Mnoho ľudí vie, že smrť pri požiari nastáva častejšie v dôsledku otravy splodinami horenia ako v dôsledku vystavenia účinkom tepla. Ale otráviť sa môžete nielen pri požiari, ale aj v bežnom živote. Vzniká otázka, aké druhy produktov spaľovania existujú a za akých podmienok vznikajú? Skúsme na to prísť.
Čo je spaľovanie a jeho produkt?
Existujú tri veci, na ktoré sa môžete pozerať donekonečna: ako tečie voda, ako pracujú iní ľudia a, samozrejme, ako horí oheň…
Spaľovanie je fyzikálny a chemický proces založený na redoxnej reakcii. Spravidla je sprevádzané uvoľňovaním energie vo forme ohňa, tepla a svetla. Tento proces zahŕňa látku alebo zmes látok, ktoré horia - redukčné činidlá, ako aj oxidačné činidlo. Najčastejšie táto úloha patrí kyslíku. Spaľovanie možno nazvať aj procesom oxidácie horiacich látok (je dôležité si uvedomiť, že spaľovanie je poddruhom oxidačných reakcií a nie naopak).
Splodiny horenia sú všetky produkty, ktoré sa uvoľňujú počas spaľovania. Chemici v takýchto prípadoch hovoria: "Všetko, čo je na pravej strane reakčnej rovnice." Tento výraz však v našom prípade nie je použiteľný, pretože okrem redoxného procesu prebiehajú aj rozkladné reakcie a niektoré látky jednoducho zostávajú nezmenené. To znamená, že produkty spaľovania sú dym, popol, sadze, emitované plyny vrátane výfukových plynov. Ale špeciálnym produktom je, samozrejme, energia, ktorá, ako je uvedené v poslednom odseku, je vyžarovaná vo forme tepla, svetla, ohňa.
Látky uvoľňované počas spaľovania: oxidy uhlíka
Existujú dva oxidy uhlíka: CO2a CO. Prvý sa nazýva oxid uhličitý (oxid uhličitý, oxid uhoľnatý (IV)), keďže ide o bezfarebný plyn pozostávajúci z uhlíka úplne oxidovaného kyslíkom. To znamená, že uhlík má v tomto prípade maximálny oxidačný stav - štvrtý (+4). Tento oxid je produktom spaľovania absolútne všetkých organických látok, ak sú pri spaľovaní nadbytočné kyslíka. Okrem toho pri dýchaní uvoľňujú živé bytosti oxid uhličitý. Sám o sebe nie je nebezpečný, ak jeho koncentrácia vo vzduchu nepresiahne 3 percentá.
Oxid uhoľnatý (II) (oxid uhoľnatý) - CO - je jedovatý plyn, v molekule ktorého je uhlík v oxidačnom stave +2. To je dôvod, prečo táto zlúčenina môže „vyhorieť“, to znamená pokračovať v reakcii s kyslíkom: CO+O2=CO2. DomovNebezpečnou vlastnosťou tohto oxidu je jeho neuveriteľne veľká schopnosť viazať sa na červené krvinky v porovnaní s kyslíkom. Erytrocyty sú červené krvinky, ktorých úlohou je transportovať kyslík z pľúc do tkanív a naopak oxid uhličitý do pľúc. Preto je hlavným nebezpečenstvom oxidu to, že narúša prenos kyslíka do rôznych orgánov ľudského tela, čím spôsobuje hladovanie kyslíkom. Je to CO, ktorý najčastejšie spôsobuje otravu splodinami horenia v ohni.
Oba oxidy uhoľnaté sú bez farby a bez zápachu.
Voda
Pri spaľovaní sa uvoľňuje aj známa voda - H2O. Pri teplote spaľovania sa produkty uvoľňujú vo forme plynu. A voda je ako para. Voda je produktom spaľovania metánu – CH4. Vo všeobecnosti sa voda a oxid uhličitý (oxid uhoľnatý, opäť všetko závisí od množstva kyslíka) uvoľňujú hlavne pri úplnom spaľovaní všetkých organických látok.
