Sokan tudják, hogy a tűz során a halál gyakrabban következik be égéstermékek által okozott mérgezés miatt, mint hőhatás miatt. De nemcsak tűzvész közben, hanem a mindennapi életben is mérgezést kaphat. Felmerül a kérdés, hogy milyen típusú égéstermékek léteznek, és milyen körülmények között keletkeznek? Próbáljuk meg kitalálni.
Mi az égés és terméke?
Három dolgot nézhetsz vég nélkül: hogyan folyik a víz, hogyan dolgoznak mások és természetesen hogyan ég a tűz…
Az égés egy redox reakción alapuló fizikai és kémiai folyamat. Ezt általában az energia felszabadulása kíséri tűz, hő és fény formájában. Ez a folyamat olyan anyagot vagy anyagkeveréket foglal magában, amely éget - redukálószerek, valamint oxidálószer. Leggyakrabban ez a szerep az oxigéné. Az égést az égő anyagok oxidációs folyamatának is nevezhetjük (fontos emlékezni arra, hogy az égés az oxidációs reakciók egyik alfaja, és nem fordítva).
Égési termékek mindazok, amelyek az égés során felszabadulnak. A vegyészek ilyen esetekben azt mondják: "Minden, ami a reakcióegyenlet jobb oldalán található." De ez a kifejezés a mi esetünkben nem alkalmazható, mivel a redox folyamaton kívül bomlási reakciók is előfordulnak, és egyes anyagok egyszerűen változatlanok maradnak. Vagyis az égéstermékek füst, hamu, korom, kibocsátott gázok, beleértve a kipufogógázokat is. De a különleges termék természetesen az energia, amely, amint az utolsó bekezdésben megjegyeztük, hő, fény, tűz formájában bocsát ki.
Égés során felszabaduló anyagok: szén-oxidok
Két szén-oxid létezik: CO2 és CO. Az elsőt szén-dioxidnak (szén-dioxid, szén-monoxid (IV)) hívják, mivel színtelen gáz, amely oxigénnel teljesen oxidált szénből áll. Vagyis a szénnek ebben az esetben maximális oxidációs állapota van - a negyedik (+4). Ez az oxid abszolút minden szerves anyag égésterméke, ha az égés során oxigénfeleslegben vannak. Emellett az élőlények légzés közben szén-dioxidot bocsátanak ki. Önmagában nem veszélyes, ha koncentrációja a levegőben nem haladja meg a 3 százalékot.
A szén-monoxid (II) (szén-monoxid) - CO - mérgező gáz, melynek molekulájában a szén +2 oxidációs állapotú. Ez az oka annak, hogy ez a vegyület "kiéghet", azaz tovább reagálhat az oxigénnel: CO+O2=CO2. itthonennek az oxidnak egy veszélyes tulajdonsága az oxigénhez képest hihetetlenül nagy képessége, hogy kötődjön a vörösvértestekhez. Az eritrociták olyan vörösvérsejtek, amelyek feladata az oxigén szállítása a tüdőből a szövetekbe és fordítva, a szén-dioxid a tüdőbe. Ezért az oxid fő veszélye az, hogy megzavarja az oxigén átvitelét az emberi test különböző szerveibe, ezáltal oxigénéhezést okoz. Leggyakrabban a CO okoz égéstermékek által okozott mérgezést a tűzben.
Mindkét szén-monoxid színtelen és szagtalan.
Víz
A jól ismert víz - H2O - is felszabadul az égés során. Az égési hőmérsékleten a termékek gáz formájában szabadulnak fel. A víz pedig olyan, mint a gőz. A víz a metángáz égésterméke - CH4. Általánosságban elmondható, hogy a víz és a szén-dioxid (szén-monoxid, ismét minden az oxigén mennyiségétől függ) főként az összes szerves anyag teljes égése során szabadul fel.
Szulfidgáz, hidrogén-szulfid
A szulfidgáz szintén oxid, de ezúttal a kén SO2. Nagyon sok neve van: kén-dioxid, kén-dioxid, kén-dioxid, kén-oxid (IV). Ez az égéstermék színtelen gáz, meggyújtott gyufa szúrós szaga (gyulladásakor felszabadul). Anhidrid szabadul fel kén, kéntartalmú szerves és szervetlen vegyületek, például hidrogén-szulfid égésekor (Н2S).
