Paljud inimesed teavad, et tulekahjus hukkub sagedamini põlemisproduktidega mürgituse kui termilise kokkupuute tõttu. Kuid mürgitust võite saada mitte ainult tulekahju ajal, vaid ka igapäevaelus. Tekib küsimus, mis tüüpi põlemissaadused eksisteerivad ja millistel tingimustel need tekivad? Proovime selle välja mõelda.
Mis on põlemine ja selle saadus?
On kolm asja, mida saate lõputult vaadata: kuidas vesi voolab, kuidas teised inimesed töötavad ja muidugi, kuidas tuli põleb…
Põlemine on füüsikaline ja keemiline protsess, mis põhineb redoksreaktsioonil. Sellega kaasneb reeglina energia vabanemine tule, soojuse ja valguse näol. See protsess hõlmab ainet või ainete segu, mis põletavad – redutseerivad ained, samuti oksüdeerija. Enamasti kuulub see roll hapnikule. Põlemist võib nimetada ka põlevate ainete oksüdatsiooni protsessiks (oluline on meeles pidada, et põlemine on oksüdatsioonireaktsioonide alamliik, mitte vastupidi).
Põlemissaadused on kõik, mis põlemisel eralduvad. Keemikud ütlevad sellistel juhtudel: "Kõik, mis on reaktsioonivõrrandi paremal poolel." Kuid see väljend ei ole meie puhul rakendatav, kuna lisaks redoksprotsessile toimuvad ka lagunemisreaktsioonid ja mõned ained jäävad lihts alt muutumatuks. See tähendab, et põlemissaadused on suits, tuhk, tahm, eralduvad gaasid, sealhulgas heitgaasid. Kuid eritoode on loomulikult energia, mis, nagu viimases lõigus märgitud, eraldub soojuse, valguse, tule kujul.
Põlemisel eralduvad ained: süsinikoksiidid
Süsinikul on kaks oksiidi: CO2 ja CO. Esimest nimetatakse süsinikdioksiidiks (süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid (IV)), kuna see on värvitu gaas, mis koosneb hapnikuga täielikult oksüdeeritud süsinikust. See tähendab, et süsinikul on sel juhul maksimaalne oksüdatsiooniaste - neljas (+4). See oksiid on absoluutselt kõigi orgaaniliste ainete põlemissaadus, kui nendes on põlemisel hapnikku üle. Lisaks eraldub elusolendid hingamise käigus süsihappegaasi. Iseenesest ei ole see ohtlik, kui selle kontsentratsioon õhus ei ületa 3 protsenti.
Süsinikmonooksiid (II) (süsinikmonooksiid) - CO - on mürgine gaas, mille molekulis on süsinik +2 oksüdatsiooniastmes. Sellepärast võib see ühend "ära põleda", st jätkata hapnikuga reageerimist: CO+O2=CO2. KoduSelle oksiidi ohtlikuks omaduseks on hapnikuga võrreldes uskumatult suur võime kinnituda punaste verelibledega. Erütrotsüüdid on punased verelibled, mille ülesanne on transportida hapnikku kopsudest kudedesse ja vastupidi, süsinikdioksiidi kopsudesse. Seetõttu on oksiidi peamine oht see, et see häirib hapniku ülekandmist inimkeha erinevatesse organitesse, põhjustades seeläbi hapnikunälga. CO on see, mis põhjustab põlemisel kõige sagedamini mürgistust põlemisproduktidega.
Mõlemad süsinikmonooksiidid on värvitud ja lõhnatud.
Vesi
Põlemisel eraldub ka tuntud vesi - H2O. Põlemistemperatuuril eralduvad tooted gaasi kujul. Ja vesi on nagu aur. Vesi on metaangaasi põlemisprodukt - CH4. Üldiselt eralduvad vesi ja süsihappegaas (süsinikmonooksiid, kõik sõltub jällegi hapniku hulgast) peamiselt kõigi orgaaniliste ainete täielikul põlemisel.
Sulfiidgaas, vesiniksulfiid
Sulfiidgaas on samuti oksiid, kuid seekord on väävel SO2. Sellel on suur hulk nimetusi: vääveldioksiid, vääveldioksiid, vääveldioksiid, vääveloksiid (IV). See põlemissaadus on värvitu gaas, millel on süüdatud tiku terav lõhn (see eraldub süttimisel). Väävli, väävlit sisaldavate orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite, näiteks vesiniksulfiidi (Н2S) põlemisel eraldub anhüdriid.