Sulfidový plyn, sírovodík
Sulfidový plyn je tiež oxid, ale tentoraz je síra SO2. Má veľké množstvo názvov: oxid siričitý, oxid siričitý, oxid siričitý, oxid sírový (IV). Tento produkt horenia je bezfarebný plyn s prenikavým zápachom zapálenej zápalky (uvoľňuje sa pri zapálení). Anhydrid sa uvoľňuje pri spaľovaní síry, organických a anorganických zlúčenín obsahujúcich síru, napríklad sírovodíka (Н2S).
Pri kontakte so sliznicami očí, nosa alebo úst človeka oxid ľahko reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej, ktorá sa ľahko rozkladá späť, alezároveň dokáže dráždiť receptory, vyvolávať zápalové procesy v dýchacom trakte: SO3. Je to spôsobené toxicitou produktu spaľovania síry. Oxid siričitý, podobne ako oxid uhoľnatý, môže horieť – oxidovať na SO3. Ale to sa deje pri veľmi vysokých teplotách. Táto vlastnosť sa využíva pri výrobe kyseliny sírovej v závode, pretože SO3 reaguje s vodou za vzniku H2SO 4.
Pri tepelnom rozklade niektorých zlúčenín sa však uvoľňuje sírovodík. Tento plyn je tiež jedovatý a má charakteristický zápach po skazených vajciach.
Kyanovodík
Potom Himmler zaťal čeľusť, prehryzol ampulku kyanidu draselného a o niekoľko sekúnd zomrel.
Kyanid draselný – najsilnejší jed – soľ kyseliny kyanovodíkovej, známa aj ako kyanovodík – HCN. Je to bezfarebná kvapalina, ale veľmi prchavá (ľahko prechádzajúca do plynného skupenstva). To znamená, že pri spaľovaní sa bude uvoľňovať aj do atmosféry vo forme plynu. Kyselina kyanovodíková je veľmi jedovatá, už malá koncentrácia vo vzduchu – 0,01 percenta – je smrteľná. Charakteristickým znakom kyseliny je charakteristická vôňa horkých mandlí. Chutné, však?
Kyselina kyanovodíková má však jednu „chuť“– môže sa otráviť nielen priamym vdýchnutím dýchacím systémom, ale aj pokožkou. Takže chrániť sa iba plynovou maskou nebude fungovať.
Akroleín
Propenal,akroleín, akrylaldehyd - to všetko sú názvy jednej látky, aldehydu nenasýtenej kyseliny akrylovej: CH2=CH-CHO. Tento aldehyd je tiež vysoko prchavá kvapalina. Akroleín je bezfarebný, má štipľavý zápach a je veľmi toxický. Ak sa kvapalina alebo jej výpary dostanú na sliznice, najmä do očí, spôsobuje silné podráždenie. Propenal je vysoko reaktívna zlúčenina, čo vysvetľuje jeho vysokú toxicitu.
Formaldehyd
Formaldehyd patrí podobne ako akroleín do triedy aldehydov a je to aldehyd kyseliny mravčej. Táto zlúčenina je známa aj ako metan. Je to toxický, bezfarebný plyn so štipľavým zápachom.
Látky obsahujúce dusík
Pri spaľovaní látok obsahujúcich dusík sa najčastejšie uvoľňuje čistý dusík - N2. Tento plyn je už prítomný v atmosfére vo veľkých množstvách. Príkladom produktu spaľovania amínov môže byť dusík. Ale pri tepelnom rozklade sa napríklad amónne soli a v niektorých prípadoch pri samotnom spaľovaní uvoľňujú do atmosféry aj jeho oxidy, pričom stupeň oxidácie dusíka v nich je plus jeden, dva, tri, štyri, päť. Oxidy sú plyny, ktoré majú hnedú farbu a sú extrémne toxické.
Popol, popol, sadze, sadze, uhlie
Saze alebo sadze – zvyšky uhlíka, ktoré z rôznych dôvodov nezreagovali. Sadze sa tiež nazývajú amfotérny uhlík.
Popol alebo popol - malé častice anorganických solí, ktoré nezhoreli ani sa nerozložili pri teplote spaľovania. Keď palivo dohorí, tieto mikrozlúčeniny sa suspendujú alebo sa hromadia na dne.
A uhlie je produktom nedokonalého spaľovaniadrevo, teda jeho nespálené zvyšky, ale stále schopné horenia.
