Nociones Elementales De Fuego

FUEGO

Se llama fuego a la reacción química de oxidación violenta de una materia combustible, con desprendimiento de llamas, calor y gases (o humos). Es un proceso exotérmico. Las llamas son las partes del fuego que emiten luz visible.

Se señala también como una reacción química de oxidación rápida que es producida por la evolución de la energía en forma de luz y calor.

La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de puntos en forma de calor y luz, manifestándose visualmente gracias al fuego, u otros.

En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente el oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.

Los tipos más frecuentes de combustible son las materias orgánicas que contienen carbono e hidrógeno (ver hidrocarburos). En una reacción completa todos los elementos que forman el combustible se oxidan completamente. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura, la cantidad de oxígeno en la reacción y, sobre todo de la presión.

En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO). Además, puede generarse carbón.

El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración. Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define como la temperatura, en °C y a 1 atm (1013 hPa) de presión, a la que los vapores de un combustible arden espontáneamente.La temperatura de inflamación, en °C y a 1 atm, es aquella a la que, una vez encendidos los vapores del combustible, éstos continúan por sí mismos el proceso de combustión.

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.

La transmisión del calor

Es frecuente que en los incendios el origen sea un foco relativamente pequeño, que se transmitió a otros objetos y lugares hasta terminar en un gran siniestro. Por eso, es importante saber en qué forma se transmite el calor.

El calor se transmite de un objeto a otro en tres formas:

Por conducción

Se produce cuando un objeto está en contacto directo con otro. El calor del objeto más caliente pasa hacia el más frío.

Por radiación

El calor de una llama se siente a cierta distancia del fuego mismo, debido que se transmite por medio de ondas calóricas invisibles que viajan a través del aire. Por lo tanto, no es necesario que un objeto toque el fuego para que se queme, porque el calor puede "saltar" de un lugar a otro a través del aire.

Por convección

Cuando las ondas calóricas atraviesan un fluido (por ejemplo, aire, agua, aceite, etc.), parte de su calor calienta ese fluido, el que entonces tiende a moverse hacia arriba. Esto significa que el calor originado en un punto se propagará hacia otro lugar. A esto se denomina transmisión por convección. Por ejemplo, si en un edificio de varios pisos se inicia un incendio en un piso bajo, el fuego calentará el aire, el que subirá hacia los pisos superiores, arrastrando gases y humos y extendiendo el incendio.

Tetraedro del Fuego

Como se menciono anteriormente en la sección dedicada al Triángulo del Fuego, este modelo no puede explicar el accionar de algunos agentes extintotes, como así tampoco el mecanismo de la propagación del fuego. Es por ello que se vió la necesidad de ampliarlo. De los ensayos cuantitativos de supresión de incendios realizados en 1960 por Arthur Guise, Walter Haessler introdujo en 1961 el concepto tridimensional del Tetraedro del Fuego, el cual contempla un cuarto factor. Este factor, tiene en cuenta la naturaleza química del fuego, y da una imagen mas acabada de la física del fuego: la reacción en cadena.

Combustible, oxígeno (generalmente aire circundante), calor (o energía de activación) y reacción en cadena forman entonces las cuatro caras del llamado Tetraedro del Fuego. Para que se produzca el fuego, debe darse la ocurrencia simultánea de estos cuatro elementos. Veamoslo gráficamente:

Productos de la combustión

Cuando se produce una reacción química exotérmica, se establece unaecuación de unos elementos iníciales que reaccionan y cambian suscaracterísticas químicas para dar lugar a unos productos, o elementosdiferentes de aquellos que reaccionan inicialmente.Ninguno de los elementos iníciales se destruye, sino que todos sontransformados en mayor o menor medida. Aun cuando se encuentrendispersos, los productos de la combustión son iguales en peso y volumen aaquellas del combustible de la combustión.En definitiva, se puede decir que se cumple aquel famoso principio de laciencia que asevera que "la materia ni se crea ni se destruye, tan sólo setransforma. Cuando un material combustible se quema, se generan ciertosproductos. Son los productos de la combustión. Y de forma general seclasifican dentro de cuatro grupos diferentes.

Humo

Está compuesto por partículas sólidas y líquidas en suspensión en el aire. Contamaños comprendidos entre 0.005 y 0.01 milimicras. Tiene efectos irritantessobre las mucosas. Provoca el lagrimeo de los ojos dificultando la visión. A suvez evita el paso de la luz, E incluso puede llegar a ser inflamable y/o explosivocuando se den las condiciones adecuadas.Igualmente, el humo irá mezclado con gases tóxicos que modificarán su color.Siempre a título orientativo, podemos utilizar la siguiente regla:

 HUMO BLANCO.

Arde libremente.

 HUMO NEGRO.

Falta de oxígeno.

Llama Es UN gas incandescente cuya temperatura es variable, dependiendo defactores como el tipo de combustible y la concentración de comburente.Cuando un gas en combustión se combina con la adecuada cantidad deoxigeno, la llama se hace más caliente y menos luminosa.Calor

son reacciones químicas exotérmicas. El calor es una forma de energía difícilde medir directamente. Es preciso tener en cuenta que el calor va a elevar latemperatura de los gases que se desprenden de la combustión y estos si losrespiramos nos van a quemar nuestras vías respiratorias y su efecto es muydifícil de subsanar

Gases

En todas las combustiones gran parte de los elementos que constituyen elcombustible forman compuestos gaseosos al arder.Los niveles de tolerancia para el organismo humano, de los distintoscontaminantes, se hallan recogidos en la normativa vigente sobre Seguridad ySalud. Los gases tóxicos se suelen dividir en 3 tipos : asfixiantes, irritantes y tóxicos.

La insuficiencia de oxigeno en el aire nos puede llevar a la asfixia.Dependiendo de la proporción de oxigeno

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