Inimese silmade, nina või suu limaskestaga kokkupuutel reageerib dioksiid kergesti veega, moodustades väävelhappe, mis laguneb kergesti tagasi, kuidsamal ajal suudab see ärritada retseptoreid, provotseerida põletikulisi protsesse hingamisteedes: SO3. See on tingitud väävli põlemissaaduse toksilisusest. Vääveldioksiid, nagu süsinikmonooksiid, võib põleda – oksüdeeruda kuni SO3. Kuid see juhtub väga kõrgetel temperatuuridel. Seda omadust kasutatakse tehases väävelhappe tootmisel, kuna SO3 reageerib veega, moodustades H2SO 4.
Kuid mõnede ühendite termilise lagunemise käigus eraldub vesiniksulfiid. See gaas on ka mürgine, iseloomuliku mädamuna lõhnaga.
Vesiniktsüaniid
Siis Himmler surus lõualuu kokku, hammustas läbi kaaliumtsüaniidi ampulli ja suri mõne sekundi pärast.
Kaaliumtsüaniid – tugevaim mürk – vesiniktsüaniidhappe sool, tuntud ka kui vesiniktsüaniid – HCN. See on värvitu vedelik, kuid väga lenduv (muutub kergesti gaasiliseks). See tähendab, et põlemisel satub see ka gaasi kujul atmosfääri. Vesiniktsüaniidhape on väga mürgine, isegi väike kontsentratsioon õhus – 0,01 protsenti – on surmav. Happe eripäraks on mõru mandlitele iseloomulik lõhn. Isuäratav, kas pole?
Aga vesiniktsüanialhappel on üks "koor" – seda võib mürgitada mitte ainult hingamiselundite kaudu otse sisse hingates, vaid ka läbi naha. Seega ei aita end kaitsta ainult gaasimaskiga.
Acrolein
Propenaal,akroleiin, akrüülaldehüüd – kõik need on ühe aine nimetused, küllastumata akrüülhappe aldehüüd: CH2=CH-CHO. See aldehüüd on ka väga lenduv vedelik. Akroleiin on värvitu, terava lõhnaga ja väga mürgine. Kui vedelik või selle aurud satuvad limaskestadele, eriti silmadesse, põhjustab see tugevat ärritust. Propenaal on väga reaktsioonivõimeline ühend ja see seletab selle kõrget toksilisust.
Formaldehüüd
Nagu akroleiin, kuulub formaldehüüd aldehüüdide klassi ja on sipelghappe aldehüüd. Seda ühendit tuntakse ka metanaalina. See on terava lõhnaga mürgine värvitu gaas.
Lämmastikku sisaldavad ained
Kõige sagedamini eraldub lämmastikku sisaldavate ainete põlemisel puhast lämmastikku - N2. Seda gaasi leidub atmosfääris juba suurtes kogustes. Lämmastik võib olla amiinide põlemisprodukti näide. Kuid näiteks termilise lagunemise ajal eralduvad atmosfääri ka ammooniumisoolad ja mõnel juhul ka põlemise enda oksiidid, mille lämmastiku oksüdatsiooniaste on pluss üks, kaks, kolm, neli, viis. Oksiidid on pruuni värvi ja äärmiselt mürgised gaasid.
Tuhk, tuhk, tahm, tahm, kivisüsi
Tahm ehk tahm – süsiniku jäänused, mis pole erinevatel põhjustel reageerinud. Tahma nimetatakse ka amfoteerseks süsinikuks.
Tuhk ehk tuhk – väikesed anorgaaniliste soolade osakesed, mis pole põlemistemperatuuril põlenud ega lagunenud. Kütuse läbipõlemisel need mikroühendid hõljuvad või kogunevad põhja.
Ja kivisüsi on mittetäieliku põlemise saaduspuit, st selle põletamata jäänused, kuid siiski põlemisvõimelised.
Loomulikult pole need kõik ühendid, mis teatud ainete põlemisel eralduvad. Nende kõigi loetlemine on ebareaalne ja pole vajalik, sest teisi aineid eraldub tühistes kogustes ja ainult teatud ühendite oksüdeerumisel.
