KHẢ NĂNG CHÁY: ĐIỂM CHỚP CHÁY VÀ ĐẶC ĐIỂM - HÓA HỌC - 2025

Khả năng cháy là mức độ phản ứng của một hợp chất để phản ứng tỏa nhiệt mạnh mẽ với oxy hoặc chất oxy hóa khác (chất oxy hóa). Nó không chỉ áp dụng cho các chất hóa học, mà còn cho nhiều loại vật liệu, được phân loại theo Mã xây dựng dựa trên nó.

Do đó, tính dễ bắt cháy là cực kỳ quan trọng trong việc thiết lập sự dễ dàng của vật chất cháy. Từ đây, các chất hoặc hợp chất, nhiên liệu và phi nhiên liệu dễ cháy được thải ra ngoài.

Nguồn: Pxhere

Khả năng cháy của vật liệu không chỉ phụ thuộc vào tính chất hóa học của nó (cấu trúc phân tử hoặc độ ổn định của các liên kết) mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ thể tích bề mặt của nó; nghĩa là, diện tích bề mặt của vật thể (chẳng hạn như bụi nghiêng) càng lớn thì xu hướng bốc cháy của vật thể đó càng lớn.

Nhìn trực quan, hiệu ứng sợi đốt và ngọn lửa của nó có thể rất ấn tượng. Các ngọn lửa với sắc thái vàng và đỏ (xanh lam và các màu khác), là dấu hiệu của một sự biến đổi tiềm ẩn; Mặc dù trước đây người ta tin rằng các nguyên tử của vật chất đã bị phá hủy trong quá trình này.

Các nghiên cứu về lửa, cũng như về khả năng cháy, liên quan đến một lý thuyết dày đặc về động lực học phân tử. Ngoài ra, khái niệm thẩm phân tự động cũng tham gia, bởi vì nhiệt của ngọn lửa “nuôi” phản ứng để nó không dừng lại cho đến khi tất cả nhiên liệu đã phản ứng.

Vì lý do đó, có lẽ lửa đôi khi mang lại ấn tượng về sự sống. Tuy nhiên, theo một nghĩa lý trí chặt chẽ, lửa không gì khác hơn là năng lượng được biểu hiện dưới dạng ánh sáng và nhiệt (ngay cả với sự phức tạp về phân tử to lớn trong nền).

Điểm chớp cháy hoặc bắt lửa

Được biết đến trong tiếng Anh là Flash Point, nó là nhiệt độ tối thiểu mà tại đó một chất bắt đầu cháy.

Toàn bộ quá trình cháy bắt đầu bằng một tia lửa nhỏ, cung cấp nhiệt lượng cần thiết để vượt qua rào cản năng lượng ngăn phản ứng tự phát. Nếu không, sự tiếp xúc tối thiểu của oxy với một vật liệu sẽ khiến nó cháy ngay cả dưới nhiệt độ đóng băng.

Điểm chớp cháy là thông số để xác định mức độ dễ bắt lửa của một chất hoặc vật liệu. Do đó, một chất dễ cháy hoặc dễ bắt lửa có nhiệt độ chớp cháy thấp; nghĩa là, nó cần nhiệt độ từ 38 đến 93ºC để đốt cháy và phát ra ngọn lửa.

Sự khác biệt giữa chất dễ cháy và dễ bắt lửa được điều chỉnh bởi luật quốc tế. Trong trường hợp này, phạm vi nhiệt độ được xem xét có thể khác nhau về giá trị. Ngoài ra, các từ 'dễ bắt lửa' và 'tính dễ cháy' có thể hoán đổi cho nhau; nhưng chúng không "dễ cháy" hoặc "dễ bắt lửa".

Một chất dễ cháy có nhiệt độ chớp cháy thấp hơn so với chất cháy. Vì lý do này, các chất dễ cháy có khả năng nguy hiểm hơn nhiên liệu, và việc sử dụng chúng được giám sát nghiêm ngặt.

Sự khác biệt giữa quá trình cháy và quá trình oxy hóa

Cả hai quá trình hoặc phản ứng hóa học đều bao gồm sự chuyển các electron trong đó oxy có thể tham gia hoặc không. Khí oxi là chất oxi hóa mạnh, có độ âm điện làm cho liên kết đôi O = O của nó có phản ứng, sau khi nhận electron và hình thành liên kết mới sẽ giải phóng năng lượng.

