Nhiều người biết rằng tử vong khi hỏa hoạn xảy ra thường do ngộ độc các sản phẩm cháy hơn là do tiếp xúc với nhiệt. Nhưng bạn có thể bị nhiễm độc không chỉ khi hỏa hoạn mà còn trong cuộc sống hàng ngày. Một câu hỏi được đặt ra là sản phẩm cháy tồn tại ở những dạng nào và chúng được hình thành trong điều kiện nào? Hãy thử tìm hiểu xem.
Quá trình đốt cháy là gì và sản phẩm của nó?
Có ba điều bạn có thể nhìn vào vô tận: cách nước chảy, cách người khác làm việc và tất nhiên, lửa cháy như thế nào…
Đốt cháy là một quá trình vật lý và hóa học dựa trên phản ứng oxy hóa khử. Theo quy luật, nó đi kèm với sự giải phóng năng lượng dưới dạng lửa, nhiệt và ánh sáng. Quá trình này liên quan đến một chất hoặc hỗn hợp các chất đốt cháy - chất khử, cũng như chất oxy hóa. Thông thường vai trò này thuộc về oxy. Quá trình đốt cháy cũng có thể được gọi là quá trình oxy hóa các chất cháy (điều quan trọng cần nhớ là quá trình đốt cháy là một phân loài của phản ứng oxy hóa, và không phải ngược lại).
Sản phẩm đốt cháy là tất cả những gì được thải ra trong quá trình đốt cháy. Các nhà hóa học trong những trường hợp như vậy nói: "Tất cả mọi thứ nằm ở phía bên phải của phương trình phản ứng." Nhưng biểu thức này không áp dụng được trong trường hợp của chúng ta, vì ngoài quá trình oxy hóa khử, các phản ứng phân hủy cũng xảy ra, và một số chất đơn giản là không thay đổi. Tức là sản phẩm cháy là khói, tro, muội, các khí thải ra, kể cả khí thải. Nhưng sản phẩm đặc biệt tất nhiên là năng lượng, như đã nói ở đoạn cuối, được phát ra dưới dạng nhiệt, ánh sáng, lửa.
Các chất được giải phóng trong quá trình đốt cháy: ôxít cacbon
Có hai oxit của cacbon: CO2và CO. Loại đầu tiên được gọi là carbon dioxide (carbon dioxide, carbon monoxide (IV)), vì nó là một chất khí không màu bao gồm carbon bị oxy hóa hoàn toàn bởi oxy. Tức là, cacbon trong trường hợp này có trạng thái ôxy hóa tối đa - trạng thái thứ tư (+4). Oxit này là sản phẩm cháy của tất cả các chất hữu cơ, nếu chúng dư oxy trong quá trình đốt cháy. Ngoài ra, carbon dioxide được thải ra bởi các sinh vật trong quá trình hô hấp. Bản thân nó sẽ không nguy hiểm nếu nồng độ của nó trong không khí không vượt quá 3%.
Carbon monoxide (II) (carbon monoxide) - CO - là một chất khí độc, trong phân tử của carbon ở trạng thái oxi hóa +2. Đó là lý do tại sao hợp chất này có thể "cháy hết", tức là tiếp tục phản ứng với oxy: CO + O2=CO2. Nhàmột đặc điểm nguy hiểm của oxit này là nó cực kỳ lớn, so với oxy, khả năng gắn vào các tế bào hồng cầu. Erythrocytes là tế bào hồng cầu có nhiệm vụ vận chuyển oxy từ phổi đến các mô và ngược lại, carbon dioxide đến phổi. Vì vậy, mối nguy hiểm chính của oxit là nó cản trở việc vận chuyển oxy đến các cơ quan khác nhau của cơ thể con người, do đó gây ra tình trạng đói oxy. Chính khí CO thường gây ngộ độc do các sản phẩm cháy trong đám cháy.
Cả cacbon monoxit đều không màu và không mùi.
Nước
Nước nổi tiếng - H2O - cũng được giải phóng trong quá trình đốt cháy. Ở nhiệt độ cháy, các sản phẩm được giải phóng dưới dạng khí. Và nước giống như hơi nước. Nước là sản phẩm cháy của khí mêtan - CH4. Nói chung, nước và carbon dioxide (carbon monoxide, một lần nữa, tất cả phụ thuộc vào lượng oxy) chủ yếu được giải phóng trong quá trình đốt cháy hoàn toàn tất cả các chất hữu cơ.
Khí sunfua, hydro sunfua
Khí sunfua cũng là một oxit, nhưng lần này lưu huỳnh là SO2. Nó có một số lượng lớn các tên gọi: lưu huỳnh đioxit, lưu huỳnh đioxit, lưu huỳnh đioxit, oxit lưu huỳnh (IV). Sản phẩm cháy này là một chất khí không màu, có mùi hắc của que diêm đã cháy (khi bốc cháy thì thoát ra). Anhydrit được giải phóng trong quá trình đốt cháy lưu huỳnh, các hợp chất hữu cơ và vô cơ có chứa lưu huỳnh, ví dụ, hydro sunfua (Н2S).