Muud segud: suitsu
Tähed, mets, kitarr… Mis võiks olla romantilisem? Ja üks olulisemaid atribuute on puudu – lõke ja suitsuvihk selle kohal. Mis on suits?
Suits on segu, mis koosneb gaasist ja selles hõljuvatest osakestest. Veeaur, süsinikoksiid ja süsinikdioksiid ning teised toimivad gaasina. Ja tahked osakesed on tuhk ja lihts alt põletamata jäägid.
Väljagaasi
Enamik kaasaegseid autosid töötab sisepõlemismootoriga ehk liikumiseks kasutatakse kütuse põlemisel saadavat energiat. Enamasti on see bensiin ja muud naftatooted. Kuid põletamisel eraldub atmosfääri suur hulk jäätmeid. Need on heitgaasid. Need eralduvad autode väljalasketorudest suitsu kujul atmosfääri.
Suurema osa nende mahust hõivab lämmastik, samuti vesi ja süsinikdioksiid. Kuid eralduvad ka mürgised ühendid: süsinikmonooksiid, lämmastikoksiidid, põlemata süsivesinikud, aga ka tahm ja benspüreen. Viimased kaks on kantserogeenid, mis tähendab, et need suurendavad vähiriski.
Ainete ja segude täieliku oksüdatsiooni (antud juhul põlemise) produktide omadused: paber, kuiv rohi
MillalPaberi põletamisel eraldub ka süsihappegaasi ja vett, hapnikupuuduse korral aga vingugaasi. Lisaks sisaldab paber liime, mida saab eralduda ja kontsentreerida, ning vaiku.
Sama olukord tekib heina põletamisel, ainult ilma liimide ja vaiguta. Mõlemal juhul on suits valge, kollase varjundiga, spetsiifilise lõhnaga.
Puit - küttepuud, lauad
Puit koosneb orgaanilisest ainest (sh väävlist ja lämmastikust) ning vähesel määral mineraalsooladest. Seetõttu eraldub selle täielikul põlemisel süsinikdioksiid, vesi, lämmastik ja vääveldioksiid; tekib hall ja mõnikord must vaigulõhnaga suits, tekib tuhk.
Väävli- ja lämmastikuühendid
Oleme juba rääkinud nende ainete toksilisusest ja põlemisproduktidest. Samuti väärib märkimist, et väävli põletamisel eraldub hallikashalli värvi ja terava vääveldioksiidi lõhnaga suitsu (kuna eraldub vääveldioksiid); ja lämmastikku sisaldavate ja muude lämmastikku sisaldavate ainete põletamisel on see kollakaspruun, ärritava lõhnaga (kuid suitsu ei teki alati).
Metallid
Metallide põletamisel tekivad nende metallide oksiidid, peroksiidid või superoksiidid. Lisaks, kui metall sisaldas orgaanilisi või anorgaanilisi lisandeid, tekivad nende lisandite põlemisproduktid.
Aga magneesiumil on põlemisomadus, kuna see põleb mitte ainult hapnikus, nagu teised metallid, vaid ka süsinikdioksiidis, moodustades süsiniku ja magneesiumoksiidi: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Suits on valge, lõhnatu.
Fosfor
Fosfori põletamisel eraldub valget suitsu, mis lõhnab nagu küüslauk. See tekitab fosforoksiidi.
Kumm
Ja muidugi rehvid. Kummi põlemisel tekkiv suits on suure tahma tõttu must. Lisaks eralduvad orgaaniliste ainete põlemissaadused ja vääveloksiid ning tänu sellele omandab suits väävlilõhna. Samuti eralduvad raskemetallid, furaan ja muud mürgised ühendid.
Mürgiste ainete klassifikatsioon
Nagu olete ehk märganud, on enamik põlemissaadusi mürgised. Seetõttu oleks nende klassifikatsioonist rääkides õige analüüsida mürgiste ainete klassifikatsiooni.
Esiteks jagunevad kõik mürgised ained - edaspidi OV - surmavateks, ajutiselt töövõimetuks tegevateks ja ärritavateks. Esimesed jagunevad närvisüsteemi mõjutavateks (Vi-X), lämmatavateks (süsinikmonooksiid), nahka villi tekitavateks (sinepigaas) ja üldiselt mürgisteks (vesiniktsüaniid). Ajutiselt töövõimetuks muutvate ainete näidete hulka kuuluvad B-Zet ja tüütu – adamsite.
