Muitas pessoas sabem que a morte durante um incêndio ocorre mais frequentemente por envenenamento por produtos de combustão do que por exposição térmica. Mas você pode ser envenenado não apenas durante um incêndio, mas também na vida cotidiana. Surge a questão de quais tipos de produtos de combustão existem e em que condições eles são formados? Vamos tentar descobrir.
O que é combustão e seu produto?
Há três coisas que você pode olhar infinitamente: como a água flui, como as outras pessoas trabalham e, claro, como o fogo queima…
A combustão é um processo físico e químico baseado em uma reação redox. É acompanhado, via de regra, pela liberação de energia na forma de fogo, calor e luz. Este processo envolve uma substância ou uma mistura de substâncias que queimam - agentes redutores, bem como um agente oxidante. Muitas vezes este papel pertence ao oxigênio. A combustão também pode ser chamada de processo de oxidação de substâncias em combustão (é importante lembrar que a combustão é uma subespécie de reações de oxidação, e não vice-versa).
Produtos de combustão são todos os que são liberados durante a combustão. Os químicos nesses casos dizem: "Tudo o que está do lado direito da equação da reação". Mas essa expressão não se aplica ao nosso caso, pois, além do processo redox, também ocorrem reações de decomposição, e algumas substâncias simplesmente permanecem in alteradas. Ou seja, os produtos da combustão são fumaça, cinzas, fuligem, gases emitidos, incluindo gases de exaustão. Mas o produto especial é, obviamente, a energia, que, como observado no último parágrafo, é emitida na forma de calor, luz, fogo.
Substâncias liberadas durante a combustão: óxidos de carbono
Existem dois óxidos de carbono: CO2e CO. O primeiro é chamado de dióxido de carbono (dióxido de carbono, monóxido de carbono (IV)), pois é um gás incolor constituído por carbono completamente oxidado pelo oxigênio. Ou seja, o carbono neste caso tem um estado de oxidação máximo - o quarto (+4). Este óxido é um produto da combustão de absolutamente todas as substâncias orgânicas, se estiverem em excesso de oxigênio durante a combustão. Além disso, o dióxido de carbono é liberado pelos seres vivos durante a respiração. Por si só, não é perigoso se sua concentração no ar não exceder 3%.
Monóxido de carbono (II) (monóxido de carbono) - CO - é um gás venenoso, em cuja molécula o carbono está no estado de oxidação +2. É por isso que este composto pode "queimar", ou seja, continuar a reagir com o oxigênio: CO+O2=CO2. Casauma característica perigosa desse óxido é sua capacidade incrivelmente grande, em comparação com o oxigênio, de se ligar aos glóbulos vermelhos. Os eritrócitos são glóbulos vermelhos cuja tarefa é transportar oxigênio dos pulmões para os tecidos e vice-versa, dióxido de carbono para os pulmões. Portanto, o principal perigo do óxido é que ele interfere na transferência de oxigênio para vários órgãos do corpo humano, causando f alta de oxigênio. É o CO que mais frequentemente causa envenenamento por produtos de combustão em um incêndio.
Ambos os monóxidos de carbono são incolores e inodoros.
Água
A conhecida água - H2O - também é liberada durante a combustão. Na temperatura de combustão, os produtos são liberados na forma de gás. E a água é como o vapor. A água é um produto da combustão do gás metano - CH4. Em geral, água e dióxido de carbono (monóxido de carbono, novamente tudo depende da quantidade de oxigênio) são liberados principalmente durante a combustão completa de todas as substâncias orgânicas.
Gás sulfeto, sulfeto de hidrogênio
Gás sulfeto também é um óxido, mas desta vez o enxofre é SO2. Tem um grande número de nomes: dióxido de enxofre, dióxido de enxofre, dióxido de enxofre, óxido de enxofre (IV). Este produto da combustão é um gás incolor, com cheiro pungente de fósforo aceso (é liberado quando acende). O anidrido é liberado durante a combustão do enxofre, compostos orgânicos e inorgânicos contendo enxofre, por exemplo, sulfeto de hidrogênio (Н2S).
