PALAVUUS: LEIMAHDUSPISTE JA OMINAISUUDET - KEMIA - 2026

Palavuutta on aste reaktiivisuuden yhdisteen reagoida voimakkaasti eksotermisen tavalla happea tai muita hapettimella (hapettimen). Se ei koske vain kemiallisia aineita, vaan myös monenlaisia ​​materiaaleja, jotka on luokiteltu sen pohjalta rakennuskoodeissa.

Siksi palavuus on erittäin tärkeätä määritettäessä aineen palamisen helppoutta. Tästä lähtien vapautuu palavia aineita tai yhdisteitä, polttoaineita ja muita kuin polttoaineita.

Lähde: Pxhere

Materiaalin palavuus riippuu paitsi sen kemiallisista ominaisuuksista (molekyylirakenteesta tai sidosten stabiilisuudesta), myös sen pinta-tilavuussuhteesta; ts. mitä suurempi esineen (kuten roiskepölyn) pinta-ala on, sitä suurempi on sen taipumus palamaan.

Visuaalisesti sen hehkuva ja palava vaikutus voi olla vaikuttava. Liekit niiden keltaisen ja punaisen sävyineen (sininen ja muut värit) osoittavat piilevää muutosta; Vaikka aiemmin uskottiin, että aineatomit tuhoutuivat prosessissa.

Tulipalo, samoin kuin palavuus, koskevat tutkimukset sisältävät tiheän molekyylidynamiikan teorian. Lisäksi osallistuu autokatalyysiin, koska liekin lämpö “syöttää” reaktiota siten, että se ei lopu ennen kuin kaikki polttoaine on reagoinut.

Tästä syystä tulipalo antaa joskus vaikutelman elävästä. Suorassa rationaalisessa mielessä tuli ei kuitenkaan ole muuta kuin energiaa, joka ilmenee valossa ja lämmössä (jopa taustalla olevan valtavan molekyylin monimutkaisuuden vuoksi).

Leimahduspiste tai syttymiskohta

Englanniksi kutsutaan leimahduspisteeksi, se on minimilämpötila, jossa aine syttyy palamaan.

Koko paloprosessi alkaa pienellä kipinällä, joka tuottaa tarvittavan lämmön sellaisen energiaesteen voittamiseksi, joka estää reaktion spontaanin reaktion. Muutoin hapen minimaalinen kosketus materiaaliin aiheuttaisi sen palamisen jopa jäätymislämpötiloissa.

Leimahduspiste on parametri, joka määrittelee kuinka palava aine voi olla tai ei. Siksi erittäin palavalla tai helposti syttyvällä aineella on alhainen leimahduspiste; ts. se vaatii lämpötiloja välillä 38 - 93ºC polttaakseen ja vapauttaakseen tulen.

Tulenarkojen ja palavien aineiden eroa säätelee kansainvälinen oikeus. Tässä tapauksessa tarkasteltavat lämpötila-alueet voivat vaihdella arvoltaan. Myös sanat 'palavuus' ja 'syttyvyys' ovat keskenään vaihdettavissa; mutta ne eivät ole 'syttyviä' tai 'palavia'.

Syttyvän aineen leimahduspiste on alhaisempi kuin palavan aineen. Tästä syystä palavat aineet ovat potentiaalisesti vaarallisempia kuin polttoaineet, ja niiden käyttöä valvotaan tiukasti.

Ero palamisen ja hapettumisen välillä

Molemmat prosessit tai kemialliset reaktiot koostuvat elektronien siirrosta, johon happea voi osallistua tai olla osallistumatta. Happikaasu on voimakas hapettava aine, jonka elektronegatiivisuus tekee O = O-kaksoissidoksesta reaktiivisen, joka elektronien vastaanoton ja uusien sidosten muodostumisen jälkeen vapauttaa energiaa.

Näin ollen hapetusreaktio, O ₂ voitot elektroneja tahansa riittävän vähentävää ainetta (elektronin luovuttaja). Esimerkiksi monet metallit, jotka ovat kosketuksissa ilman ja kosteuden kanssa, lopulta ruostuvat. Hopea tummenee, rauta punaistuu ja kupari voi muuttaa jopa patinan värin.