Samozrejme, nie sú to všetky zlúčeniny, ktoré sa uvoľnia pri spaľovaní určitých látok. Vymenovať ich všetky je nereálne a nie je to potrebné, pretože iné látky sa uvoľňujú v zanedbateľných množstvách a iba vtedy, keď sú niektoré zlúčeniny oxidované.
Iné zmesi: dym
Hviezdy, les, gitara… Čo môže byť romantickejšie? A chýba jeden z najdôležitejších atribútov – oheň a nad ním obláčik dymu. Čo je dym?
Dym je druh zmesi, ktorá pozostáva z plynu a častíc v ňom suspendovaných. Vodná para, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý a iné pôsobia ako plyn. A pevné častice sú popol a len nespálené zvyšky.
Výfuk
Väčšina moderných áut poháňa spaľovací motor, čiže na pohyb sa využíva energia získaná spaľovaním paliva. Najčastejšie ide o benzín a iné ropné produkty. Ale pri spaľovaní sa do atmosféry uvoľňuje veľké množstvo odpadu. Toto sú výfukové plyny. Do ovzdušia sa uvoľňujú vo forme dymu z výfukov áut.
Väčšinu ich objemu zaberá dusík, ako aj voda, oxid uhličitý. Uvoľňujú sa však aj toxické zlúčeniny: oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, nespálené uhľovodíky, ako aj sadze a benzpyrén. Posledné dva sú karcinogény, čo znamená, že zvyšujú riziko vzniku rakoviny.
Vlastnosti produktov úplnej oxidácie (v tomto prípade spaľovania) látok a zmesí: papier, suchá tráva
KedyPri horení papiera sa uvoľňuje aj oxid uhličitý a voda a pri nedostatku kyslíka oxid uhoľnatý. Okrem toho papier obsahuje lepidlá, ktoré sa dajú uvoľniť a koncentrovať, a živice.
Rovnaká situácia nastáva pri spaľovaní sena, len bez lepidiel a živice. V oboch prípadoch je dym biely so žltým odtieňom so špecifickým zápachom.
Drevo – palivové drevo, dosky
Drevo pozostáva z organickej hmoty (vrátane síry a dusíka) a malého množstva minerálnych solí. Preto pri úplnom spálení sa uvoľňuje oxid uhličitý, voda, dusík a oxid siričitý; tvorí sa sivý a niekedy čierny dym so živicovým zápachom.
Zlúčeniny síry a dusíka
Už sme hovorili o toxicite, produktoch spaľovania týchto látok. Za zmienku tiež stojí, že pri spaľovaní síry sa uvoľňuje dym so šedo-sivou farbou a štipľavým zápachom oxidu siričitého (pretože sa uvoľňuje oxid siričitý); a pri spaľovaní dusíkatých a iných dusíkatých látok je žltohnedý, s dráždivým zápachom (nie vždy sa však objaví dym).
Metals
Pri spaľovaní kovov vznikajú oxidy, peroxidy alebo superoxidy týchto kovov. Okrem toho, ak kov obsahuje nejaké organické alebo anorganické nečistoty, potom vznikajú produkty spaľovania týchto nečistôt.
Horčík má však vlastnosť spaľovania, pretože horí nielen v kyslíku, ako iné kovy, ale aj v oxide uhličitom, pričom vzniká uhlík a oxid horečnatý: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Dym je biely, bez zápachu.
Phosphorus
Pri spaľovaní fosforu vzniká biely dym, ktorý vonia ako cesnak. Takto vzniká oxid fosforečný.
Guma
A, samozrejme, pneumatiky. Dym z horiacej gumy je čierny, kvôli veľkému množstvu sadzí. Okrem toho sa uvoľňujú splodiny horenia organických látok a oxidu síry a dym vďaka tomu získava sírový zápach. Uvoľňujú sa aj ťažké kovy, furán a iné toxické zlúčeniny.
Klasifikácia jedovatých látok
Ako ste si mohli všimnúť, väčšina produktov spaľovania je jedovatá. Preto, keď hovoríme o ich klasifikácii, bolo by správne analyzovať klasifikáciu toxických látok.
V prvom rade sa všetky toxické látky - ďalej OV - delia na smrteľné, dočasne zneschopňujúce a dráždivé. Prvé sa delia na činidlá ovplyvňujúce nervový systém (Vi-X), dusivé (oxid uhoľnatý), pľuzgiere na koži (horčičný plyn) a všeobecne toxické (kyanovodík). Príklady dočasne zneschopňujúcich agentov zahŕňajú B-Zet a otravný - adamsit.