Quando entra em contato com as mucosas dos olhos, nariz ou boca de uma pessoa, o dióxido reage facilmente com a água, formando ácido sulfuroso, que se decompõe facilmente, masao mesmo tempo, consegue irritar os receptores, provocar processos inflamatórios no trato respiratório: SO3. Isto é devido à toxicidade do produto de combustão de enxofre. O dióxido de enxofre, como o monóxido de carbono, pode queimar - oxidar a SO3. Mas isso acontece em temperaturas muito altas. Esta propriedade é utilizada na produção de ácido sulfúrico na planta, pois SO3 reage com a água para formar H2SO 4.
Mas o sulfeto de hidrogênio é liberado durante a decomposição térmica de alguns compostos. Este gás também é venenoso, com cheiro característico de ovo podre.
Cianeto de hidrogênio
Então Himmler apertou a mandíbula, mordeu uma ampola de cianeto de potássio e morreu alguns segundos depois.
Cianeto de potássio - o veneno mais forte - um sal de ácido cianídrico, também conhecido como cianeto de hidrogênio - HCN. É um líquido incolor, mas muito volátil (transformando-se facilmente em estado gasoso). Ou seja, durante a combustão, ele também será liberado na atmosfera na forma de gás. O ácido cianídrico é muito venenoso, mesmo uma pequena concentração no ar - 0,01 por cento - é fatal. Uma característica distintiva do ácido é o cheiro característico de amêndoas amargas. Apetitoso, não é?
Mas o ácido cianídrico tem um "rasgo" - pode ser envenenado não apenas pela inalação direta com o sistema respiratório, mas também pela pele. Portanto, não funcionará se proteger apenas com uma máscara de gás.
Acroleína
Propenal,acroleína, acrilaldeído - todos esses são os nomes de uma substância, aldeído de ácido acrílico insaturado: CH2=CH-CHO. Este aldeído também é um líquido altamente volátil. A acroleína é incolor, de odor pungente e muito tóxica. Se o líquido ou seus vapores atingirem as membranas mucosas, especialmente nos olhos, causará irritação grave. O propenal é um composto altamente reativo, e isso explica sua alta toxicidade.
Formaldeído
Como a acroleína, o formaldeído pertence à classe dos aldeídos e é um aldeído do ácido fórmico. Este composto também é conhecido como metanal. É um gás tóxico, incolor e de odor pungente.
Substâncias contendo nitrogênio
Na maioria das vezes, durante a combustão de substâncias contendo nitrogênio, o nitrogênio puro é liberado - N2. Este gás já está presente na atmosfera em grandes quantidades. O nitrogênio pode ser um exemplo de produto de combustão de aminas. Mas durante a decomposição térmica, por exemplo, sais de amônio e, em alguns casos, durante a própria combustão, seus óxidos também são emitidos para a atmosfera, com o grau de oxidação do nitrogênio neles mais um, dois, três, quatro, cinco. Óxidos são gases de cor marrom e extremamente tóxicos.
Cinzas, cinzas, fuligem, fuligem, carvão
Fuligem, ou fuligem - os restos de carbono que não reagiu por várias razões. A fuligem também é chamada de carbono anfótero.
Cinzas, ou cinzas - pequenas partículas de sais inorgânicos que não queimaram ou se decompuseram à temperatura de combustão. Quando o combustível queima, esses microcompostos ficam suspensos ou se acumulam no fundo.
E o carvão é um produto da combustão incompletamadeira, ou seja, seus restos não queimados, mas ainda capazes de queimar.
Claro que não são todos os compostos que serão liberados durante a combustão de certas substâncias. Listá-los todos não é realista e não é necessário, porque outras substâncias são liberadas em quantidades desprezíveis e somente quando certos compostos são oxidados.
