Veel mensen weten dat de dood tijdens een brand vaker voorkomt door vergiftiging door verbrandingsproducten dan door thermische blootstelling. Maar je kunt niet alleen vergiftigd raken tijdens een brand, maar ook in het dagelijks leven. De vraag rijst welke soorten verbrandingsproducten er zijn en onder welke omstandigheden worden ze gevormd? Laten we proberen erachter te komen.
Wat is verbranding en het product ervan?
Er zijn drie dingen waar je eindeloos naar kunt kijken: hoe water stroomt, hoe andere mensen werken en natuurlijk hoe vuur brandt…
Verbranding is een fysisch en chemisch proces op basis van een redoxreactie. Het gaat in de regel gepaard met het vrijkomen van energie in de vorm van vuur, warmte en licht. Bij dit proces gaat het om een stof of een mengsel van stoffen die brandwonden veroorzaken - zowel reductiemiddelen als een oxidatiemiddel. Meestal behoort deze rol tot zuurstof. Verbranding kan ook het proces van oxidatie van brandende stoffen worden genoemd (het is belangrijk om te onthouden dat verbranding een ondersoort is van oxidatiereacties, en niet omgekeerd).
Verbrandingsproducten zijn het enige dat vrijkomt bij verbranding. Chemici zeggen in dergelijke gevallen: "Alles wat aan de rechterkant van de reactievergelijking staat." Maar deze uitdrukking is in ons geval niet van toepassing, omdat naast het redoxproces ook ontledingsreacties optreden en sommige stoffen gewoon onveranderd blijven. Dat wil zeggen, de verbrandingsproducten zijn rook, as, roet, uitgestoten gassen, inclusief uitlaatgassen. Maar het speciale product is natuurlijk energie, die, zoals opgemerkt in de laatste paragraaf, wordt uitgestraald in de vorm van warmte, licht, vuur.
Stoffen die vrijkomen bij verbranding: koolstofoxiden
Er zijn twee oxiden van koolstof: CO2 en CO. De eerste wordt kooldioxide (kooldioxide, koolmonoxide (IV)) genoemd, omdat het een kleurloos gas is dat bestaat uit koolstof die volledig is geoxideerd door zuurstof. Dat wil zeggen, koolstof heeft in dit geval een maximale oxidatietoestand - de vierde (+4). Dit oxide is een verbrandingsproduct van absoluut alle organische stoffen, als ze tijdens de verbranding meer zuurstof bevatten. Bovendien komt tijdens de ademhaling door levende wezens koolstofdioxide vrij. Op zichzelf is het niet gevaarlijk als de concentratie in de lucht niet hoger is dan 3 procent.
Koolmonoxide (II) (koolmonoxide) - CO - is een giftig gas, in het molecuul waarvan koolstof zich in de +2-oxidatietoestand bevindt. Daarom kan deze verbinding "doorbranden", dat wil zeggen, blijven reageren met zuurstof: CO+O2=CO2. Thuiseen gevaarlijk kenmerk van dit oxide is het ongelooflijk grote vermogen om zich, in vergelijking met zuurstof, aan rode bloedcellen te hechten. Erytrocyten zijn rode bloedcellen die tot taak hebben zuurstof van de longen naar de weefsels te transporteren en omgekeerd koolstofdioxide naar de longen. Daarom is het grootste gevaar van oxide dat het de overdracht van zuurstof naar verschillende organen van het menselijk lichaam verstoort, waardoor zuurstofgebrek ontstaat. Het is CO dat meestal vergiftiging veroorzaakt door verbrandingsproducten bij een brand.
Beide koolmonoxiden zijn kleurloos en geurloos.
Water
Het bekende water - H2O - komt ook vrij bij verbranding. Bij de verbrandingstemperatuur komen de producten vrij in de vorm van gas. En water is als stoom. Water is een verbrandingsproduct van methaangas - CH4. Over het algemeen komen water en kooldioxide (koolmonoxide, weer hangt het allemaal af van de hoeveelheid zuurstof) vooral vrij bij de volledige verbranding van alle organische stoffen.