Volume
Poďme sa teraz porozprávať o veciach, na ktoré by sa nemalo zabúdať, keď hovoríme o produktoch vznikajúcich pri spaľovaní.
Objem splodín horenia je dôležitá a veľmi užitočná informácia, ktorá napríklad pomôže určiť mieru nebezpečenstva horenia konkrétnej látky. To znamená, že ak poznáte objem produktov, môžete určiť množstvo škodlivých zlúčenín, ktoré tvoria uvoľnené plyny (ako si pamätáte, väčšina produktov sú plyny).
Na výpočet požadovaného objemu najprvzase potrebujete vedieť, či došlo k prebytku alebo nedostatku oxidačného činidla. Ak bol napríklad kyslík obsiahnutý v prebytku, potom všetka práca spočíva v zostavení všetkých reakčných rovníc. Malo by sa pamätať na to, že palivo vo väčšine prípadov obsahuje nečistoty. Potom sa podľa zákona o zachovaní hmotnosti vypočíta látkové množstvo všetkých produktov spaľovania a pri zohľadnení teploty a tlaku sa podľa vzorca Mendeleev-Clapeyron zistí samotný objem. Samozrejme, pre človeka, ktorý nevie nič o chémii, všetko vyššie uvedené vyzerá strašidelne, ale v skutočnosti na tom nie je nič ťažké, len na to treba prísť. Nemá cenu sa tým podrobnejšie zaoberať, keďže o tom článok nie je. S nedostatkom kyslíka sa zvyšuje zložitosť výpočtu - menia sa reakčné rovnice a samotné produkty spaľovania. Okrem toho sa teraz používa viac skrátených vzorcov, ale je lepšie začať s prezentovanou metódou (ak je to potrebné), aby ste pochopili význam výpočtov.
Otrava
Niektoré látky emitované do atmosféry počas oxidácie paliva sú toxické. Otrava splodinami horenia je veľmi reálnou hrozbou nielen v prípade požiaru, ale aj v aute. Navyše, vdýchnutie alebo iné požitie niektorých z nich nevedie k okamžitému negatívnemu výsledku, ale po chvíli vám to pripomenie. Takto sa napríklad správajú karcinogény.
Samozrejme, každý musí poznať pravidlá, aby sa predišlo negatívnym následkom. V prvom rade ide o pravidlá požiarnej bezpečnosti, teda to, čo sa hovorí každému dieťaťu od raného detstva. Ale z nejakého dôvodu sa to často stávadospelí a deti na ne jednoducho zabudnú.
Pravidlá prvej pomoci v prípade otravy sú s najväčšou pravdepodobnosťou mnohým známe. Ale pre každý prípad: najdôležitejšie je vyniesť otráveného na čerstvý vzduch, teda zabrániť tomu, aby sa do jeho tela dostali ďalšie toxíny. Musíte si však uvedomiť, že existujú metódy ochrany pred produktmi spaľovania dýchacích orgánov, povrchu tela. Toto je ochranný oblek pre hasičov, plynové masky, kyslíkové masky.
Ochrana pred toxickými produktmi spaľovania je veľmi dôležitá.
Súkromné použitie osoby
Moment, keď sa ľudia naučili používať oheň pre svoje vlastné účely, bol nepochybne zlomovým bodom vo vývoji celého ľudstva. Napríklad niektoré z jej najdôležitejších produktov – teplo a svetlo – používal (a stále používa) človek pri varení, osvetlení a zohrievaní v chladnom počasí. Uhlie sa v staroveku používalo ako nástroj na kreslenie a teraz napríklad ako liek (aktívne uhlie). Zaznamenalo sa aj použitie oxidu sírového pri príprave kyseliny, rovnako ako oxid fosforečný.
Záver
Stojí za zmienku, že všetko, čo je tu popísané, sú len všeobecné informácie, ktoré uvádzame na oboznámenie sa s otázkami o produktoch spaľovania.
Rád by som povedal, že dodržiavanie bezpečnostných pravidiel a rozumné zaobchádzanie so samotným spaľovacím procesom a jeho produktmi umožní ich dobré využitie.
