Brandbaarheid ontvlambaarheid, verschillen met oxidatie, eigenschappen

de brandbaarheid is de mate van reactiviteit van een verbinding om krachtig exotherm te reageren met zuurstof of een ander oxidatiemiddel (oxidatiemiddel). Dit geldt niet alleen voor chemische stoffen, maar ook voor een breed scala aan materialen, die volgens deze codes zijn geclassificeerd op basis van bouwcodes.

Daarom is de brandbaarheid uiterst belangrijk om het gemak te bepalen waarmee het materiaal verbrandt. Van hieruit ontvlambare stoffen of verbindingen, brandstoffen en niet-brandbare.

De brandbaarheid van het materiaal is niet alleen afhankelijk van de chemische eigenschappen (moleculaire structuur of stabiliteit van de bindingen), maar ook van de oppervlakte-volume relatie; dat wil zeggen, zolang een object een groter oppervlak heeft (zoals granietstof), hoe groter de neiging van het object om te verbranden.

Visueel kunnen de gloei- en vlammende effecten indrukwekkend zijn. De vlammen met hun tinten geel en rood (blauw en andere kleuren) zijn indicatief voor een latente transformatie; hoewel vroeger werd aangenomen dat de atomen van de materie tijdens het proces werden vernietigd.

De studies van vuur, evenals die van brandbaarheid, impliceren een dichte theorie van moleculaire dynamica. Daarnaast is het concept van autokatalyse, omdat de hitte van de vlam de reactie "voedt" zodat deze niet stopt totdat alle brandstof heeft gereageerd

Om die reden geeft vuur soms soms de indruk dat hij nog leeft. Strikt genomen is vuur echter niets meer dan energie die zich uit in licht en warmte (zelfs met de immense moleculaire complexiteit van de achtergrond).

index

• 1 Vlampunt of ontsteking
• 2 Verschillen tussen verbranding en oxidatie
• 3 Kenmerken van een brandstof
  • 3.1 -Gasen
  • 3.2 -Glad
  • 3.3 Vloeistoffen
• 4 Referenties

Vlampunt of ontsteking

Bekend in het Engels als Vlampunt, is de minimumtemperatuur waarbij een stof wordt ontstoken om de verbranding te starten.

Het hele proces van het vuur begint door een kleine vonk, die de nodige warmte verschaft om de energetische barrière te overwinnen die verhindert dat de reactie spontaan is. Anders zou het minimale contact van zuurstof met een materiaal ervoor zorgen dat het zelfs bij temperaturen onder het vriespunt verbrandt.

Het vlampunt is de parameter die bepaalt hoeveel brandstof een stof of materiaal al dan niet mag bevatten. Daarom heeft een zeer brandbare of ontvlambare stof een laag vlampunt; dat wil zeggen, het vereist temperaturen tussen 38 en 93ºC om een ​​vuur te verbranden en te ontketenen.

Het verschil tussen een ontvlambare en een brandbare stof wordt beheerst door internationaal recht. Derhalve kunnen de beschouwde temperatuurbereiken in waarden variëren. Ook zijn de woorden 'brandbaarheid' en 'ontvlambaarheid' uitwisselbaar; maar ze zijn niet 'ontvlambaar' of 'brandbaar'.

Een ontvlambare stof heeft een lager vlampunt in vergelijking met een brandbare stof. Om die reden zijn ontvlambare stoffen potentieel gevaarlijker dan brandstoffen en wordt het gebruik ervan strikt gecontroleerd.

Verschillen tussen verbranding en oxidatie

Beide processen of chemische reacties bestaan ​​uit een elektronenoverdracht waarbij zuurstof al dan niet kan deelnemen. Het zuurstofgas is een krachtig oxidatiemiddel, waarvan de elektronegativiteit zijn dubbele binding O = O reactief maakt, die na acceptatie van elektronen en het vormen van nieuwe bindingen energie vrijgeeft.

