Daudzi cilvēki zina, ka nāve ugunsgrēka laikā notiek biežāk saindēšanās ar degšanas produktiem, nevis termiskās iedarbības dēļ. Bet saindēties var ne tikai ugunsgrēka laikā, bet arī ikdienā. Rodas jautājums, kādi sadegšanas produktu veidi pastāv un kādos apstākļos tie veidojas? Mēģināsim to izdomāt.
Kas ir sadegšana un tās produkts?
Ir trīs lietas, uz kurām var skatīties bezgalīgi: kā plūst ūdens, kā strādā citi cilvēki un, protams, kā deg uguns…
Sadegšana ir fizikāls un ķīmisks process, kura pamatā ir redoksreakcija. To, kā likums, pavada enerģijas izdalīšanās uguns, siltuma un gaismas veidā. Šajā procesā tiek izmantota viela vai vielu maisījums, kas sadedzina - reducējošie līdzekļi, kā arī oksidētājs. Visbiežāk šī loma pieder skābeklim. Degšanu var saukt arī par degošu vielu oksidēšanās procesu (svarīgi atcerēties, ka degšana ir oksidācijas reakciju pasuga, nevis otrādi).
Sadegšanas produkti ir visi, kas izdalās degšanas laikā. Ķīmiķi šādos gadījumos saka: "Viss, kas atrodas reakcijas vienādojuma labajā pusē." Bet šī izteiksme mūsu gadījumā nav piemērojama, jo papildus redoksprocesam notiek arī sadalīšanās reakcijas, un dažas vielas vienkārši paliek nemainīgas. Tas ir, sadegšanas produkti ir dūmi, pelni, sodrēji, izdalītās gāzes, ieskaitot izplūdes gāzes. Taču īpašais produkts, protams, ir enerģija, kas, kā norādīts pēdējā rindkopā, tiek izstarota siltuma, gaismas, uguns veidā.
Sadegšanas laikā izdalītās vielas: oglekļa oksīdi
Ir divi oglekļa oksīdi: CO2 un CO. Pirmo sauc par oglekļa dioksīdu (oglekļa dioksīds, oglekļa monoksīds (IV)), jo tā ir bezkrāsaina gāze, kas sastāv no oglekļa, kas pilnībā oksidēts ar skābekli. Tas ir, ogleklim šajā gadījumā ir maksimālais oksidācijas stāvoklis - ceturtais (+4). Šis oksīds ir pilnīgi visu organisko vielu sadegšanas produkts, ja to degšanas laikā ir vairāk nekā skābekļa. Turklāt dzīvās būtnes elpošanas laikā izdala oglekļa dioksīdu. Pats par sevi tas nav bīstami, ja tā koncentrācija gaisā nepārsniedz 3 procentus.
Oglekļa monoksīds (II) (oglekļa monoksīds) - CO - ir indīga gāze, kuras molekulā ogleklis atrodas +2 oksidācijas stāvoklī. Tieši tāpēc šis savienojums var "izdegt", tas ir, turpināt reaģēt ar skābekli: CO+O2=CO2. Mājasšī oksīda bīstama iezīme ir tā neticami lielā, salīdzinot ar skābekli, spēja piesaistīties sarkanajām asins šūnām. Eritrocīti ir sarkanās asins šūnas, kuru uzdevums ir transportēt skābekli no plaušām uz audiem un otrādi, oglekļa dioksīdu uz plaušām. Tāpēc galvenais oksīda apdraudējums ir tāds, ka tas traucē skābekļa pārnešanu uz dažādiem cilvēka ķermeņa orgāniem, tādējādi izraisot skābekļa badu. Tas ir CO, kas visbiežāk izraisa saindēšanos ar degšanas produktiem ugunsgrēkā.
Abi oglekļa monoksīdi ir bezkrāsaini un bez smaržas.
Ūdens
Sadegšanas laikā izdalās arī labi zināmais ūdens - H2O. Degšanas temperatūrā produkti izdalās gāzes veidā. Un ūdens ir kā tvaiks. Ūdens ir metāna gāzes sadegšanas produkts - CH4. Kopumā ūdens un oglekļa dioksīds (oglekļa monoksīds, atkal viss ir atkarīgs no skābekļa daudzuma) galvenokārt izdalās visu organisko vielu pilnīgas sadegšanas laikā.
Sulfīda gāze, sērūdeņradis
Sulfīda gāze arī ir oksīds, bet šoreiz sērs ir SO2. Tam ir liels skaits nosaukumu: sēra dioksīds, sēra dioksīds, sēra dioksīds, sēra oksīds (IV). Šis sadegšanas produkts ir bezkrāsaina gāze ar asu aizdedzināta sērkociņa smaržu (tas izdalās, kad tas aizdegas). Anhidrīds izdalās sēra, sēru saturošu organisko un neorganisko savienojumu, piemēram, sērūdeņraža sadegšanas laikā (Н2S).