A személy szemének, orrának vagy szájának nyálkahártyájával érintkezve a dioxid könnyen reakcióba lép vízzel, kénsav keletkezik, amely könnyen visszabomlik, deugyanakkor irritálja a receptorokat, gyulladásos folyamatokat vált ki a légutakban: SO3. Ennek oka a kén égéstermékének toxicitása. A kén-dioxid, akárcsak a szén-monoxid, éghet – SO3-ra oxidálódik. De ez nagyon magas hőmérsékleten történik. Ezt a tulajdonságot az üzemben a kénsav előállításához használják, mivel a SO3 vízzel reagálva H2SO 4.
De hidrogén-szulfid szabadul fel egyes vegyületek hőbomlása során. Ez a gáz is mérgező, jellegzetes rothadt tojásszagú.
Hidrogén-cianid
Ezután Himmler összeszorította az állkapcsát, átharapott egy kálium-cianid ampullát, és néhány másodperc múlva megh alt.
Kálium-cianid – a legerősebb méreg – a hidrogén-cianid sója, más néven hidrogén-cianid – HCN. Színtelen folyadék, de nagyon illékony (könnyen gáz halmazállapotúvá válik). Vagyis az égés során gáz formájában is a légkörbe kerül. A hidrogén-ciánsav nagyon mérgező, már a levegőben lévő kis koncentráció - 0,01 százalék - végzetes. A sav megkülönböztető tulajdonsága a keserű mandula jellegzetes illata. Étvágygerjesztő, nem?
A hidrogén-cianidnak azonban van egy "íze" – nemcsak a légzőrendszerrel való közvetlen belégzéssel, hanem a bőrön keresztül is mérgezhető. Tehát nem fog működni, ha csak gázmaszkkal védekezhet.
Acrolein
Propenal,akrolein, akrilaldehid – ezek mind egy anyag, a telítetlen akrilsav-aldehid nevei: CH2=CH-CHO. Ez az aldehid is erősen illékony folyadék. Az akrolein színtelen, szúrós szagú, és nagyon mérgező. Ha folyadék vagy gőzei jutnak a nyálkahártyára, különösen a szembe, súlyos irritációt okoz. A propenal nagyon reaktív vegyület, és ez magyarázza nagy toxicitását.
Formaldehid
Az akroleinhez hasonlóan a formaldehid is az aldehidek osztályába tartozik, és a hangyasav aldehidje. Ezt a vegyületet metanolnak is nevezik. Mérgező, színtelen, szúrós szagú gáz.
Nitrogéntartalmú anyagok
A nitrogént tartalmazó anyagok égésekor leggyakrabban tiszta nitrogén szabadul fel - N2. Ez a gáz már nagy mennyiségben jelen van a légkörben. A nitrogén az aminok égésterméke lehet. De például a hőbomlás során az ammóniumsók, és bizonyos esetekben maga az égés során annak oxidjai is kikerülnek a légkörbe, a nitrogén oxidáció mértéke plusz egy, kettő, három, négy, öt. Az oxidok barna színű és rendkívül mérgező gázok.
Hamu, hamu, korom, korom, szén
Korom vagy korom – olyan szénmaradványok, amelyek különböző okok miatt nem reagáltak. A kormot amfoter szénnek is nevezik.
Hamu vagy hamu – szervetlen sók apró részecskéi, amelyek nem égtek el vagy nem bomlottak le az égési hőmérsékleten. Amikor az üzemanyag kiég, ezek a mikrovegyületek lebegnek vagy felhalmozódnak az alján.
A szén pedig tökéletlen égés termékefa, vagyis el nem égett, de még éghető maradványai.
Természetesen ezek nem mind olyan vegyületek, amelyek bizonyos anyagok égésekor felszabadulnak. Az összes felsorolása irreális, és nem is szükséges, mert más anyagok elhanyagolható mennyiségben szabadulnak fel, és csak bizonyos vegyületek oxidációja esetén.