Sulfidegas, waterstofsulfide
Sulfidegas is ook een oxide, maar deze keer is zwavel SO2. Het heeft een groot aantal namen: zwaveldioxide, zwaveldioxide, zwaveldioxide, zwaveloxide (IV). Dit verbrandingsproduct is een kleurloos gas, met een doordringende geur van een ontstoken lucifer (het komt vrij bij het ontsteken). Anhydride komt vrij bij de verbranding van zwavel, zwavelhoudende organische en anorganische verbindingen, bijvoorbeeld waterstofsulfide (Н2S).
Als het in contact komt met de slijmvliezen van de ogen, neus of mond van een persoon, reageert dioxide gemakkelijk met water, waarbij zwaveligzuur wordt gevormd, dat gemakkelijk weer ontleedt, maartegelijkertijd slaagt het erin de receptoren te irriteren, ontstekingsprocessen in de luchtwegen te veroorzaken: SO3. Dit komt door de toxiciteit van het verbrandingsproduct van zwavel. Zwaveldioxide kan, net als koolmonoxide, verbranden - oxideren tot SO3. Maar dit gebeurt bij zeer hoge temperaturen. Deze eigenschap wordt gebruikt bij de productie van zwavelzuur in de fabriek, aangezien SO3 reageert met water om H2SO te vormen 4.
Maar waterstofsulfide komt vrij bij de thermische ontleding van sommige verbindingen. Dit gas is ook giftig, met een karakteristieke geur van rotte eieren.
Waterstofcyanide
Toen klemde Himmler zijn kaken op elkaar, beet door een ampul kaliumcyanide en stierf een paar seconden later.
Kaliumcyanide - het sterkste-g.webp
Maar blauwzuur heeft één "schil" - het kan niet alleen worden vergiftigd door rechtstreeks in te ademen met het ademhalingssysteem, maar ook door de huid. Het zal dus niet werken om jezelf alleen te beschermen met een gasmasker.
Acrolein
Propenal,acroleïne, acrylaldehyde - dit zijn allemaal de namen van één stof, onverzadigd acrylzuuraldehyde: CH2=CH-CHO. Dit aldehyde is ook een zeer vluchtige vloeistof. Acroleïne is kleurloos, heeft een penetrante geur en is zeer giftig. Als vloeistof of zijn dampen op de slijmvliezen komen, vooral in de ogen, veroorzaakt dit ernstige irritatie. Propenal is een zeer reactieve verbinding en dit verklaart de hoge toxiciteit ervan.
Formaldehyde
Net als acroleïne behoort formaldehyde tot de klasse van aldehyden en is het een aldehyde van mierenzuur. Deze verbinding is ook bekend als methanal. Het is een giftig, kleurloos gas met een scherpe geur.
Stikstofhoudende stoffen
Meestal komt tijdens de verbranding van stoffen die stikstof bevatten, zuivere stikstof vrij - N2. Dit gas is al in grote hoeveelheden in de atmosfeer aanwezig. Stikstof kan een voorbeeld zijn van een verbrandingsproduct van aminen. Maar tijdens thermische ontleding, bijvoorbeeld ammoniumzouten, en in sommige gevallen tijdens de verbranding zelf, worden de oxiden ervan ook in de atmosfeer uitgestoten, met de mate van stikstofoxidatie erin plus één, twee, drie, vier, vijf. Oxiden zijn gassen die bruin van kleur en extreem giftig zijn.
As, as, roet, roet, kolen
Roet, of roet - de overblijfselen van koolstof die om verschillende redenen niet hebben gereageerd. Roet wordt ook wel amfotere koolstof genoemd.
As, of as - kleine deeltjes anorganische zouten die niet zijn verbrand of ontbonden bij de verbrandingstemperatuur. Wanneer de brandstof opbrandt, worden deze microverbindingen gesuspendeerd of hopen zich op de bodem op.
En steenkool is een product van onvolledige verbrandinghout, dat wil zeggen, de onverbrande overblijfselen, maar nog steeds in staat om te branden.
Dit zijn natuurlijk niet alle verbindingen die vrijkomen bij de verbranding van bepaalde stoffen. Om ze allemaal op te sommen is onrealistisch en ook niet nodig, omdat andere stoffen in verwaarloosbare hoeveelheden vrijkomen, en alleen wanneer bepaalde verbindingen worden geoxideerd.
Andere mixen: rook
Sterren, bos, gitaar… Wat is er romantischer? En een van de belangrijkste attributen ontbreekt - een vuur en een sliert rook erboven. Wat is rook?