Doksīds, nonākot saskarē ar cilvēka acu, deguna vai mutes gļotādu, viegli reaģē ar ūdeni, veidojot sērskābi, kas viegli sadalās atpakaļ, bettajā pašā laikā izdodas kairināt receptorus, provocēt iekaisuma procesus elpceļos: SO3. Tas ir saistīts ar sēra sadegšanas produkta toksicitāti. Sēra dioksīds, tāpat kā oglekļa monoksīds, var sadegt – oksidēties līdz SO3. Bet tas notiek ļoti augstā temperatūrā. Šo īpašību izmanto sērskābes ražošanā rūpnīcā, jo SO3 reaģē ar ūdeni, veidojot H2SO 4.
Bet sērūdeņradis izdalās dažu savienojumu termiskās sadalīšanās laikā. Šī gāze ir arī indīga, ar raksturīgu puvušu olu smaržu.
Cianūdeņradis
Tad Himlers saspieda žokli, iekoda cauri kālija cianīda ampulai un pēc dažām sekundēm nomira.
Kālija cianīds - spēcīgākā inde - ciānūdeņražskābes sāls, ko sauc arī par ciānūdeņradi - HCN. Tas ir bezkrāsains šķidrums, bet ļoti gaistošs (viegli pārvēršas gāzveida stāvoklī). Tas ir, sadegšanas laikā tas arī tiks izlaists atmosfērā gāzes veidā. Ciānūdeņražskābe ir ļoti indīga, pat neliela koncentrācija gaisā – 0,01 procents – ir letāla. Skābes atšķirīgā iezīme ir rūgto mandeļu raksturīgā smarža. Apetīti rosinoši, vai ne?
Bet ciānūdeņražskābei ir viena "miziņa" – ar to var saindēties ne tikai ieelpojot tieši ar elpošanas sistēmu, bet arī caur ādu. Tāpēc nebūs iespējams pasargāt sevi tikai ar gāzmasku.
Akroleīns
Propenāls,akroleīns, akrilaldehīds - tie visi ir vienas vielas nosaukumi, nepiesātināts akrilskābes aldehīds: CH2=CH-CHO. Šis aldehīds ir arī ļoti gaistošs šķidrums. Akroleīns ir bezkrāsains, ar asu smaku un ļoti toksisks. Ja šķidrums vai tā tvaiki nokļūst uz gļotādām, īpaši acīs, tas izraisa smagu kairinājumu. Propenāls ir ļoti reaģējošs savienojums, un tas izskaidro tā augsto toksicitāti.
Formaldehīds
Tāpat kā akroleīns, formaldehīds pieder pie aldehīdu klases un ir skudrskābes aldehīds. Šis savienojums ir pazīstams arī kā metanāls. Tā ir toksiska, bezkrāsaina gāze ar asu smaku.
Slāpekli saturošas vielas
Visbiežāk slāpekli saturošu vielu degšanas laikā izdalās tīrs slāpeklis - N2. Šī gāze jau atrodas atmosfērā lielos daudzumos. Slāpeklis var būt amīnu sadegšanas produkta piemērs. Bet termiskās sadalīšanās laikā, piemēram, amonija sāļi un dažos gadījumos pašas sadegšanas laikā arī tā oksīdi tiek izmesti atmosfērā ar slāpekļa oksidācijas pakāpi tajos plus viens, divi, trīs, četri, pieci. Oksīdi ir gāzes, kas ir brūnā krāsā un ir ārkārtīgi toksiskas.
Peli, pelni, sodrēji, sodrēji, ogles
Kvēpi jeb sodrēji - oglekļa paliekas, kas dažādu iemeslu dēļ nav reaģējušas. Sodrējus sauc arī par amfoteru oglekli.
Pelni jeb pelni - sīkas neorganisko sāļu daļiņas, kas nav sadegušas vai nesadalījušies degšanas temperatūrā. Kad degviela izdeg, šie mikrosavienojumi tiek suspendēti vai uzkrājas apakšā.
Un ogles ir nepilnīgas sadegšanas produktskoksne, tas ir, tās nesadegušās atliekas, bet joprojām spēj degt.
Protams, tie nav visi savienojumi, kas izdalīsies noteiktu vielu sadegšanas laikā. Tos visus uzskaitīt ir nereāli, un tas nav nepieciešams, jo citas vielas izdalās niecīgos daudzumos un tikai tad, kad tiek oksidēti atsevišķi savienojumi.