Volume
Räägime nüüd asjadest, mida põlemisel eralduvatest toodetest rääkides ei tohiks unustada.
Põlemissaaduste maht on oluline ja väga kasulik teave, mis aitab näiteks määrata konkreetse aine põlemisohu taset. See tähendab, et teades toodete mahtu, saate määrata eralduvate gaaside moodustavate kahjulike ühendite koguse (nagu mäletate, on enamik tooteid gaasid).
Soovitava helitugevuse arvutamiseks kõigepe altPeate teadma, kas oksüdeerivat ainet oli liiga palju või puudus. Kui näiteks hapnikku sisaldas liiga palju, taandub kogu töö kõigi reaktsioonivõrrandite koostamisele. Tuleb meeles pidada, et kütus sisaldab enamikul juhtudel lisandeid. Pärast seda arvutatakse massi jäävuse seaduse kohaselt kõigi põlemissaaduste ainekogus ja, võttes arvesse temperatuuri ja rõhku, leitakse Mendelejevi-Clapeyroni valemi järgi maht ise. Muidugi, inimesele, kes keemiast midagi ei tea, tundub kõik eelnev hirmutav, kuid tegelikult pole midagi rasket, peate selle lihts alt välja mõtlema. Sellel pole mõtet üksikasjalikum alt peatuda, kuna artikkel sellest ei räägi. Hapnikupuuduse korral suureneb arvutamise keerukus - reaktsioonivõrrandid ja põlemisproduktid ise muutuvad. Lisaks kasutatakse nüüd rohkem lühendatud valemeid, kuid arvutuste tähenduse mõistmiseks on parem (vajadusel) alustada esitatud meetodist.
Mürgistus
Mõned kütuse oksüdeerumisel atmosfääri paisatavad ained on mürgised. Põlemisproduktidega mürgitamine on väga reaalne oht mitte ainult tulekahju korral, vaid ka autos. Lisaks ei too mõne neist sisse hingamine või muul viisil allaneelamine koheselt negatiivset tulemust, vaid tuletab seda mõne aja pärast meelde. Näiteks kantserogeenid käituvad nii.
Muidugi peavad kõik teadma reegleid, et vältida negatiivseid tagajärgi. Esiteks on need tuleohutusreeglid ehk see, mida igale lapsele varasest lapsepõlvest peale räägitakse. Kuid millegipärast juhtub sageli niitäiskasvanud ja lapsed lihts alt unustavad nad.
Mürgistuse korral esmaabi andmise reeglid on samuti suure tõenäosusega paljudele tuttavad. Aga igaks juhuks: kõige tähtsam on mürgitatud inimene värske õhu kätte toimetada ehk tarastada edasiste mürkide sattumine tema kehasse. Kuid peate ka meeles pidama, et on olemas kaitsemeetodid hingamiselundite, kehapinna põlemisproduktide eest. See on tuletõrjujate kaitseülikond, gaasimaskid ja hapnikumaskid.
Kaitse mürgiste põlemisproduktide eest on väga oluline.
Isiku erakasutus
Hetk, mil inimesed õppisid tuld oma eesmärkidel kasutama, oli kahtlemata pöördepunkt kogu inimkonna arengus. Näiteks mõned selle olulisemad tooted – soojus ja valgus – kasutasid (ja kasutavad siiani) toiduvalmistamisel, valgustamisel ja külmal ajal soojendamisel. Süsi kasutati iidsetel aegadel joonistusvahendina, nüüd aga näiteks ravimina (aktiivsüsi). Täheldatud on ka vääveloksiidi kasutamist happe valmistamisel ja samuti fosforoksiidi kasutamist.
Järeldus
Väärib märkimist, et kõik siin kirjeldatud on ainult üldine teave, mis on esitatud põlemissaadusi puudutavate küsimustega tutvumiseks.
Tahan öelda, et ohutuseeskirjade järgimine ning nii põlemisprotsessi enda kui ka selle toodete mõistlik käsitlemine võimaldab neid hästi kasutada.