Do đó, trong phản ứng oxi hóa, O ₂ nhận electron từ bất kỳ chất nào có tính khử vừa đủ (chất cho electron). Ví dụ, nhiều kim loại tiếp xúc với không khí và hơi ẩm sẽ bị gỉ. Bạc sẫm màu, sắt hóa đỏ và đồng thậm chí có thể chuyển sang màu gỉ sắt.

Tuy nhiên, chúng không phát ra ngọn lửa khi làm như vậy. Nếu vậy, tất cả các kim loại sẽ có khả năng bắt lửa nguy hiểm và các tòa nhà sẽ bị cháy dưới sức nóng của mặt trời. Đây là nơi tạo ra sự khác biệt giữa quá trình đốt cháy và quá trình oxy hóa: lượng năng lượng được giải phóng.

Trong quá trình đốt cháy xảy ra quá trình oxi hóa nơi nhiệt lượng tỏa ra là tự duy trì, sáng và nóng. Tương tự như vậy, quá trình cháy là một quá trình được tăng tốc hơn nhiều, vì mọi rào cản năng lượng giữa vật liệu và oxy (hoặc bất kỳ chất oxy hóa nào, chẳng hạn như pecmanganat) đều được vượt qua.

Các khí khác, chẳng hạn như Cl ₂ và F ₂ có thể bắt đầu phản ứng cháy tỏa nhiệt mạnh mẽ. Và trong số các chất lỏng hoặc chất rắn có tính oxi hóa là hydro peroxit, H ₂ O ₂ , và amoni nitrat, NH ₄ NO ₃ .

Đặc điểm của nhiên liệu

Như đã giải thích, nó không được có điểm chớp cháy quá thấp và phải có thể phản ứng với oxy hoặc chất oxy hóa. Nhiều chất xâm nhập vào loại vật liệu này, đặc biệt là rau quả, nhựa, gỗ, kim loại, chất béo, hydrocacbon, v.v.

Một số ở thể rắn, những chất khác ở thể lỏng hoặc có bọt. Các chất khí, nói chung, rất dễ phản ứng nên theo định nghĩa, chúng được coi là chất dễ cháy.

-Khí ga

Khí là những chất dễ cháy hơn nhiều, chẳng hạn như hydro và axetylen, C ₂ H ₄ . Điều này là do khí trộn với oxy nhanh hơn nhiều, có diện tích tiếp xúc lớn hơn. Bạn có thể dễ dàng hình dung ra một biển các phân tử khí va chạm với nhau chỉ ở điểm bắt lửa hoặc bắt lửa.

Phản ứng của nhiên liệu thể khí rất nhanh và hiệu quả nên tạo ra các vụ nổ. Vì lý do này, rò rỉ khí là một tình huống rủi ro cao.

Tuy nhiên, không phải tất cả các loại khí đều dễ cháy hoặc dễ bắt lửa. Ví dụ, khí quý, chẳng hạn như argon, không phản ứng với oxy.

Tình trạng tương tự cũng xảy ra với nitơ, do liên kết ba N≡N mạnh của nó; tuy nhiên, nó có thể bị vỡ trong điều kiện áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như những điều kiện được tìm thấy trong một cơn bão điện.

-Chất rắn

Tính chất cháy của chất rắn như thế nào? Bất kỳ vật liệu nào chịu nhiệt độ cao đều có thể bắt lửa; tuy nhiên, tốc độ làm như vậy phụ thuộc vào tỷ lệ bề mặt trên thể tích (và các yếu tố khác, chẳng hạn như việc sử dụng màng bảo vệ).

Về mặt vật lý, một chất rắn rắn mất nhiều thời gian hơn để đốt cháy và ít cháy lan hơn vì các phân tử của nó tiếp xúc với oxy ít hơn so với chất rắn dạng lớp hoặc dạng bột. Ví dụ, một hàng giấy cháy nhanh hơn nhiều so với một khối gỗ có cùng kích thước.

Ngoài ra, một đống bột sắt cháy mạnh hơn một tấm sắt.

Hợp chất hữu cơ và kim loại

Về mặt hóa học, khả năng bắt cháy của một chất rắn phụ thuộc vào nguyên tử nào tạo nên nó, sự sắp xếp của chúng (vô định hình, tinh thể) và cấu trúc phân tử. Nếu nó được cấu tạo chủ yếu bởi các nguyên tử cacbon, thậm chí có cấu trúc phức tạp thì khi đốt cháy sẽ xảy ra phản ứng sau:

C + O ₂ => CO ₂

Nhưng các nguyên tử cacbon không đơn độc mà đi kèm với các nguyên tử hydro và các nguyên tử khác, cũng phản ứng với oxy. Do đó, H ₂ O, SO ₃ , NO ₂ , và các hợp chất khác được tạo ra.

