Miből van a tűz?

További Ma Is Tanultam Valamit cikkek

A tűz egy kémiai reakció eredménye, amely az oxigén és egy éghető anyag között jön létre. Természetesen ezek a tüzelőanyagok, mint a fa, gázolaj nem kezd el égni spontán, csak mert oxigén veszi körül őket: ahhoz, hogy létrejöjjön a reakció, fel kell hevíteni az anyagot annak égési pontjáig. Nézzük pontosan hogyan kezd el égni például a fa. Valami felmelegíti a fát nagyon magas hőmérsékletre. Amikor a fa hőmérséklete eléri a 150 Celsius-fokot, a hő felhasítja a fát alkotó lignin és hemicellulóz egy részét. Ennek a már felhasadt anyagnak egy része illékony gázként szabadul fel, ezt füstként ismerjük, ami vízgőzből, valamint különböző gázokból áll.

GettyImages-566351951

A tűz után (vagyis inkább elégtelen égés után) visszamaradt anyagok a faszén, amely szinte csak szénből áll, és a hamu; ez tartalmazza a fában lévő összes nem éghető anyagot, mint például a kalciumot, káliumot. A boltokban kapható faszén tehát olyan fa, amelyből már eltávolították az összes illékony gázt és szinte csak a szenet hagyták hátra, ezért ég majdnem teljesen füst nélkül.

De térjünk vissza a tűzre. Amikor az illékony gázok már elég forrók (260 Celsius-fok), a molekuláik reakcióba lépnek. Az atomok az oxigénmolekulákhoz kötődnek, hogy vizet, szén-dioxidot és más molekulákat hozzanak létre. Más szóval: égnek.

Ennek a kölcsönhatásoknak a mellékterméke nagyon sok hő, és ez a hő az, ami folyamatosan fenntartja a tüzet. Sok anyag egy lépésben, gyorsan ég el, a benzin jó példa erre. A nagy hő elpárologtatja a benzint, amely teljesen elég illékony gáz állapotában, és nem marad utána semmi. Az emberek azt is megtanulták az idők folyamán, hogy vannak olyan anyagok, amelyek lassítják az égést. Ilyen például a gyertyaviasz (nagy szénatomszámú parafinokból áll, amelyek lassabban kerülnek gáz fázisba, ezért tovább égnek).

De miért látjuk a lángokat? A hő létrehozta fényteffektet izzásnak nevezzük, ettől lesz látható a láng. A láng színe attól függ, hogy mit égetünk és milyen forró annak a hőmérséklete. A lángon belüli más színeket is a hőmérséklet-különbség is okozza: a legforróbb rész kék, a leghidegebb pedig narancs és sárga. A gáztűzhely kék lángja tehát melegebb, mint a tábortűz piros-sárgája.

A tűz veszélyességét az adja, hogy a kémiai reakció gyakorlatilag fenntartja önmagát. A forróság a megfelelő égési hőmérsékleten tartja az éghető anyagot, így az egészen addig égni fog, amíg el nem fogy és van körülötte oxigén. A láng a környezetet is felmelegíti, így a mellette lévő éghető anyagban is megkezdődik a kémiai reakció, a tűz továbbterjed.

A Földön a gravitáció határozza meg, hogyan ég a láng. A forró gázok melegebbek, mint a körülöttük lévő levegő, és a sűrűségük is kisebb, így felfelé szállnak. Ez az oka annak, hogy a tűz elsősorban felfelé terjeszkedik, ha van hova. És ez az oka annak is, hogy a lángok mindig felfelé mutatnak. Gravitáció nélküli környezetben, például egy űrhajóban a láng gömb alakú.