Outras misturas: fumaça
Estrelas, floresta, guitarra… O que poderia ser mais romântico? E um dos atributos mais importantes está f altando - um fogo e um fio de fumaça acima dele. O que é fumaça?
Fumaça é um tipo de mistura que consiste em gás e partículas suspensas nele. Vapor de água, monóxido de carbono e dióxido de carbono, e outros atuam como gás. E partículas sólidas são cinzas e apenas resíduos não queimados.
Escape
A maioria dos carros modernos funciona com motor de combustão interna, ou seja, para o movimento é utilizada a energia obtida da combustão do combustível. Na maioria das vezes é gasolina e outros produtos petrolíferos. Mas quando queimado, uma grande quantidade de resíduos é liberada na atmosfera. Estes são os gases de escape. Eles são liberados na atmosfera na forma de fumaça dos escapamentos dos carros.
A maior parte de seu volume é ocupada por nitrogênio, assim como água, dióxido de carbono. Mas também são emitidos compostos tóxicos: monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos não queimados, além de fuligem e benzpireno. Os dois últimos são cancerígenos, o que significa que aumentam o risco de desenvolver câncer.
Características de produtos de oxidação completa (neste caso, combustão) de substâncias e misturas: papel, grama seca
QuandoQuando o papel é queimado, o dióxido de carbono e a água também são liberados, e quando há f alta de oxigênio, o monóxido de carbono é liberado. Além disso, o papel contém adesivos que podem ser liberados e concentrados e resinas.
A mesma situação ocorre na queima do feno, só que sem adesivos e resina. Em ambos os casos, a fumaça é branca com um tom amarelo, com cheiro específico.
Madeira - lenha, tábuas
A madeira consiste em matéria orgânica (incluindo enxofre e nitrogênio) e uma pequena quantidade de sais minerais. Portanto, quando é completamente queimado, são liberados dióxido de carbono, água, nitrogênio e dióxido de enxofre; cinza e, às vezes, fumaça preta com cheiro resinoso, formam-se cinzas.
Compostos de enxofre e nitrogênio
Já falamos sobre toxicidade, produtos de combustão dessas substâncias. Também vale a pena notar que quando o enxofre é queimado, é emitida uma fumaça com uma cor cinza-acinzentada e um cheiro pungente de dióxido de enxofre (já que é o dióxido de enxofre que é emitido); e ao queimar substâncias nitrogenadas e outras que contenham nitrogênio, é marrom-amarelada, com odor irritante (mas nem sempre aparece fumaça).
Metais
Quando os metais são queimados, formam-se óxidos, peróxidos ou superóxidos desses metais. Além disso, se o metal contiver algumas impurezas orgânicas ou inorgânicas, então são formados produtos de combustão dessas impurezas.
Mas o magnésio tem uma característica de combustão, pois queima não só em oxigênio, como outros metais, mas também em dióxido de carbono, formando óxido de carbono e magnésio: 2 Mg+CO2=C+2MgO. A fumaça é branca, inodora.
Fósforo
Ao queimar fósforo, é emitida uma fumaça branca com cheiro de alho. Isso produz óxido de fósforo.
Borracha
E, claro, pneus. A fumaça da borracha queimada é preta, devido à grande quantidade de fuligem. Além disso, são liberados produtos de combustão de substâncias orgânicas e óxido de enxofre e, graças a ele, a fumaça adquire um cheiro sulfuroso. Metais pesados, furanos e outros compostos tóxicos também são liberados.
Classificação de substâncias venenosas
Como você deve ter notado, a maioria dos produtos de combustão são venenosos. Portanto, falando sobre sua classificação, seria correto analisar a classificação de substâncias tóxicas.
Em primeiro lugar, todas as substâncias tóxicas - doravante OV - são divididas em mortais, temporariamente incapacitantes e irritantes. Os primeiros são divididos em agentes que afetam o sistema nervoso (Vi-X), asfixiantes (monóxido de carbono), bolhas na pele (gás mostarda) e geralmente tóxicos (cianeto de hidrogênio). Exemplos de agentes temporariamente incapacitantes incluem B-Zet e irritante - adamsite.