Citi maisījumi: dūmi
Zvaigznes, mežs, ģitāra… Kas var būt romantiskāks? Un pietrūkst viena no svarīgākajām atribūtiem – ugunskura un dūmu lāpstiņa virs tās. Kas ir dūmi?
Dūmi ir maisījums, kas sastāv no gāzes un tajos suspendētām daļiņām. Ūdens tvaiki, oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds un citi darbojas kā gāze. Un cietās daļiņas ir pelni un tikai nesadegušas atliekas.
Izplūdes gāze
Lielākā daļa mūsdienu automašīnu darbojas ar iekšdedzes dzinēju, tas ir, kustībai tiek izmantota enerģija, kas iegūta no degvielas sadegšanas. Visbiežāk tas ir benzīns un citi naftas produkti. Bet, sadedzinot, atmosfērā izdalās liels daudzums atkritumu. Šīs ir izplūdes gāzes. Tie izdalās atmosfērā dūmu veidā no automašīnu izplūdes caurulēm.
Lielāko daļu to tilpuma aizņem slāpeklis, kā arī ūdens, oglekļa dioksīds. Bet izdalās arī toksiski savienojumi: oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīdi, nesadeguši ogļūdeņraži, kā arī sodrēji un benzpirēns. Pēdējie divi ir kancerogēni, kas nozīmē, ka tie palielina vēža attīstības risku.
Vielu un maisījumu pilnīgas oksidācijas (šajā gadījumā sadegšanas) produktu pazīmes: papīrs, sausa zāle
KadDedzinot papīru, izdalās arī ogļskābā gāze un ūdens, bet skābekļa trūkuma gadījumā izdalās oglekļa monoksīds. Turklāt papīrs satur līmvielas, kuras var atbrīvot un koncentrēt, un sveķus.
Tāda pati situācija rodas, dedzinot kūlu, tikai bez līmēm un sveķiem. Abos gadījumos dūmi ir b alti ar dzeltenu nokrāsu, ar specifisku smaržu.
Koks - malka, dēļi
Koksne sastāv no organiskām vielām (tostarp sēra un slāpekļa) un neliela daudzuma minerālsāļu. Tāpēc, kad tas ir pilnībā sadedzināts, izdalās oglekļa dioksīds, ūdens, slāpeklis un sēra dioksīds; veidojas pelēki, dažreiz melni dūmi ar sveķainu smaržu, veidojas pelni.
Sēra un slāpekļa savienojumi
Mēs jau runājām par šo vielu toksicitāti, sadegšanas produktiem. Ir arī vērts atzīmēt, ka, sadedzinot sēru, izdalās dūmi ar pelēcīgi pelēku krāsu un asu sēra dioksīda smaku (jo tas ir sēra dioksīds); un, dedzinot slāpekli un citas slāpekli saturošas vielas, ir dzeltenbrūns, ar kairinošu smaku (bet ne vienmēr parādās dūmi).
Metāls
Dedzinot metālus, veidojas šo metālu oksīdi, peroksīdi vai superoksīdi. Turklāt, ja metāls saturēja kādus organiskus vai neorganiskus piemaisījumus, tad veidojas šo piemaisījumu sadegšanas produkti.
Bet magnijam ir degšanas īpašība, jo tas deg ne tikai skābeklī, tāpat kā citi metāli, bet arī oglekļa dioksīdā, veidojot oglekli un magnija oksīdu: 2 Mg+CO2=C+2MgO. Dūmi ir b alti, bez smaržas.
Fosfors
Dedzinot fosforu, izdalās b alti dūmi, kas smaržo pēc ķiplokiem. Tas rada fosfora oksīdu.
Gumija
Un, protams, riepas. Dūmi no degošas gumijas ir melni lielā kvēpu daudzuma dēļ. Turklāt izdalās organisko vielu sadegšanas produkti un sēra oksīds, un, pateicoties tam, dūmi iegūst sērainu smaku. Izdalās arī smagie metāli, furāns un citi toksiski savienojumi.
Indīgo vielu klasifikācija
Kā jūs, iespējams, pamanījāt, lielākā daļa sadegšanas produktu ir indīgi. Tāpēc, runājot par to klasifikāciju, būtu pareizi analizēt toksisko vielu klasifikāciju.
Pirmkārt, visas toksiskās vielas - turpmāk OV - tiek iedalītas nāvējošajās, īslaicīgi darbnespējīgās un kairinošas. Pirmie ir sadalīti aģentos, kas ietekmē nervu sistēmu (Vi-X), smacējošos (oglekļa monoksīds), ādu veidojošos (sinepju gāzi) un parasti toksiskos (ciānūdeņradis). Īslaicīgi rīcībnespējīgu aģentu piemēri ir B-Zet un kaitinošie aģenti adamsite.
