete vědět, zda došlo k přebytku nebo nedostatku oxidačního činidla. Pokud byl například kyslík obsažen v přebytku, pak veškerá práce spočívá na sestavení všech reakčních rovnic. Je třeba mít na paměti, že palivo ve většině případů obsahuje nečistoty. Poté se podle zákona o zachování hmoty vypočítá látkové množství všech produktů spalování a s přihlédnutím k teplotě a tlaku se podle vzorce Mendeleev-Clapeyron zjistí samotný objem. Samozřejmě, pro člověka, který o chemii nic neví, vše výše uvedené vypadá děsivě, ale ve skutečnosti na tom není nic těžkého, jen je potřeba na to přijít. Nemá cenu se tím podrobněji zabývat, protože o tom článek není. S nedostatkem kyslíku se zvyšuje složitost výpočtu – mění se reakční rovnice i samotné produkty hoření. Kromě toho se nyní používá více zkrácených vzorců, ale je lepší začít s prezentovanou metodou (pokud je to nutné), abyste pochopili význam výpočtů.
Otrava
Některé látky emitované do atmosféry během oxidace paliva jsou toxické. Otrava zplodinami hoření je velmi reálnou hrozbou nejen v případě požáru, ale také v autě. Navíc vdechnutí nebo jiné požití některých z nich nevede k okamžitému negativnímu výsledku, ale po chvíli vám to připomene. Například takto se chovají karcinogeny.
Samozřejmě každý potřebuje znát pravidla, aby se předešlo negativním důsledkům. Především jsou to pravidla požární bezpečnosti, tedy to, co se každému dítěti říká od raného dětství. Ale z nějakého důvodu se to často stávádospělí a děti na ně prostě zapomenou.
Pravidla pro první pomoc v případě otravy také s největší pravděpodobností mnozí znají. Ale pro každý případ: nejdůležitější je dostat otráveného na čerstvý vzduch, tedy ohradit se dalším toxinům, aby se nedostaly do jeho těla. Musíte si však také uvědomit, že existují metody ochrany proti produktům spalování dýchacích orgánů, povrchu těla. Toto je ochranný oblek pro hasiče, plynové masky, kyslíkové masky.
Ochrana před toxickými produkty spalování je velmi důležitá.
Soukromé použití osoby
Moment, kdy se lidé naučili používat oheň pro své vlastní účely, byl nepochybně zlomem ve vývoji celého lidstva. Například některé z jejích nejdůležitějších produktů – teplo a světlo – člověk používal (a stále používá) při vaření, svícení a zahřívání v chladném počasí. Uhlí se ve starověku používalo jako kreslící nástroj a nyní například jako lék (aktivní uhlí). Použití oxidu sírového při přípravě kyseliny bylo také zaznamenáno, stejně jako oxid fosforečný.
Závěr
Stojí za zmínku, že vše, co je zde popsáno, jsou pouze obecné informace, abyste se seznámili s otázkami o produktech spalování.
Chtěl bych říci, že dodržování bezpečnostních pravidel a rozumné zacházení se samotným spalovacím procesem a jeho produkty umožní jejich dobré využití.
