Từ xa xưa, con người đã có kinh nghiệm đốt củi. Và kể từ đó, gỗ đã được sử dụng như một loại nhiên liệu chính, được sử dụng để sưởi ấm các phòng khác nhau và nấu chín thức ăn. Bất chấp sự đa dạng của các chất dễ cháy, gỗ vẫn là nhiên liệu phổ biến trong thế kỷ 21 do giá thành rẻ, sẵn có và dễ xử lý. Để sử dụng hiệu quả và an toàn trong bếp và lò sưởi, cần phải có một số thông tin về các đặc tính vật lý và hóa học của nó.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ cháy
Nhiệt độ đốt cháy tối đa của gỗ tùy thuộc vào loài và có thể đạt được trong các điều kiện sau:
- độ ẩm - không quá 20%;
- không gian kín dùng để đốt;
- sự sẵn có của oxy với số lượng cần thiết.
Cũng có thể đốt củi tươi có độ ẩm từ 40 đến 60%, trong khi:
- củi thô chỉ bốc cháy trong bếp đun kỹ;
- tản nhiệtsẽ giảm 20–40%;
- lượng củi tiêu thụ sẽ tăng lên, xấp xỉ hai lần;
- muội than sẽ đọng lại trên thành lò và ống khói.
Hiệu suất đốt cháy sẽ giảm đáng kể do nhiệt độ cần tăng lên, dẫn đến bay hơi nước và đốt nhựa đường từ các loại gỗ mềm. Trong điều kiện lý tưởng, gỗ sồi và tro có nhiệt độ cháy cao nhất và cây dương có nhiệt độ thấp nhất. Sồi, thông, sồi và trăn là những loài gỗ có giá trị và không được sử dụng làm chất đốt. Trong điều kiện gia đình, cây bạch dương và cây lá kim được sử dụng để đốt củi trong bếp, vì chúng cho nhiệt độ cao nhất trong quá trình đốt.
Gỗ nào cháy nóng hơn?
Như đã đề cập, gỗ là một trong những nhiên liệu được sử dụng nhiều nhất để sưởi ấm cho các ngôi nhà bên ngoài thành phố. Cân nhắc rằng tất cả các loại củi đều cháy ở các nhiệt độ khác nhau, bạn cần chọn những loại củi tốt hơn. Điều kiện chính để đốt củi là sự hiện diện của oxy, và điều này phần lớn phụ thuộc vào thiết kế của bếp. Ngoài ra, mỗi loại gỗ có thành phần hóa học và tỷ trọng riêng. Cây càng dày đặc thì càng truyền nhiệt nhiều hơn. Có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự truyền nhiệt lớn hơn của gỗ trong quá trình đốt? ngoài mật độ và sự hiện diện của oxy, nó còn có độ ẩm của củi.
Gỗ khô cháy tốt hơn và sinh nhiệt nhiều hơn gỗ ẩm. Vì vậy, sau khi đốn hạ, chúng được đưa vào đống gỗ và phơi dưới tán cây trong một năm. Tất cả những ai đã từng đun bếp bằng củi đều nhận thấy rằng một số trong số chúng đang cháy.sáng, tỏa ra rất nhiều nhiệt, trong khi những thứ khác âm ỉ và làm nóng bếp một chút. Tất cả mọi thứ, hóa ra, phụ thuộc vào sản lượng nhiệt của củi. Theo chỉ số này, các loài thích hợp nhất để đốt trong bếp là bạch dương, thông và dương dương.
Điều gì được giải phóng khi cây cháy?
Khi đốt gỗ, khói được tạo ra, bao gồm các hạt rắn (muội than) và các sản phẩm khí của quá trình đốt cháy. Chúng bao gồm các chất có trong gỗ. Các sản phẩm thải ra khi đốt gỗ bao gồm nitơ, carbon dioxide, hơi nước, sulfur dioxide và carbon monoxide, có thể cháy thêm.
Người ta ước tính rằng mỗi kg gỗ thải ra khoảng 800 g sản phẩm ở dạng khí và 200 g than trong quá trình đốt cháy. Thành phần của các sản phẩm đốt từ gỗ cũng phụ thuộc vào các điều kiện mà quá trình này xảy ra. Nó có thể là:
- Không đầy đủ - xảy ra khi không có đủ khả năng tiếp cận oxy. Kết quả của quá trình đốt cháy, các chất được giải phóng có khả năng cháy trở lại. Chúng bao gồm: bồ hóng, carbon monoxide và các hydrocacbon khác nhau.
- Đầy đủ - xảy ra với sự tiếp cận đủ oxy. Kết quả của quá trình đốt cháy, các sản phẩm được hình thành - carbon dioxide và sulfur dioxide, hơi nước - không còn khả năng cháy.
Mô tả quá trình đốt cháy
Quá trình đốt gỗ có một số giai đoạn:
- Làm nóng - diễn ra ở nhiệt độ ít nhất 150 độ C và có nguồn lửa bên ngoài.
- Đánh lửa - nhiệt độ yêu cầu là từ 450 đến 620 độ C trongtùy thuộc vào độ ẩm và mật độ của gỗ, cũng như hình dạng và số lượng củi.
- Đốt - gồm hai giai đoạn: bốc cháy và âm ỉ. Trong một thời gian, cả hai loại tiến hành đồng thời. Sau khi sự hình thành các chất khí không còn, chỉ có than cháy (âm ỉ).