Skaļums
Tagad parunāsim par tām lietām, kuras nevajadzētu aizmirst, runājot par produktiem, kas izdalās degšanas laikā.
Sadegšanas produktu apjoms ir svarīga un ļoti noderīga informācija, kas, piemēram, palīdzēs noteikt konkrētas vielas degšanas bīstamības līmeni. Tas ir, zinot produktu apjomu, jūs varat noteikt kaitīgo savienojumu daudzumu, kas veido atbrīvotās gāzes (kā atceraties, lielākā daļa produktu ir gāzes).
Lai aprēķinātu vēlamo skaļumu, vispirmssavukārt jums jāzina, vai ir bijis oksidētāja pārpalikums vai trūkums. Ja, piemēram, skābeklis bija pārāk daudz, tad viss darbs ir saistīts ar visu reakciju vienādojumu sastādīšanu. Jāatceras, ka degviela vairumā gadījumu satur piemaisījumus. Pēc tam saskaņā ar masas nezūdamības likumu tiek aprēķināts visu sadegšanas produktu vielas daudzums un, ņemot vērā temperatūru un spiedienu, pēc Mendeļejeva-Klapeirona formulas tiek atrasts pats tilpums. Protams, cilvēkam, kurš neko nezina par ķīmiju, viss iepriekš minētais šķiet biedējošs, bet patiesībā nekas grūts nav, tikai jāizdomā. Nav vērts pie tā sīkāk pakavēties, jo raksts nav par to. Ar skābekļa trūkumu palielinās aprēķinu sarežģītība - mainās reakcijas vienādojumi un paši sadegšanas produkti. Turklāt tagad tiek izmantotas vairāk saīsinātas formulas, taču labāk ir sākt ar piedāvāto metodi (ja nepieciešams), lai saprastu aprēķinu nozīmi.
Saindēšanās
Dažas vielas, kas izdalās atmosfērā degvielas oksidēšanās laikā, ir toksiskas. Saindēšanās ar degšanas produktiem ir ļoti reāls drauds ne tikai ugunsgrēka gadījumā, bet arī automašīnā. Turklāt dažu no tiem ieelpošana vai kā citādi norīšana nenoved pie tūlītēja negatīva rezultāta, bet gan pēc kāda laika par to atgādinās. Piemēram, šādi rīkojas kancerogēni.
Protams, ikvienam ir jāzina noteikumi, lai novērstu negatīvas sekas. Pirmkārt, tie ir ugunsdrošības noteikumi, tas ir, tas, ko katram bērnam stāsta no agras bērnības. Bet nez kāpēc bieži tā notiekpieaugušie un bērni tos vienkārši aizmirst.
Arī pirmās palīdzības sniegšanas noteikumi saindēšanās gadījumā daudziem, visticamāk, ir pazīstami. Bet katram gadījumam: svarīgākais ir saindēto izvest svaigā gaisā, tas ir, norobežot tālāku toksīnu iekļūšanu viņa organismā. Bet jums arī jāatceras, ka ir aizsardzības metodes pret elpošanas orgānu, ķermeņa virsmas sadegšanas produktiem. Šis ir ugunsdzēsēju aizsargtērps, gāzmaskas, skābekļa maskas.
Ļoti svarīga ir aizsardzība pret toksiskiem sadegšanas produktiem.
Personas privāta izmantošana
Brīdis, kad cilvēki iemācījās izmantot uguni saviem mērķiem, neapšaubāmi bija pagrieziena punkts visas cilvēces attīstībā. Piemēram, dažus no tās svarīgākajiem produktiem – siltumu un gaismu – cilvēki izmantoja (un izmanto joprojām) ēdiena gatavošanā, apgaismojumā un sildīšanā aukstā laikā. Ogles senatnē tika izmantotas kā zīmēšanas līdzeklis, un tagad, piemēram, kā zāles (aktivētā ogle). Ir atzīmēta arī sēra oksīda izmantošana skābes gatavošanā, tāpat arī fosfora oksīds.
Secinājums
Ir vērts atzīmēt, ka viss, kas šeit aprakstīts, ir tikai vispārīga informācija, kas sniegta, lai iepazītos ar jautājumiem par sadegšanas produktiem.
Gribu teikt, ka drošības noteikumu ievērošana un saprātīga rīcība gan ar pašu degšanas procesu, gan tā produktiem ļaus tos lietderīgi izmantot.