Ne eivät kuitenkaan anna liekkejä, kun teet niin. Jos niin, kaikilla metalleilla olisi vaarallinen palavuus ja rakennukset palaavat auringon kuumuudessa. Tässä on ero palamisen ja hapettumisen välillä: vapautuneen energian määrä.

Palaessa tapahtuu hapettuminen, jossa vapautuva lämpö on itsestään kestävää, kirkasta ja kuumaa. Samoin palaminen on paljon nopeutettu prosessi, koska materiaalin ja hapen (tai minkä tahansa hapettavan aineen, kuten permanganaattien) välinen energiaeste voitetaan.

Muita kaasuja, kuten Cl ₂ ja F- ₂ voi aloittaa voimakkaasti eksoterminen palaminen reaktioita. Ja joukossa hapettava neste tai kiinteä aine on vetyperoksidi, H ₂ O ₂, ja ammoniumnitraattia, NH ₄ NO ₃.

Polttoaineen ominaisuudet

Kuten juuri selitettiin, sen leimahduspisteen ei pitäisi olla liian matala, ja sen pitäisi voida reagoida hapen tai hapettimen kanssa. Monet aineet pääsevät tämän tyyppisiin materiaaleihin, etenkin vihannekset, muovit, puu, metallit, rasvat, hiilivedyt jne.

Jotkut ovat kiinteitä, toiset nestemäisiä tai poreisia. Kaasut ovat yleensä niin reaktiivisia, että niitä pidetään määritelmän mukaan syttyvinä aineina.

-gas

Kaasut ovat ne, jotka palavat paljon helpommin, kuten vetyä ja asetyleeni, C ₂ H ₄. Tämä johtuu siitä, että kaasu sekoittuu paljon nopeammin hapen kanssa, mikä on yhtä suuri kuin suurempi kosketuspinta-ala. Voit helposti kuvitella kaasumaisten molekyylien meren, joka törmää toisiinsa vain syttymis- tai syttymiskohdassa.

Kaasumaisten polttoaineiden reaktio on niin nopea ja tehokas, että syntyy räjähdyksiä. Tästä syystä kaasuvuodot ovat suuri riskitilanne.

Kaikki kaasut eivät kuitenkaan ole palavia tai palavia. Esimerkiksi jalokaasut, kuten argon, eivät reagoi hapen kanssa.

Sama tilanne tapahtuu typen kanssa sen vahvan kolmoissidoksen N≡N takia; se voi kuitenkin repeää äärimmäisissä paine- ja lämpötilaolosuhteissa, kuten sähkömyrskyssä havaitut.

-Solid

Kuinka kiintoaineiden palavuus on? Mikä tahansa korkeaan lämpötilaan joutunut materiaali voi syttyä palamaan; sen nopeus riippuu kuitenkin pinnan ja tilavuuden suhteesta (ja muista tekijöistä, kuten suojakalvojen käytöstä).

Fysikaalisesti kiinteä kiinteä aine palaa kauemmin ja levittää vähemmän tulta, koska sen molekyylit ovat vähemmän kosketuksessa hapen kanssa kuin laminaarinen tai jauhettu kiinteä aine. Esimerkiksi paperirivi palaa huomattavasti nopeammin kuin samojen mittojen puupala.

Myös kasa rautajauhetta palaa voimakkaammin kuin rautalevy.

Orgaaniset ja metalliset yhdisteet

Kemiallisesti kiinteän aineen palavuus riippuu siitä, mitkä atomit sen muodostavat, niiden järjestelyistä (amorfinen, kiteinen) ja molekyylin rakenteesta. Jos se koostuu pääasiassa hiiliatomeista, jopa monimutkaisella rakenteella, seuraava reaktio tapahtuu palaessa:

C + O ₂ => CO ₂

Hiilivedyt eivät kuitenkaan ole yksin, vaan mukana on vetyjä ja muita atomeja, jotka reagoivat myös hapen kanssa. Näin ollen, H ₂ O, SO ₃, NO ₂, ja muita yhdisteitä on tuotettu.