Dus in een oxidatiereactie de O₂ het krijgt de elektronen van een voldoende reducerende stof (elektronendonor). Veel metalen in contact met lucht en vocht raken bijvoorbeeld oxiderend. Het zilver wordt donkerder, het ijzer kleurt rood en het koper kan zelfs gepatineerd worden.

Ze geven echter geen vlammen af ​​wanneer ze dit doen. Als dat zo is, zouden alle metalen een gevaarlijke brandbaarheid hebben en zouden de gebouwen verbranden met de hitte van de zon. Hier ligt het verschil tussen verbranding en oxidatie: de hoeveelheid energie die vrijkomt.

Bij verbranding treedt oxidatie op waarbij de vrijgekomen warmte zelfdragend, lichtgevend en heet is. Evenzo is verbranding een veel versneld proces, omdat elke energiebarrière tussen het materiaal en zuurstof (of enige oxiderende stof, zoals permanganaten) wordt overwonnen..

Andere gassen, zoals Cl₂ en de F₂ kan heftig exotherme verbrandingsreacties initiëren. En onder de oxiderende vloeistoffen of vaste stoffen bevinden zich zuurstofrijk water, H₂O₂, en ammoniumnitraat, NH₄NO₃.

Kenmerken van een brandstof

Zoals zojuist uitgelegd, zou het geen vlampunt te laag moeten hebben en zou het moeten kunnen reageren met zuurstof of oxidatiemiddel. Veel stoffen komen in dit type materialen terecht, vooral groenten, plastics, hout, metalen, vetten, koolwaterstoffen, etc..

Sommige zijn vast, andere vloeibaar of gasvormig. De gassen zijn over het algemeen zo reactief dat ze volgens de definitie als ontvlambare stoffen worden beschouwd.

-gassen

De gassen zijn die welke veel gemakkelijker branden, zoals waterstof en acetyleen, C₂H₄. Dit komt omdat het gas veel sneller mengt met zuurstof, wat gelijk is aan een groter contactoppervlak. Je kunt je gemakkelijk voorstellen dat een zee van gasvormige moleculen tegen elkaar botst juist op het punt van ontsteking of ontsteking.

De reactie van gasvormige brandstoffen is zo snel en effectief, dat explosies worden gegenereerd. Om deze reden vormen gaslekken een situatie met een hoog risico.

Niet alle gassen zijn echter ontvlambaar of brandbaar. Zo reageren edelgassen, zoals argon, niet met zuurstof.

Dezelfde situatie doet zich voor met stikstof vanwege de sterke drievoudige binding N≡N; het kan echter breken onder extreme omstandigheden van druk en temperatuur, zoals die in een onweersbui.

-solide

Hoe is de brandbaarheid van vaste stoffen? Elk materiaal dat aan hoge temperaturen wordt blootgesteld, kan vlam vatten; de snelheid waarmee dit gebeurt, hangt echter af van de verhouding oppervlakvolume (en andere factoren, zoals het gebruik van beschermende films).

Fysiek gezien duurt een vaste stof langer om te verbranden en verspreidt het minder vuur omdat zijn moleculen minder in contact komen met zuurstof dan een laminaire of verpulverde vaste stof. Een rij papier brandt bijvoorbeeld veel sneller dan een blok hout van dezelfde afmetingen.

Ook vist een stapel ijzeren stof met meer kracht in vergelijking met een ijzeren mes.

Organische en metaalverbindingen

Chemisch gezien hangt de brandbaarheid van een vaste stof af van de atomen die het maken, de indeling (amorf, kristallijn) en de moleculaire structuur. Als het voornamelijk bestaat uit koolstofatomen, zelfs met een complexe structuur, wanneer het brandt, zal de volgende reactie optreden:

C + O₂ => CO₂

Maar de koolstoffen zijn niet alleen, maar vergezeld van waterstofatomen en andere atomen, die ook reageren met zuurstof. Zo wordt H geproduceerd₂O, ZO₃, NO₂, en andere verbindingen.