Rook is een soort mengsel dat bestaat uit gas en daarin zwevende deeltjes. Waterdamp, koolmonoxide en kooldioxide en andere werken als gas. En vaste deeltjes zijn as en gewoon onverbrande resten.
Uitlaat
De meeste moderne auto's rijden op een verbrandingsmotor, dat wil zeggen dat voor beweging de energie wordt gebruikt die wordt verkregen uit de verbranding van brandstof. Meestal is het benzine en andere aardolieproducten. Maar bij verbranding komt er een grote hoeveelheid afval vrij in de atmosfeer. Dit zijn de uitlaatgassen. Ze komen in de atmosfeer terecht in de vorm van rook uit de uitlaatpijpen van auto's.
Het grootste deel van hun volume wordt ingenomen door stikstof, evenals water, koolstofdioxide. Maar er komen ook giftige stoffen vrij: koolmonoxide, stikstofoxiden, onverbrande koolwaterstoffen, maar ook roet en benzpyreen. De laatste twee zijn kankerverwekkend, wat betekent dat ze het risico op het ontwikkelen van kanker verhogen.
Kenmerken van producten van volledige oxidatie (in dit geval verbranding) van stoffen en mengsels: papier, droog gras
WanneerBij de verbranding van papier komen ook kooldioxide en water vrij, en bij zuurstofgebrek komt koolmonoxide vrij. Daarnaast bevat papier lijmen die kunnen worden losgemaakt en geconcentreerd, en harsen.
Dezelfde situatie doet zich voor bij het verbranden van hooi, alleen zonder lijm en hars. In beide gevallen is de rook wit met een gele tint, met een specifieke geur.
Hout - brandhout, planken
Hout bestaat uit organisch materiaal (inclusief zwavel en stikstof) en een kleine hoeveelheid minerale zouten. Daarom komen koolstofdioxide, water, stikstof en zwaveldioxide vrij wanneer het volledig is verbrand; grijze, en soms zwarte rook met een harsachtige geur, as wordt gevormd.
Zwavel- en stikstofverbindingen
We hebben het al gehad over toxiciteit, verbrandingsproducten van deze stoffen. Het is ook vermeldenswaard dat wanneer zwavel wordt verbrand, er rook wordt uitgestoten met een grijs-grijze kleur en een scherpe geur van zwaveldioxide (omdat het zwaveldioxide is dat wordt uitgestoten); en bij verbranding van stikstofhoudende en andere stikstofhoudende stoffen is het geelbruin, met een irriterende geur (maar rook komt niet altijd naar voren).
Metalen
Wanneer metalen worden verbrand, worden oxiden, peroxiden of superoxiden van deze metalen gevormd. Als het metaal bovendien organische of anorganische onzuiverheden bevat, worden verbrandingsproducten van deze onzuiverheden gevormd.
Maar magnesium heeft een verbrandingsfunctie, omdat het niet alleen in zuurstof verbrandt, zoals andere metalen, maar ook in koolstofdioxide, waarbij koolstof en magnesiumoxide worden gevormd: 2 Mg+CO2=C+2MgO. De rook is wit, geurloos.
Fosfor
Bij het verbranden van fosfor komt witte rook vrij die naar knoflook ruikt. Dit produceert fosforoxide.
Rubber
En natuurlijk banden. De rook van brandend rubber is zwart door de grote hoeveelheid roet. Bovendien komen verbrandingsproducten van organische stoffen en zwaveloxide vrij en daardoor krijgt de rook een zwavelachtige geur. Ook komen zware metalen, furaan en andere giftige stoffen vrij.
Classificatie van giftige stoffen
Zoals je misschien hebt gemerkt, zijn de meeste verbrandingsproducten giftig. Daarom zou het juist zijn om over hun classificatie te spreken om de classificatie van giftige stoffen te analyseren.
Allereerst worden alle giftige stoffen - hierna OV - onderverdeeld in dodelijk, tijdelijk invaliderend en irriterend. De eerstgenoemde zijn onderverdeeld in middelen die het zenuwstelsel aantasten (Vi-X), verstikkend (koolmonoxide), huidblaren (mosterdgas) en in het algemeen toxisch (waterstofcyanide). Voorbeelden van tijdelijk invaliderende agenten zijn B-Zet en irritant - adamsite.