Palamisessa muodostuneet molekyylit riippuvat kuitenkin reagoivan hapen määrästä. Jos esimerkiksi hiili reagoi happivajeen kanssa, tuote on:

C + 1 / 2O ₂ => CO

Huomaa, että CO _{2: n} ja CO: n välillä CO ₂ on hapettunut enemmän, koska siinä on enemmän happiatomeja. Siksi epätäydelliset palamiset tuottavat yhdisteitä, joissa on pienempi määrä O-atomeja, verrattuna niihin, jotka on saatu täydellisessä palamisessa.

Hiilen lisäksi voi olla metallisia kiinteitä aineita, jotka kestävät jopa korkeampia lämpötiloja ennen palamista ja vastaavien oksidien muodostumista. Toisin kuin orgaaniset yhdisteet, metallit eivät vapauta kaasuja (ellei niissä ole epäpuhtauksia), koska niiden atomit rajoittuvat metallirakenteeseen. Ne palavat missä he ovat.

nesteet

Nesteiden palavuus riippuu niiden kemiallisesta luonteesta, samoin kuin niiden hapettumisaste. Erittäin hapettunut nesteet, ilman monia elektronit lahjoittaa, kuten vettä tai tetrafluorocarbon, CF ₄, älä polta merkittävästi.

Mutta vielä tärkeämpää kuin tämä kemiallinen ominaisuus on sen höyrynpaine. Haihtuvalla nesteellä on korkea höyrynpaine, mikä tekee siitä syttyvän ja vaarallisen. Miksi? Koska nesteen pintaa "kiertävät" kaasumaiset molekyylit palavat ensin ja edustavat tulen painopistettä.

Haihtuvat nesteet erottuvat voimakkaista hajuista ja niiden kaasut vievät nopeasti suuren määrän. Bensiini on selkeä esimerkki helposti syttyvästä nesteestä. Polttoaineiden osalta diesel ja muut raskaammat hiilivetyseokset ovat yleisimpiä.

vesi

Jotkut nesteet, kuten vesi, eivät voi palaa, koska niiden kaasumaiset molekyylit eivät voi luopua elektroneistaan ​​happea varten. Itse asiassa sitä käytetään vaistomaisesti liekkien sammuttamiseen ja se on yksi palomiesten käyttämistä aineista. Tulipalon voimakas lämpö siirtyy veteen, joka käyttää sitä vaihtamaan kaasumaiseen vaiheeseen.

He ovat nähneet todellisissa ja kuvitteellisissa kohtauksissa kuinka tuli palaa meren pinnalla; todellinen polttoaine on kuitenkin öljyä tai mitä tahansa öljyä, joka ei sekoittu veteen ja kelluu pinnalla.

Kaikkien polttoaineiden, joiden koostumuksessa on prosentuaalisesti vettä (tai kosteutta), polttoaineen palavuus laskee.

Tämä johtuu jälleen siitä, että osa alkuperäisestä lämmöstä häviää kuumentamalla vesipartikkeleita. Tästä syystä märät kiintoaineet eivät pala ennen kuin niiden vesipitoisuus on poistettu.

Viitteet

1. Chemicool-sanakirja. (2017). Määritelmä Polttoaine. Palautettu osoitteesta: chemicool.com
2. Kesät, Vincent. (5. huhtikuuta 2018). Onko typpipolttoaine? Sciencing. Palautettu osoitteesta: sciencing.com
3. Helmenstine, tohtori Anne Marie (22. kesäkuuta 2018). Palamisen määritelmä (kemia). Palautettu osoitteesta: gondo.com
4. Wikipedia. (2018). Palavuus ja syttyvyys. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
5. Marpic-web-suunnittelu. (2015, 16. kesäkuuta). Millaisia ​​tulipaloja esiintyy ja miten materiaalien palavuus määrittelee tämän tyypillisyyden? Palautettu osoitteesta: marpicsl.com
6. Opi hätätilanteet. (SF). Tulipalon teoria. Palautettu osoitteesta: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Esimerkkejä syttyvistä aineista. Palautettu osoitteesta: quimicas.net