De moleculen die bij de verbranding worden geproduceerd, zijn echter afhankelijk van de hoeveelheid zuurstofreactant. Als koolstof bijvoorbeeld reageert met een zuurstoftekort, is het product:

C + 1 / 2O₂ => CO

Merk op dat van de CO₂ en de CO, de CO₂ Het is meer zuurstofrijk omdat het meer zuurstofatomen bevat. Daarom genereren incomplete verbrandingen verbindingen met een lager aantal O-atomen, vergeleken met die verkregen bij een volledige verbranding.

Naast koolstof kunnen er metallische vaste stoffen zijn die nog hogere temperaturen kunnen weerstaan ​​voordat ze worden verbrand en waarvan de overeenkomstige oxiden afkomstig zijn. In tegenstelling tot organische verbindingen, laten metalen geen gassen vrij (tenzij ze onzuiverheden hebben), omdat hun atomen beperkt zijn tot de metalen structuur. Ze verbranden waar ze zijn.

vloeistoffen

De brandbaarheid van vloeistoffen hangt af van hun chemische aard, evenals hun mate van oxidatie. Zeer geoxideerde vloeistoffen, zonder veel te doneren elektronen, zoals water of tetrafluorocarbon, CF₄, ze branden niet significant.

Maar, nog belangrijker dan dit chemische kenmerk, is de dampspanning. Een vluchtige vloeistof heeft een hoge dampspanning, waardoor deze ontvlambaar en gevaarlijk is. Waarom? Omdat de gasvormige moleculen "rondhangen", is het oppervlak van de vloeistof de eerste die brandt en vertegenwoordigen de focus van het vuur.

Vluchtige vloeistoffen onderscheiden zich door sterke geuren af ​​te geven en hun gassen nemen snel een groot volume in beslag. Benzine is een duidelijk voorbeeld van een licht ontvlambare vloeistof. En wat brandstoffen betreft, behoren dieselolie en andere mengsels van zwaardere koolwaterstoffen tot de meest voorkomende.

Het water

Sommige vloeistoffen, zoals water, kunnen niet verbranden omdat hun gasvormige moleculen hun elektronen niet aan zuurstof kunnen geven. In feite wordt het instinctief gebruikt om de vlammen te doven en is het een van de stoffen die het meest door brandweerlieden wordt toegepast. De intense hitte van het vuur wordt overgedragen aan het water, dat het gebruikt om over te schakelen naar de gasfase.

Hoe het vuur op het oppervlak van de zee brandt, is gezien in echte en fictieve scènes; de echte brandstof is echter olie of elke olie die niet mengbaar is met water en drijft op het oppervlak.

Alle brandstoffen met een percentage water (of vochtigheid) in hun samenstelling hebben als gevolg een vermindering van hun brandbaarheid.

Dit is opnieuw het gevolg van dat deel van de initiële warmte verloren gaat door de waterdeeltjes te verwarmen. Om deze reden branden natte vaste stoffen niet totdat hun watergehalte is geëlimineerd.

referenties

1. Chemicool Dictionary. (2017). Definitie van brandstof Teruggeplaatst van: chemicool.com
2. Zomers, Vincent. (5 april 2018). Is stikstofbrandstof? Sciencing. Teruggeplaatst van: sciencing.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Combustion Definitie (Chemie). Teruggeplaatst van: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2018). Brandbaarheid en ontvlambaarheid. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
5. Marpic Web Design. (16 juni 2015). Welke soorten vuur zijn er en hoe is de brandbaarheid van de materialen die deze typologie bepalen? Teruggeplaatst van: marpicsl.com
6. Leer noodgevallen (N.D.). Theorie van vuur. Teruggeplaatst van: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Voorbeelden van ontvlambare stoffen. Teruggeplaatst van: quimicas.net