Khi tiếp xúc với màng nhầy của mắt, mũi hoặc miệng của người, điôxít dễ dàng phản ứng với nước, tạo thành axit lưu huỳnh, dễ bị phân hủy trở lại, nhưngđồng thời, nó quản lý để kích thích các thụ thể, gây ra các quá trình viêm trong đường hô hấp:SO3. Điều này là do độc tính của sản phẩm cháy của lưu huỳnh. Lưu huỳnh đioxit, giống như cacbon monoxit, có thể cháy - oxy hóa thành SO3. Nhưng điều này xảy ra ở nhiệt độ rất cao. Tính chất này được sử dụng trong sản xuất axit sulfuric tại nhà máy, vì SO3phản ứng với nước tạo thành H2SO4.
Nhưng hydro sunfua được giải phóng trong quá trình phân hủy nhiệt của một số hợp chất. Khí này cũng rất độc, có mùi đặc trưng của trứng thối.
Hydro xyanua
Sau đó, Himmler nghiến chặt hàm, cắn một ống thuốc chứa kali xyanua và chết vài giây sau đó.
Kali xyanua - chất độc mạnh nhất - muối của axit hydrocyanic, còn được gọi là hydro xyanua - HCN. Nó là một chất lỏng không màu, nhưng rất dễ bay hơi (dễ chuyển sang trạng thái khí). Tức là trong quá trình đốt cháy, nó cũng sẽ được thải vào khí quyển dưới dạng khí. Axit hydrocyanic rất độc, ngay cả một nồng độ nhỏ trong không khí - 0,01% - cũng gây tử vong. Đặc điểm nổi bật của axit là mùi đặc trưng của hạnh nhân đắng. Hấp dẫn phải không?
Nhưng axit hydrocyanic có một "niềm vui" - nó có thể bị nhiễm độc không chỉ bằng cách hít trực tiếp qua hệ hô hấp mà còn qua da. Vì vậy, sẽ không hiệu quả nếu chỉ dùng mặt nạ phòng độc để bảo vệ bản thân.
Acrolein
Propenal,acrolein, acrylanđehit - đều là tên gọi của một chất, anđehit axit acrylic không no: CH2=CH-CHO. Anđehit này cũng là một chất lỏng dễ bay hơi. Acrolein không màu, mùi hắc, rất độc. Nếu chất lỏng hoặc hơi của nó dính vào màng nhầy, đặc biệt là trong mắt, nó sẽ gây kích ứng nghiêm trọng. Propenal là một hợp chất có phản ứng cao, và điều này giải thích cho độc tính cao của nó.
Formaldehyde
Giống như acrolein, fomanđehit thuộc loại anđehit và là một anđehit của axit fomic. Hợp chất này còn được gọi là methanal. Nó là một chất khí độc, không màu, có mùi hăng.
Chất chứa nitơ
Thông thường, trong quá trình đốt cháy các chất có chứa nitơ, nitơ tinh khiết được giải phóng - N2. Khí này đã có trong khí quyển với số lượng lớn. Nitơ có thể là một ví dụ về sản phẩm cháy của amin. Nhưng trong quá trình phân hủy nhiệt, ví dụ, muối amoni, và trong một số trường hợp, trong quá trình đốt cháy, các oxit của nó cũng được phát thải vào khí quyển, với mức độ oxy hóa nitơ trong chúng cộng với một, hai, ba, bốn, năm. Ôxít là chất khí có màu nâu và cực kỳ độc.
Tro, tro, muội, than, than
muội, hay muội than - phần còn lại của cacbon chưa phản ứng vì nhiều lý do khác nhau. Bồ hóng còn được gọi là cacbon lưỡng tính.
Tro, hoặc tro - các hạt muối vô cơ nhỏ chưa cháy hoặc chưa phân hủy ở nhiệt độ đốt. Khi nhiên liệu cháy hết, các hợp chất vi mô này sẽ lơ lửng hoặc tích tụ ở đáy.
Và than là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàngỗ, tức là phần còn lại chưa cháy của nó, nhưng vẫn có khả năng cháy.
Tất nhiên, đây không phải là tất cả các hợp chất sẽ được giải phóng trong quá trình đốt cháy một số chất. Liệt kê tất cả chúng là không thực tế và không cần thiết, vì các chất khác được giải phóng với lượng không đáng kể và chỉ khi một số hợp chất nhất định bị oxy hóa.