Volume
Laten we het nu hebben over die dingen die niet mogen worden vergeten als we het hebben over producten die vrijkomen bij verbranding.
Het volume van verbrandingsproducten is belangrijke en zeer nuttige informatie, die bijvoorbeeld zal helpen bij het bepalen van het verbrandingsgevaar van een bepaalde stof. Dat wil zeggen, als u de hoeveelheid producten kent, kunt u de hoeveelheid schadelijke verbindingen bepalen waaruit de vrijgekomen gassen bestaan (zoals u zich herinnert, zijn de meeste producten gassen).
Om het gewenste volume te berekenen, eerstbeurt moet u weten of er sprake was van een teveel of een gebrek aan een oxidatiemiddel. Als er bijvoorbeeld een overmaat aan zuurstof aanwezig was, komt al het werk neer op het opstellen van alle reactievergelijkingen. Houd er rekening mee dat brandstof in de meeste gevallen onzuiverheden bevat. Daarna wordt, volgens de wet van behoud van massa, de hoeveelheid stof van alle verbrandingsproducten berekend en, rekening houdend met de temperatuur en druk, volgens de formule van Mendeleev-Clapeyron, wordt het volume zelf gevonden. Natuurlijk, voor iemand die niets van scheikunde weet, ziet al het bovenstaande er eng uit, maar in feite is er niets moeilijks, je moet het gewoon uitzoeken. Het is niet de moeite waard om hier nader op in te gaan, aangezien het artikel daar niet over gaat. Bij een gebrek aan zuurstof neemt de complexiteit van de berekening toe - de reactievergelijkingen en de verbrandingsproducten zelf veranderen. Daarnaast worden nu meer verkorte formules gebruikt, maar het is beter om (indien nodig) met de gepresenteerde methode te beginnen om de betekenis van de berekeningen te begrijpen.
Vergiftiging
Sommige stoffen die tijdens de oxidatie van brandstof in de atmosfeer terechtkomen, zijn giftig. Vergiftiging door verbrandingsproducten is een zeer reële bedreiging, niet alleen in geval van brand, maar ook in een auto. Bovendien leidt het inademen of anderszins innemen van een deel ervan niet direct tot een negatief resultaat, maar zal je er na een tijdje wel aan herinneren. Dit is bijvoorbeeld hoe kankerverwekkende stoffen zich gedragen.
Natuurlijk moet iedereen de regels kennen om negatieve gevolgen te voorkomen. Allereerst zijn dit brandveiligheidsregels, dat wil zeggen, wat elk kind vanaf de vroege kinderjaren wordt verteld. Maar om de een of andere reden komt het vaak voor datvolwassenen en kinderen vergeten ze gewoon.
De regels voor eerste hulp bij vergiftiging zijn bij velen waarschijnlijk ook bekend. Maar voor het geval dat: het belangrijkste is om de vergiftigde persoon in de frisse lucht te brengen, dat wil zeggen, om te voorkomen dat verdere gifstoffen zijn lichaam binnendringen. Maar u moet ook onthouden dat er beschermingsmethoden zijn tegen de verbrandingsproducten van de ademhalingsorganen, het oppervlak van het lichaam. Dit is een beschermend pak voor brandweerlieden, gasmaskers, zuurstofmaskers.
Bescherming tegen giftige verbrandingsproducten is erg belangrijk.
Privégebruik van een persoon
Het moment waarop mensen leerden vuur voor hun eigen doeleinden te gebruiken, was ongetwijfeld een keerpunt in de ontwikkeling van de hele mensheid. Enkele van de belangrijkste producten - warmte en licht - werden bijvoorbeeld door de mens gebruikt (en worden nog steeds gebruikt) bij het koken, verlichten en verwarmen bij koud weer. Steenkool werd in de oudheid gebruikt als tekengereedschap en nu bijvoorbeeld als medicijn (actieve kool). Het gebruik van zwaveloxide bij de bereiding van zuur is ook opgemerkt, evenals fosforoxide.
Conclusie
Het is vermeldenswaard dat alles wat hier wordt beschreven slechts algemene informatie is die wordt gepresenteerd om uzelf vertrouwd te maken met vragen over verbrandingsproducten.
Ik zou willen zeggen dat naleving van veiligheidsregels en een redelijke behandeling van zowel het verbrandingsproces zelf als de producten ervoor zorgen dat ze goed kunnen worden gebruikt.
