Desde tempos imemoriais, as pessoas experimentam a queima de madeira. E desde então, a madeira tem sido utilizada como o principal tipo de combustível, que é usado para aquecer várias salas e cozinhar alimentos. Apesar da variedade de substâncias combustíveis, a madeira continua sendo um combustível comum no século 21 devido ao seu baixo custo, disponibilidade e facilidade de manuseio. Para seu uso eficaz e seguro em fogões e lareiras, é necessário ter algumas informações sobre suas características físicas e químicas.
Fatores que afetam a temperatura de combustão
A temperatura máxima de combustão da madeira depende da espécie e pode ser alcançada nas seguintes condições:
- teor de umidade - não mais que 20%;
- espaço fechado usado para combustão;
- disponibilidade de oxigênio na quantidade necessária.
Também é possível queimar lenha fresca com teor de umidade de 40 a 60%, enquanto:
- lenha crua acende apenas em fogão bem aquecido;
- dissipação de calordiminuirá em 20–40%;
- haverá um aumento no consumo de lenha, aproximadamente duas vezes;
- fuligem se depositará nas paredes do fogão e da chaminé.
A eficiência da combustão será significativamente reduzida devido à necessidade de aumento da temperatura, que vai para a evaporação da água e a queima do alcatrão das madeiras macias. Em condições ideais, a faia e o freixo têm a temperatura de combustão mais alta e o álamo, a mais baixa. Faia, lariço, carvalho e carpa são espécies valiosas de madeira e não são usadas como combustível. Em condições domésticas, bétulas e coníferas são usadas para queimar lenha em fogões, considerando que proporcionam a temperatura mais alta durante a combustão.
Qual madeira queima mais quente?
Como já mencionado, a lenha é um dos combustíveis mais utilizados para aquecimento de residências fora da cidade. Considerando que todas as lenhas queimam em temperaturas diferentes, você precisa escolher aquelas que são melhores. A principal condição para queimar madeira é a presença de oxigênio, e isso depende muito do design do fogão. Além disso, cada madeira tem sua própria composição química e densidade. Quanto mais densa a árvore, maior a transferência de calor dela. De particular importância para a maior transferência de calor da madeira durante a combustão? além da densidade e da presença de oxigênio, tem o teor de umidade da lenha.
A madeira seca queima melhor e produz mais calor do que a madeira úmida. Portanto, depois de cortá-los, eles são colocados em pilhas de madeira e secos sob um dossel por um ano. Todo mundo que já aqueceu um fogão a lenha notou que alguns deles estão queimando.brilhante, liberando muito calor, enquanto outros ardem e aquecem um pouco o fogão. Tudo, ao que parece, depende da produção de calor da lenha. De acordo com este indicador, as espécies mais indicadas para queima em fogões são bétula, pinheiro e álamo.
O que é liberado quando uma árvore queima?
Quando a madeira é queimada, produz-se fumaça, constituída por partículas sólidas (fuligem) e produtos gasosos da combustão. Eles incluem substâncias encontradas na madeira. Os produtos liberados quando a madeira é queimada consistem em nitrogênio, dióxido de carbono, vapor de água, dióxido de enxofre e monóxido de carbono, que podem queimar ainda mais.
Estima-se que cada quilograma de madeira emita aproximadamente 800 g de produtos gasosos e 200 g de carvão durante a combustão. A composição dos produtos da combustão da madeira também depende das condições em que esse processo ocorre. Pode ser:
- Incompleto - ocorre quando há acesso insuficiente ao oxigênio. Como resultado da combustão, são liberadas substâncias que podem queimar novamente. Estes incluem: fuligem, monóxido de carbono e vários hidrocarbonetos.
- Full - ocorre com acesso suficiente ao oxigênio. Como resultado da combustão, são formados produtos - dióxido de carbono e dióxido de enxofre, vapor d'água - que não são mais capazes de queimar.
Descrição do processo de combustão
Existem várias etapas no processo de queima de madeira:
- Aquecimento - ocorre a uma temperatura de pelo menos 150 graus Celsius e na presença de uma fonte de fogo externa.
- Ignição - a temperatura necessária é de 450 a 620 graus Celsius emdependendo da umidade e densidade da madeira, bem como da forma e quantidade de lenha.
- Combustão - consiste em duas fases: ardente e latente. Por algum tempo, ambos os tipos procedem simultaneamente. Após cessar a formação de gases, apenas o carvão queima (smolders).
- Fading - Ocorre quando o oxigênio é cortado ou quando o combustível acaba.