Hỗn hợp khác: khói
Những ngôi sao, khu rừng, cây đàn… Còn gì lãng mạn hơn? Và một trong những thuộc tính quan trọng nhất bị thiếu - một ngọn lửa và một làn khói phía trên nó. Khói là gì?
Khói là một loại hỗn hợp bao gồm khí và các hạt lơ lửng trong đó. Hơi nước, carbon monoxide và carbon dioxide, và những chất khác hoạt động như khí. Và các hạt rắn là tro và chỉ là cặn chưa cháy.
Hết
Hầu hết các ô tô hiện đại chạy bằng động cơ đốt trong, tức là để chuyển động, năng lượng thu được từ quá trình đốt cháy nhiên liệu được sử dụng. Thông thường nó là xăng và các sản phẩm dầu mỏ khác. Nhưng khi đốt cháy, một lượng lớn chất thải được thải vào khí quyển. Đây là khí thải. Chúng được thải vào khí quyển dưới dạng khói từ ống xả ô tô.
Phần lớn thể tích của chúng là nitơ, cũng như nước, carbon dioxide. Nhưng các hợp chất độc hại cũng được thải ra: carbon monoxide, nitơ oxit, hydrocacbon chưa cháy, cũng như muội than và benzpyrene. Hai chất cuối cùng là chất gây ung thư, có nghĩa là chúng làm tăng nguy cơ phát triển ung thư.
Tính năng của các sản phẩm của quá trình oxy hóa hoàn toàn (trong trường hợp này là sự đốt cháy) các chất và hỗn hợp: giấy, cỏ khô
KhiKhi đốt giấy, cacbon đioxit và nước cũng được giải phóng, và khi thiếu oxi, cacbon monoxit được giải phóng. Ngoài ra, giấy có chứa chất kết dính có thể được giải phóng và cô đặc, và nhựa.
Tình huống tương tự cũng xảy ra khi đốt cỏ khô, chỉ khi không có chất kết dính và nhựa thông. Trong cả hai trường hợp, khói có màu trắng pha chút vàng, có mùi đặc trưng.
Gỗ - củi, ván
Gỗ bao gồm chất hữu cơ (bao gồm lưu huỳnh và nitơ) và một lượng nhỏ muối khoáng. Do đó, khi nó bị đốt cháy hoàn toàn, khí cacbonic, nước, nitơ và lưu huỳnh đioxit được giải phóng; xám, và đôi khi khói đen có mùi nhựa, tro được hình thành.
Hợp chất lưu huỳnh và nitơ
Chúng ta đã nói về độc tính, sản phẩm cháy của những chất này. Một điều cũng cần lưu ý là khi đốt lưu huỳnh, khói tỏa ra có màu xám xám, mùi hắc do lưu huỳnh đioxit (vì đó là lưu huỳnh đioxit thải ra); và khi đốt nitơ và các chất có chứa nitơ khác, nó có màu vàng nâu, có mùi khó chịu (nhưng không phải lúc nào khói cũng xuất hiện).
Kim loại
Khi đốt cháy kim loại, oxit, peroxit hoặc superoxit của những kim loại này được hình thành. Ngoài ra, nếu kim loại có chứa một số tạp chất hữu cơ hoặc vô cơ, thì các sản phẩm cháy của những tạp chất này sẽ được hình thành.
Nhưng magiê có tính năng đốt cháy, vì nó không chỉ cháy trong oxy, như các kim loại khác, mà còn trong carbon dioxide, tạo thành carbon và magie oxit: 2 Mg + CO2=C + 2MgO. Khói trắng, không mùi.
Phốt
Khi đốt phốt pho, khói trắng tỏa ra có mùi tỏi. Điều này tạo ra oxit phốt pho.
Cao su
Và tất nhiên, lốp xe. Khói do đốt cao su có màu đen, do có nhiều muội than. Ngoài ra, các sản phẩm cháy của các chất hữu cơ và oxit lưu huỳnh được giải phóng, và nhờ nó, khói có mùi lưu huỳnh. Các kim loại nặng, furan và các hợp chất độc hại khác cũng được thải ra.
Phân loại chất độc
Như bạn có thể nhận thấy, hầu hết các sản phẩm đốt cháy đều độc. Do đó, nói về phân loại của chúng, sẽ là chính xác nếu phân tích phân loại các chất độc hại.
Trước hết, tất cả các chất độc hại - sau đây gọi là OV - được chia thành các chất gây chết người, mất khả năng tạm thời và gây kích ứng. Các tác nhân trước đây được chia thành các tác nhân ảnh hưởng đến hệ thần kinh (Vi-X), gây ngạt (carbon monoxide), phồng rộp da (khí mù tạt) và nói chung là độc hại (hydrogen cyanide). Ví dụ về các tác nhân gây mất khả năng tạm thời bao gồm B-Zet và gây khó chịu - adamsite.