Tuy nhiên, các phân tử được tạo ra trong quá trình đốt cháy phụ thuộc vào lượng oxy phản ứng. Ví dụ, nếu carbon phản ứng với sự thiếu hụt oxy, thì sản phẩm là:

C + 1 / 2O ₂ => CO

Lưu ý rằng giữa CO ₂ và CO, CO ₂ có nhiều oxy hơn, vì nó có nhiều nguyên tử oxy hơn. Do đó, đốt cháy không hoàn toàn tạo ra các hợp chất có số nguyên tử O thấp hơn so với các hợp chất thu được trong quá trình đốt cháy hoàn toàn.

Ngoài cacbon, có thể có chất rắn kim loại chịu được nhiệt độ cao hơn nữa trước khi cháy và tạo ra oxit tương ứng của chúng. Không giống như các hợp chất hữu cơ, kim loại không giải phóng khí (trừ khi chúng có tạp chất), vì nguyên tử của chúng bị giới hạn trong cấu trúc kim loại. Họ đốt nơi họ đang có.

Chất lỏng

Khả năng cháy của chất lỏng phụ thuộc vào bản chất hóa học của chúng, cũng như mức độ oxy hóa của chúng. Các chất lỏng bị oxy hóa cao, không có nhiều điện tử để góp phần, chẳng hạn như nước hoặc tetrafluorocarbon, CF ₄ , không cháy đáng kể.

Nhưng, điều quan trọng hơn cả đặc tính hóa học này là áp suất hơi của nó. Chất lỏng dễ bay hơi có áp suất hơi cao, dễ cháy và nguy hiểm. Tại sao? Bởi vì các phân tử khí "rình mò" bề mặt của chất lỏng là những phân tử đầu tiên bốc cháy, và đại diện cho tâm điểm của ngọn lửa.

Chất lỏng dễ bay hơi được phân biệt bằng mùi mạnh và khí của chúng nhanh chóng chiếm một thể tích lớn. Xăng là một ví dụ rõ ràng về chất lỏng rất dễ cháy. Và khi nói đến nhiên liệu, dầu diesel và các hỗn hợp hydrocacbon nặng hơn là một trong những loại phổ biến nhất.

Nước

Một số chất lỏng, chẳng hạn như nước, không thể cháy vì các phân tử khí của chúng không thể nhường các electron của chúng cho oxy. Trên thực tế, nó được sử dụng theo bản năng để dập lửa và nó là một trong những chất được các nhân viên cứu hỏa áp dụng nhiều nhất. Nhiệt độ cao từ ngọn lửa được truyền sang nước, nước sẽ chuyển sang thể khí.

Họ đã được xem trong những cảnh có thật và hư cấu như thế nào ngọn lửa bùng cháy trên mặt biển; tuy nhiên, nhiên liệu thực là dầu hoặc bất kỳ loại dầu nào không hòa tan với nước và nổi trên bề mặt.

Tất cả các nhiên liệu có phần trăm nước (hoặc độ ẩm) trong thành phần của chúng, do đó làm giảm khả năng cháy của chúng.

Điều này một lần nữa là do một phần nhiệt ban đầu bị mất đi khi đun nóng các hạt nước. Vì lý do này, chất rắn ướt không cháy cho đến khi loại bỏ hàm lượng nước của chúng.

Người giới thiệu

1. Từ điển Chemicool. (2017). Định nghĩa về Nhiên liệu. Phục hồi từ: chemicool.com
2. Mùa hè, Vincent. (Ngày 5 tháng 4 năm 2018). Là nhiên liệu nitơ? Đấu kiếm. Phục hồi từ: sciining.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa Đốt cháy (Hóa học). Phục hồi từ: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Tính dễ cháy và dễ cháy. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
5. Thiết kế web Marpic. (2015, ngày 16 tháng 6). Có những loại đám cháy nào và khả năng bắt cháy của các vật liệu xác định kiểu cháy này như thế nào? Phục hồi từ: marpicsl.com
6. Tìm hiểu các trường hợp khẩn cấp. (sf). Lý thuyết về lửa. Phục hồi từ: aprendemergencias.es
7. Quimicas.net (2018). Ví dụ về các chất dễ cháy. Phục hồi từ: quimicas.net