QUIMICA DEL FUEGO

                                        

QUIMICA DEL FUEGO

El fuego es una reacción de combustión que se caracteriza por la emisión de calor acompañada de humo, de llamas o de ambos.

Al ser la combustión una oxidación, habrán de intervenir, para que ésta se produzca, un material que se oxide, al que llamaremos COMBUSTIBLE, y un elemento oxidante, que llamaremos COMBURENTE. Para que la reacción de oxidación comience, habrá que disponer, además, de una cierta cantidad de energía, que llamaremos ENERGIA DE ACTIVACION (habitualmente CALOR).

Sin la presencia simultánea de estos tres elementos no es posible obtener fuego.

COMBUSTIBLE, COMBURENTE Y ENERGIA DE ACTIVACION

COMBUSTIBLE

Sustancia que en presencia de oxígeno y aportándole una cierta energía de activación, es capaz de arder. Los combustibles pueden clasificarse, según su naturaleza:

Combustibles sólidos:
Carbón mineral (Antracita, carbón de coque, etc.), madera, plástico, textiles, etc.

Combustibles líquidos:
Productos de destilación del petróleo (gasolina, gas-oil, fuel-oil, aceites, etc.), alcoholes, disolventes, etc.

 Combustibles gaseosos:
Gas natural, gas ciudad, metano, propano, butano, etileno, hidrógeno, etc.

COMBURENTE

Sustancia en cuya presencia el combustible puede arder. De forma general, se considera al oxígeno como el comburente típico. Se encuentra en el aire en una concentración del 21% en volumen.

Existen otros, tales como el ácido perclórico, el ozono, el peróxido de hidrógeno, etc.

Los combustibles que presentan un alto número de átomos de oxígeno en su molécula no necesitan comburente para arder (peróxidos orgánicos).

El triángulo de fuego o triángulo de combustión es un modelo que describe los tres elementos necesarios para generar la mayor parte de los fuegos: un combustible, un comburente (un agente oxidante como el oxígeno) y energía de activación. Cuando estos factores se combinan en la proporción adecuada, el fuego se desencadena. Por otra parte, es igualmente posible prevenir o atacar un fuego eliminando uno de ellos:

• Sin el calor suficiente, el fuego no puede ni comenzar ni propagarse. Puede eliminarse introduciendo un compuesto que tome una parte del calor disponible para la reacción. Habitualmente se emplea agua, que toma la energía para pasar a estado gaseoso. También son efectivos polvos o gases con la misma función.
• Sin el combustible el fuego se detiene. Puede eliminarse naturalmente, consumido por las llamas, o artificialmente, mediante procesos químicos y físicos que impiden al fuego acceder al combustible. Este aspecto es muy importante en la extinción de incendios (por ejemplo, mediante cortafuegos, así como en los incendios controlados.
• La insuficiencia de oxígeno impide al fuego comenzar y propagarse.

                                         

Los Incendios

El hombre ha ido logrando, a través de la historia, un creciente dominio sobre las fuerzas de la naturaleza. Sin embargo, éstas pueden escapar a su control, con devastadoras consecuencias.
Los incendios son uno de estos riesgos, que se acrecientan en nuestros días por el uso intensivo de variadas formas de energía y porque la concentración en ciudades aumenta el riesgo de que el fuego se propague.

Un Incendio es fuego fuera de control

¿Cómo evitar un incendio, o controlarlo, si se produce?

Es necesario saber primero qué es y cómo se origina el fuego
Luego, es importante conocer cómo se transmite el calor.
También debemos informarnos sobre la clasificación de los fuegos.
Lo anterior permite referirse a los métodos de extinción.
De este modo, podremos comprender la acción de los Bomberos en los incendios.

El triángulo de fuego

Si se deja un trozo de fierro a la intemperie, su color cambia y pierde sus características originales, porque se oxida. Esto significa que el oxígeno del aire se combina con el fierro para producir óxido de fierro.
Un fuego es un fenómeno similar: el oxígeno del aire se combina con los materiales que arden, pero en forma violenta. A esta oxidación rápida la llamamos combustión.
Para que un material entre en combustión se necesitan ciertas condiciones.
Una de ellas es contar con suficiente oxígeno; normalmente esto no es problema, porque el aire que nos rodea lo contiene.
Una segunda condición es que exista material combustible.
La tercera condición es que tengamos suficiente calor para que la combustión se inicie.

Estas tres condiciones, en conjunto, forman lo que se conoce como el Triángulo del fuego: oxígeno, combustible y calor, en proporciones adecuadas. Si falta uno de estos elementos o no está en la proporción conveniente, no tendremos fuego. Por otra parte, para que se inicie la combustión, es necesario que los materiales se encuentren en forma de gases o vapores. La gasolina, que desprende vapores a temperatura ambiente, se inflama con mucha facilidad, pero los materiales sólidos deben primero calentarse para que desprendan vapores que puedan inflamarse. Sin embargo, esto no quiere decir que se vayan a inflamar por sí solos, sino requieren una mayor temperatura para que se inflamen. En consecuencia, podemos diferenciar, para cada material: Una temperatura a la cual el material se gasifica (temperatura de gasificación). Una temperatura a la cual el material ya gasificado se enciende (temperatura de ignición). El triángulo y algo más Cuando se ha logrado encender un fuego, con frecuencia puede mantenerse por si solo, sin apagarse, hasta que sólo quedan cenizas. Para explicar este aspecto del fuego, la ciencia actual agrega un cuarto elemento a los tres que ya hemos visto: la reacción en cadena. Cuando el fuego es suficientemente intenso, aparecen llamas y se libera mucho calor. Esto facilita que el oxígeno y los combustibles se combinen, con lo cual hay nuevas llamas y más calor. Esta reacción en cadena se repite mientras quede oxígeno y combustible, a menos que algo interrumpa este circuito.

                                                  METODOS DE EXTINCION

Los métodos de extinción se basan en la eliminación de uno o más de los elementos del triángulo del fuego y de la reacción en cadena. Por enfriamiento Este método actúa contra el calor, tratando de bajar la temperatura a un nivel en que los materiales combustibles ya no puedan desprender gases y vapores inflamables. Uno de los mejores elementos para lograr esto es el agua. Por sofocación En este caso, se trata de eliminar el oxígeno, con lo cual el fuego ya no puede mantenerse. El uso de mantas para cubrir el fuego es una aplicación de este sistema. Las espumas especiales que usan los Bomberos en fuegos de hidrocarburos (como petróleo o gasolina), también actúan de este modo. Por dispersión o aislamiento del combustible En este caso, tratamos de evitar que el combustible se encienda, alejándolo del lugar, impidiendo que llegue hasta él o poniendo barreras para que el fuego no lo alcance. El fuego no puede continuar, porque no tiene combustible que quemar. Las paredes "cortafuegos", el cierre de las llaves de paso de combustibles, o el corte de la vegetación antes de que llegue el fuego en un incendio forestal son formas de aplicar este método. Por inhibición de la reacción en cadena Finalmente, al interrumpir la reacción en cadena mediante ciertas sustancias químicas, el fuego tampoco puede continuar y se extingue. Los extintores de polvo químico y de halón funcionan mediante este método.