Khối lượng
Bây giờ chúng ta hãy nói về những điều không nên quên khi nói về các sản phẩm thải ra trong quá trình đốt cháy.
Khối lượng của các sản phẩm cháy là thông tin quan trọng và rất hữu ích, chẳng hạn, sẽ giúp xác định mức độ nguy hiểm của quá trình cháy của một chất cụ thể. Tức là, khi biết khối lượng sản phẩm, bạn có thể xác định số lượng hợp chất có hại tạo thành khí thoát ra (như bạn nhớ, hầu hết các sản phẩm đều là khí).
Để tính toán khối lượng mong muốn, trước tiênđến lượt bạn cần biết thừa hay thiếu chất oxi hóa. Ví dụ, nếu oxy được chứa trong lượng dư, thì tất cả các công việc sẽ là lập tất cả các phương trình phản ứng. Cần nhớ rằng nhiên liệu, trong hầu hết các trường hợp, có chứa tạp chất. Sau đó, theo định luật bảo toàn khối lượng, lượng chất của tất cả các sản phẩm cháy được tính và tính đến nhiệt độ và áp suất, theo công thức Mendeleev-Clapeyron, thể tích được tìm thấy. Tất nhiên, đối với một người không biết gì về hóa học, tất cả những điều trên trông có vẻ đáng sợ, nhưng thực tế không có gì khó cả, bạn chỉ cần hình dung là được. Nó không đáng để xem xét chi tiết hơn về vấn đề này, vì bài báo không nói về điều đó. Khi thiếu oxy, độ phức tạp của phép tính tăng lên - các phương trình phản ứng và bản thân các sản phẩm cháy thay đổi. Ngoài ra, hiện nay, nhiều công thức viết tắt hơn được sử dụng, nhưng tốt hơn là nên bắt đầu với phương pháp đã trình bày (nếu cần) để hiểu ý nghĩa của các phép tính.
Ngộ độc
Một số chất thải ra khí quyển trong quá trình oxy hóa nhiên liệu là độc hại. Ngộ độc bởi các sản phẩm đốt cháy là một mối đe dọa rất thực sự không chỉ trong trường hợp hỏa hoạn, mà còn trong xe hơi. Ngoài ra, hít phải hoặc nuốt phải một số chất này không dẫn đến kết quả tiêu cực ngay lập tức, nhưng sẽ nhắc nhở bạn về điều này sau một thời gian. Ví dụ: đây là cách các chất gây ung thư hoạt động.
Tất nhiên, ai cũng cần biết các quy tắc để phòng tránh những hậu quả tiêu cực. Trước hết, đây là những quy tắc an toàn phòng cháy chữa cháy, đó là điều mà mọi đứa trẻ đều được dặn dò ngay từ khi còn nhỏ. Nhưng, vì một số lý do, nó thường xảy rangười lớn và trẻ em chỉ cần quên chúng.
Các quy tắc sơ cứu trong trường hợp ngộ độc rất có thể rất quen thuộc với nhiều người. Nhưng đề phòng: điều quan trọng nhất là phải đưa người bị nhiễm độc đến nơi có không khí trong lành, tức là để ngăn chặn các chất độc xâm nhập vào cơ thể. Nhưng bạn cũng cần nhớ rằng có những phương pháp bảo vệ chống lại các sản phẩm của quá trình đốt cháy các cơ quan hô hấp, bề mặt của cơ thể. Đây là bộ quần áo bảo hộ dành cho lính cứu hỏa, mặt nạ phòng độc, mặt nạ dưỡng khí.
Bảo vệ khỏi các sản phẩm đốt cháy độc hại là rất quan trọng.
Sử dụng riêng của một người
Khoảnh khắc khi con người học cách sử dụng lửa cho mục đích của riêng mình, chắc chắn là một bước ngoặt trong sự phát triển của cả nhân loại. Ví dụ, một số sản phẩm quan trọng nhất của nó - nhiệt và ánh sáng - đã được con người sử dụng (và vẫn đang được sử dụng) để nấu nướng, thắp sáng và sưởi ấm khi thời tiết lạnh giá. Than trong thời cổ đại được sử dụng như một công cụ vẽ, và bây giờ, chẳng hạn như một loại thuốc (than hoạt tính). Việc sử dụng oxit lưu huỳnh trong điều chế axit cũng đã được lưu ý, và oxit photpho cũng vậy.
Kết
Cần lưu ý rằng mọi thứ được mô tả ở đây chỉ là thông tin chung được trình bày để bạn làm quen với các câu hỏi về các sản phẩm đốt cháy.
Tôi muốn nói rằng việc tuân thủ các quy tắc an toàn và xử lý hợp lý cả bản thân quá trình đốt cháy và các sản phẩm của nó sẽ cho phép chúng được sử dụng tốt.