Volume
Agora vamos falar sobre as coisas que não devem ser esquecidas quando se fala em produtos emitidos durante a combustão.
O volume de produtos de combustão é uma informação importante e muito útil, que, por exemplo, ajudará a determinar o nível de perigo de combustão de uma determinada substância. Ou seja, conhecendo o volume dos produtos, você pode determinar a quantidade de compostos nocivos que compõem os gases liberados (como você lembra, a maioria dos produtos são gases).
Para calcular o volume desejado, primeiroPor sua vez, você precisa saber se houve excesso ou f alta de um agente oxidante. Se, por exemplo, o oxigênio estiver contido em excesso, todo o trabalho se resume a compilar todas as equações da reação. Deve-se lembrar que o combustível, na maioria dos casos, contém impurezas. Depois disso, de acordo com a lei da conservação da massa, a quantidade de substância de todos os produtos de combustão é calculada e, levando em consideração a temperatura e a pressão, de acordo com a fórmula de Mendeleev-Clapeyron, o próprio volume é encontrado. Claro, para uma pessoa que não sabe nada sobre química, tudo isso parece assustador, mas na verdade não há nada difícil, você só precisa descobrir. Não vale a pena se debruçar sobre isso com mais detalhes, pois o artigo não é sobre isso. Com a f alta de oxigênio, a complexidade do cálculo aumenta - as equações de reação e os próprios produtos de combustão mudam. Além disso, fórmulas mais abreviadas agora são usadas, mas é melhor começar com o método apresentado (se necessário) para entender o significado dos cálculos.
Envenenamento
Algumas substâncias emitidas na atmosfera durante a oxidação do combustível são tóxicas. O envenenamento por produtos de combustão é uma ameaça muito real não apenas em caso de incêndio, mas também em um carro. Além disso, inalar ou ingerir alguns deles não leva a um resultado negativo instantâneo, mas o lembrará disso depois de um tempo. Por exemplo, é assim que os cancerígenos se comportam.
Claro, todos precisam conhecer as regras para evitar consequências negativas. Em primeiro lugar, estas são as regras de segurança contra incêndio, ou seja, o que toda criança ouve desde a primeira infância. Mas, por alguma razão, muitas vezes acontece queadultos e crianças simplesmente esqueçam.
As regras para primeiros socorros em caso de envenenamento também são familiares para muitos. Mas por precaução: o mais importante é levar a pessoa envenenada para o ar fresco, ou seja, impedir que mais toxinas entrem em seu corpo. Mas você também precisa lembrar que existem métodos de proteção contra os produtos da combustão dos órgãos respiratórios, a superfície do corpo. Este é um traje de proteção para bombeiros, máscaras de gás, máscaras de oxigênio.
A proteção contra produtos tóxicos da combustão é muito importante.
Uso privado de uma pessoa
O momento em que as pessoas aprenderam a usar o fogo para seus próprios propósitos foi, sem dúvida, um ponto de virada no desenvolvimento de toda a humanidade. Por exemplo, alguns de seus produtos mais importantes - calor e luz - foram usados (e ainda são usados) pelo homem na culinária, iluminação e aquecimento em climas frios. O carvão nos tempos antigos era usado como ferramenta de desenho e agora, por exemplo, como remédio (carvão ativado). O uso de óxido de enxofre na preparação de ácido também foi observado, assim como o óxido de fósforo.
Conclusão
Vale a pena notar que tudo aqui descrito são apenas informações gerais apresentadas para se familiarizar com questões sobre produtos de combustão.
Gostaria de dizer que o cumprimento das regras de segurança e o manuseio razoável tanto do próprio processo de combustão quanto de seus produtos permitirá que eles sejam bem aproveitados.