A madeira densa queima mais lentamente do que a madeira menos densa devido à sua maior condutividade térmica. Ao queimar lenha molhada, muito calor é gasto na evaporação da umidade, então eles queimam mais lentamente do que a lenha seca. A queima de madeira é um fenômeno físico ou químico? Esta questão é de importância prática, e as condições para máxima transferência de calor e duração da queima dependerão de sua correta interpretação. Por um lado, este é um fenômeno químico: quando a madeira é queimada, ocorre uma reação química e novas substâncias são formadas - óxidos, calor e luz são liberados. Por outro lado, é físico: durante o processo, ocorre um aumento na energia cinética das moléculas. Como resultado, verifica-se que o processo de queima de madeira é um fenômeno físico e químico complexo. Conhecê-lo ajudará você a escolher as espécies de madeira certas para fornecer uma fonte de calor sustentável e de longo prazo.
Características da fumaça que ocorre ao queimar um fogo
Ao jogar lenha no fogo, há um aumento da emissão de fumaça e monóxido de carbono - monóxido de carbono. Além disso, a fumaça aparece em várias cores:
- Branco é um aerossol, formado por pequenas gotículas de água e vapor de alcatrão, que saimadeira fria. A fumaça tem um cheiro específico de fuligem. À medida que a tora aquece, ela evapora, explode em chamas e desaparece.
- Cinza - vem de vermelho-quente, mas não queima lenha e tições. É formado em alta temperatura a partir de óleos e resinas em ebulição e se condensa em uma névoa. Suas partículas são muito menores que a da fumaça branca, e é mais leve e seca que ela.
- Preto - alcatrão queimado, chamado fuligem. É formado durante a decomposição de hidrocarbonetos em uma chama com oxidação insuficiente.
A fumaça do fogo permanece no corpo por muito tempo e contém uma grande quantidade de substâncias nocivas. Isso deve ser lembrado por todos que gostam de sentar perto do fogo.
Propriedades da madeira
Diferentes espécies de árvores possuem as seguintes propriedades físicas:
- Cor - influenciada pelo clima e espécies de madeira.
- Shine - depende de como os raios em forma de coração são desenvolvidos.
- Textura - relacionada à estrutura da madeira.
- Umidade - a proporção de umidade removida para a massa de madeira em estado seco.
- Encolhimento e inchamento - o primeiro é obtido como resultado da evaporação da umidade higroscópica, inchamento - absorção de água e aumento de volume.
- Densidade - aproximadamente a mesma para todas as espécies de árvores.
- Condutividade térmica - a capacidade de conduzir calor através da espessura da superfície, depende da densidade.
- Condutividade sonora - caracterizada pela velocidade de propagação do som, depende da localização das fibras.
- Condutividade elétrica - resistência à passagemcorrente elétrica. É influenciado pela raça, temperatura, umidade, direção da fibra.
Antes de utilizar a matéria-prima da madeira para determinados fins, antes de tudo, eles se familiarizam com as propriedades da madeira, e só então ela entra em produção.
Vantagens e desvantagens da madeira
A madeira tem as seguintes vantagens:
- excelente usinabilidade;
- leve unhas;
- bem tingido, polido, envernizado;
- tem a capacidade de absorver sons;
- resistência a ácidos;
- alta capacidade de flexão.
Desvantagens da madeira incluem:
- mudança de forma e tamanho devido ao encolhimento e inchaço;
- baixa resistência à divisão;
- rotting;
- dano por insetos;
- dispare quando as regras de segurança não forem seguidas.
Uso da madeira em diversos setores da economia
A madeira é amplamente utilizada nas seguintes indústrias:
- madeira compensada - folheado, madeira compensada;
- marcenaria - tábuas de madeira, fósforos, carpintaria, móveis;
- madeira - matérias-primas utilizadas na indústria química da madeira, bens de consumo, lenha de todos os tipos;
- sawmill - várias madeiras;
- produto químico da madeira – alcatrão, carvão, ácido acético;
- celulose e papel - papel, papelão, celulose;
- hidrólise – levedura forrageira, álcooletil.
Conclusão
A madeira é um dos materiais mais utilizados no mundo. Ele tem sido usado há séculos na construção, fabricação de móveis e aquecimento de instalações residenciais. Estruturas de madeira são usadas em todas as famílias. A madeira é cada vez mais utilizada em diversas indústrias. As principais vantagens deste material são respeito ao meio ambiente, alta resistência, fácil processamento, capacidade de usar resíduos para combustível e outros fins.