- Phai - Xảy ra khi oxy bị cắt hoặc khi hết nhiên liệu.
Gỗ dày đặc cháy chậm hơn gỗ ít đặc hơn do tính dẫn nhiệt cao hơn. Khi đốt củi ướt, nhiệt lượng được tiêu hao nhiều cho sự bay hơi của hơi ẩm, do đó chúng cháy chậm hơn củi khô. Đốt củi là một hiện tượng vật lý hay hóa học? Câu hỏi này có tầm quan trọng thực tế, và các điều kiện để truyền nhiệt tối đa và thời gian cháy sẽ phụ thuộc vào cách giải thích đúng của nó. Một mặt, đây là một hiện tượng hóa học: khi gỗ bị đốt cháy, một phản ứng hóa học xảy ra và các chất mới được hình thành - oxit, nhiệt và ánh sáng được giải phóng. Mặt khác, đó là vật lý: trong quá trình xảy ra sự tăng động năng của các phân tử. Kết quả là, quá trình đốt gỗ là một hiện tượng vật lý và hóa học phức tạp. Tìm hiểu anh ấy sẽ giúp bạn chọn được loài gỗ phù hợp để cung cấp cho mình nguồn nhiệt lâu dài và bền vững.
Đặc điểm của khói xuất hiện khi đốt lửa
Khi ném củi vào lửa, khói và khí carbon monoxide - carbon monoxide sẽ tăng lên. Hơn nữa, khói xuất hiện với nhiều màu sắc khác nhau:
- Trắng là một dạng bình xịt, bao gồm những giọt nước nhỏ và hơi hắc ín, bay ragỗ lạnh. Khói có mùi đặc trưng của bồ hóng. Khi khúc gỗ nóng lên, nó bốc hơi, bùng cháy và biến mất.
- Xám - xuất phát từ các khúc gỗ và thương hiệu lửa đỏ, nhưng không cháy. Nó được hình thành ở nhiệt độ cao từ việc đun sôi dầu và nhựa và ngưng tụ thành sương mù. Các hạt của nó nhỏ hơn nhiều so với khói trắng, nhẹ hơn và khô hơn.
- Hắc - hắc lào, gọi là muội than. Nó được hình thành trong quá trình phân hủy các hydrocacbon trong ngọn lửa với quá trình oxy hóa không đủ.
Khói lửa lưu lại trong cơ thể lâu ngày chứa một lượng lớn chất độc hại. Điều này cần được ghi nhớ bởi tất cả những người thích ngồi bên bếp lửa.
Tính chất của gỗ
Các loài cây khác nhau có các đặc tính vật lý sau:
- Màu - chịu ảnh hưởng của khí hậu và loài gỗ.
- Tỏa sáng - phụ thuộc vào cách các tia hình trái tim được phát triển.
- Texture - liên quan đến cấu trúc của gỗ.
- Moisture - tỷ lệ độ ẩm được loại bỏ trên khối lượng gỗ ở trạng thái khô.
- Sự co lại và sưng tấy - đầu tiên là kết quả của sự bay hơi của độ ẩm hút ẩm, sự trương nở - sự hấp thụ nước và tăng thể tích.
- Mật độ - giống nhau cho tất cả các loài cây.
- Tính dẫn nhiệt - khả năng dẫn nhiệt qua độ dày của bề mặt, phụ thuộc vào mật độ.
- Độ dẫn âm - được đặc trưng bởi tốc độ truyền âm, phụ thuộc vào vị trí của các sợi.
- Độ dẫn điện - khả năng chống đi quadòng điện. Nó bị ảnh hưởng bởi giống, nhiệt độ, độ ẩm, hướng sợi.
Trước khi sử dụng nguyên liệu gỗ cho những mục đích nhất định, trước hết, họ phải làm quen với các đặc tính của gỗ, sau đó mới đi vào sản xuất.
Ưu nhược điểm của gỗ
Gỗ có những ưu điểm sau:
- khả năng gia công tuyệt vời;
- nhẹ nhàng;
- nhuộm tốt, đánh bóng, đánh vecni;
- có khả năng hấp thụ âm thanh;
- kháng axit;
- khả năng uốn cao.
Nhược điểm của gỗ bao gồm:
- thay đổi về hình dạng và kích thước do co rút và sưng tấy;
- khả năng chống phân tách thấp;
- thối rữa;
- thiệt hại do côn trùng;
- cháy khi không tuân thủ các quy tắc an toàn.
Sử dụng gỗ trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế
Gỗ được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sau:
- ván ép - ván mỏng, ván ép;
- chế biến gỗ - ván gỗ, diêm, đồ mộc, đồ nội thất;
- khai thác gỗ - nguyên liệu dùng trong công nghiệp hóa gỗ, hàng tiêu dùng, củi các loại;
- xưởng cưa - nhiều loại gỗ;
- hóa chất gỗ - hắc ín, than củi, axit axetic;
- bột giấy và giấy - giấy, bìa cứng, bột giấy;
- thủy phân - men thức ăn gia súc, rượuetylic.
Kết
Gỗ là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Nó đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ trong xây dựng, sản xuất đồ nội thất và để sưởi ấm các khu dân cư. Các công trình kiến trúc bằng gỗ được sử dụng trong mọi gia đình. Gỗ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ưu điểm chính của vật liệu này là thân thiện với môi trường, độ bền cao, dễ gia công, khả năng sử dụng chất thải làm nhiên liệu và các mục đích khác.