Egyéb keverékek: füst
Csillagok, erdő, gitár… Mi lehetne romantikusabb? És az egyik legfontosabb tulajdonság hiányzik - a tűz és a füstfolt fölötte. Mi a füst?
A füst egyfajta keverék, amely gázból és benne szuszpendált részecskékből áll. A vízgőz, a szén-monoxid és a szén-dioxid és mások gázként működnek. A szilárd részecskék pedig hamu és csak el nem égett maradékok.
Kipufogó
A legtöbb modern autó belső égésű motorral működik, vagyis a mozgáshoz az üzemanyag elégetésével nyert energiát használják fel. Leggyakrabban benzin és más kőolajtermékek. De égéskor nagy mennyiségű hulladék kerül a légkörbe. Ez a kipufogógáz. Az autók kipufogócsövéiből füst formájában kerülnek a légkörbe.
Térfogatuk nagy részét a nitrogén, valamint a víz és a szén-dioxid foglalja el. De mérgező vegyületek is kibocsátódnak: szén-monoxid, nitrogén-oxidok, el nem égett szénhidrogének, valamint korom és benzpirén. Az utolsó kettő rákkeltő, vagyis növeli a rák kialakulásának kockázatát.
Az anyagok és keverékek teljes oxidációs (jelen esetben égési) termékeinek jellemzői: papír, száraz fű
MikorA papír elégetésekor szén-dioxid és víz is felszabadul, oxigénhiány esetén pedig szén-monoxid. Ezenkívül a papír felszabaduló és koncentrálható ragasztókat és gyantákat is tartalmaz.
Ugyanez a helyzet széna égetésekor is, csak ragasztó és gyanta nélkül. Mindkét esetben a füst fehér, sárga árnyalatú, sajátos szagú.
Fa - tűzifa, deszka
A fa szerves anyagokból (beleértve a ként és a nitrogént) és kis mennyiségű ásványi sókból áll. Ezért, amikor teljesen eléget, szén-dioxid, víz, nitrogén és kén-dioxid szabadul fel; szürke, néha fekete, gyantás szagú füst, hamu képződik.
Kén- és nitrogénvegyületek
Ezen anyagok toxicitásáról, égéstermékeiről már beszéltünk. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a kén elégetésekor a füst szürkésszürke színű és szúrós kén-dioxid szagú (mivel kén-dioxid bocsát ki); nitrogéntartalmú és egyéb nitrogéntartalmú anyagok égetésekor pedig sárgásbarna, irritáló szagú (de füst nem mindig jelenik meg).
Fémek
Fémek elégetésekor ezeknek a fémeknek oxidjai, peroxidjai vagy szuperoxidjai képződnek. Ezenkívül, ha a fém szerves vagy szervetlen szennyeződéseket tartalmazott, akkor ezekből a szennyeződésekből égéstermékek keletkeznek.
De a magnéziumnak van égési tulajdonsága, hiszen nemcsak oxigénben ég, mint más fémek, hanem szén-dioxidban is, szén- és magnézium-oxidot képezve: 2 Mg+CO2=C+2MgO. A füst fehér, szagtalan.
foszfor
A foszfor elégetésekor fehér füst szabadul fel, amely fokhagyma illatú. Ez foszfor-oxidot termel.
Gumi
És természetesen a gumik. Az égő gumi füstje fekete, a nagy mennyiségű korom miatt. Ezenkívül szerves anyagok és kén-oxid égéstermékei szabadulnak fel, és ennek köszönhetően a füst kénes szagot kap. Nehézfémek, furán és más mérgező vegyületek is felszabadulnak.
Mérgező anyagok osztályozása
Amint azt már észrevette, a legtöbb égéstermék mérgező. Ezért ha besorolásukról beszélünk, helyénvaló lenne a mérgező anyagok osztályozását elemezni.
Először is, minden mérgező anyag – a továbbiakban OV – halálos, átmenetileg cselekvőképtelen és irritáló anyagokra oszlik. Az előbbiek idegrendszerre ható (Vi-X), fulladást okozó (szén-monoxid), bőrhólyagosító (mustárgáz) és általában mérgező (hidrogén-cianid) szerekre oszthatók. Ideiglenesen hatástalanító szerek például a B-Zet és az idegesítő - adamsite.
Hangerő
Most beszéljünk azokról a dolgokról, amelyeket nem szabad elfelejteni, ha az égés során kibocsátott termékekről beszélünk.
Az égéstermékek mennyisége fontos és nagyon hasznos információ, amely például segít meghatározni egy adott anyag égési veszélyének szintjét. Azaz a termékek mennyiségének ismeretében meg lehet határozni a felszabaduló gázokat alkotó káros vegyületek mennyiségét (mint emlékszel, a legtöbb termék gáz).
A kívánt térfogat kiszámításához előszörviszont tudnia kell, hogy feleslegben vagy hiányban volt-e oxidálószer. Ha például az oxigén feleslegben volt jelen, akkor az összes munka az összes reakcióegyenlet összeállítására irányul. Emlékeztetni kell arra, hogy az üzemanyag a legtöbb esetben szennyeződéseket tartalmaz. Ezt követően a tömegmegmaradás törvénye szerint kiszámítják az összes égéstermék anyagmennyiségét, és a hőmérséklet és a nyomás figyelembevételével a Mendeleev-Clapeyron képlet szerint megtalálják magát a térfogatot. Természetesen egy olyan ember számára, aki semmit sem tud a kémiáról, a fentiek mindegyike ijesztőnek tűnik, de valójában nincs semmi nehéz, csak ki kell találnia. Nem érdemes ezzel részletesebben foglalkozni, hiszen a cikk nem erről szól. Oxigénhiány esetén a számítás bonyolultsága nő - a reakcióegyenletek és maguk az égéstermékek megváltoznak. Ezenkívül most már több rövidített képletet használnak, de jobb (ha szükséges) a bemutatott módszerrel kezdeni, hogy megértsük a számítások jelentését.
Méregezés
Az üzemanyag oxidációja során a légkörbe kerülő egyes anyagok mérgezőek. Az égéstermékek által okozott mérgezés nem csak tűz esetén, hanem autóban is nagyon valós veszélyt jelent. Ráadásul ezek egy részének belélegzése vagy más módon történő lenyelése nem vezet azonnali negatív eredményhez, hanem egy idő után emlékeztetni fogja erre. Például így viselkednek a rákkeltő anyagok.
Természetesen mindenkinek ismernie kell a szabályokat, hogy megelőzze a negatív következményeket. Először is, ezek tűzbiztonsági szabályok, vagyis amit minden gyermeknek kora gyermekkora óta mondanak. De valamiért gyakran megesika felnőttek és a gyerekek egyszerűen elfelejtik őket.
A mérgezéses elsősegélynyújtás szabályai is valószínűleg sokak számára ismerősek. De minden esetre: a legfontosabb, hogy a mérgezettet friss levegőre vigyük, vagyis kerítsük el, hogy további méreganyagok kerüljenek a szervezetébe. De emlékeznie kell arra is, hogy vannak védelmi módszerek a légzőszervek égéstermékei, a test felülete ellen. Ez egy védőruha tűzoltóknak, gázálarcoknak, oxigénmaszkoknak.
A mérgező égéstermékek elleni védelem nagyon fontos.
Egy személy magánhasználata
A pillanat, amikor az emberek megtanulták használni a tüzet saját céljaikra, kétségtelenül fordulópont volt az egész emberiség fejlődésében. Például néhány legfontosabb termékét - a hőt és a fényt - az ember használta (és használja ma is) főzéshez, világításhoz és hideg időben melegítéshez. A szenet az ókorban rajzeszközként használták, ma pedig például gyógyszerként (aktív szén). Megfigyelték a kén-oxid felhasználását a sav előállításában, és a foszfor-oxidot is.
Következtetés
Érdemes megjegyezni, hogy az itt leírtak csak általános információk, amelyek célja az égéstermékekkel kapcsolatos kérdések megismerése.
Szeretném elmondani, hogy a biztonsági szabályok betartása, valamint magának az égési folyamatnak és termékeinek ésszerű kezelése lehetővé teszi a megfelelő felhasználást.
