化学介绍:超越基本知识

Joshua Scalf

现在是参与美国消防服务的有趣而激动人心的时刻。似乎是新小工具的清单工具随着每年的过去,几乎继续扩展。现在可以将几个新项目添加到此列表中。

全国各地的消防部门,大概是全球,正在寻找创新的方式来纳入最新技术进入职业和志愿房屋的日常运作。除了提高现代消防服务的进展外,您还应采取步骤来增强对火灾行为的了解。

作为消防员,火是你的敌人。您对此的了解越多,您的机会就越好使命成功地。我认为,没有一个研究领域(建筑物建设的方面)可以改善您对火灾行为的了解,而不是在化学领域。本文和未来文章将通过建立现有培训来增强您对化学的了解。

根据国际消防培训协会(IFSTA)的说法,火被定义为迅速的,自我维持的氧化过程伴随着热量和强度的光的演变。”1该定义可能会根据引用的来源而有所不同,但大多数支持类似的版本。对于本文,该定义的两个最重要的部分是“自我维持”和“氧化”一词。将这两个部分联系在一起的关键是基础化学链反应。

对于化学家来说,有很多,几乎令人眼花化学链反应将被研究,实践和完善。化学家可以根据预期的结果使反应几乎尽可能广泛或特定。但是,幸运的是,本文将尝试将自己限制在一种类型的化学反应中:燃烧反应。黑帽消防员应该像车站的厨房一样熟悉这种反应!

燃烧反应可以说是最重要的化学物质反应为了让消防员理解,因为没有它就不会存在。话虽如此,以下是燃烧反应的五个基本步骤:

  1. 必须存在碳氢化合物才能燃烧。
  2. 将氧气添加到碳氢化合物中。
  3. 引入点火源。
  4. 二氧化碳(CO2)和水(h2o)被脱掉。
  5. 能量是从反应中释放的

这五个简单的步骤是燃烧反应的基本面。了解这些步骤可以大大提高消防员对引起火灾的知识。例如,考虑进入车站的呼叫丙烷坦克大火。一流的发动机到达现场,发现一个带气和大火的住宅丙烷罐从爆裂中爆发出来线。这是正在进行的燃烧反应的一个很好的例子。从化学的角度来看,这是反应的样子:

C3H8+5o2+点火3co2+4H2o+∆H

(丙烷)()()(二氧化碳)(水)(热释放)

在此示例中丙烷用作烃(步骤1),氧气是氧化剂(步骤2)。现在存在燃料源和氧化剂,需要点火源(步骤3)。该点火源可以是电气,热或压力,但是无论其形式如何,都会启动链反应。结果,CO2和h2o作为燃烧产品被释放出来(步骤4)。在这种情况下,该反应中的键断裂意味着能量以热和光的形式释放(步骤5)。同样,与开始燃烧过程所需的能量相比,能量的量要大。这就是链反应变得自我维持的方式。它只是继续进行,直到没有更多的燃料燃烧为止。可以通过说燃烧反应来总结,每当您在碳氢化合物中添加氧气并投入点火源时,您将始终获得CO2, H2o和能量作为产品。但是,重要的是要认识到,这些规则仅适用于完整(清洁)燃烧的情况,这在上面的示例中显示。

在将化学反应与结构火灾有关的情况下,您必须考虑燃烧不完整时会发生什么。但是,目前,完全燃烧将是本文的范围。我通过引入或刷新燃烧反应来扩大您对火的化学的了解,完成了重要的一步。该系列的下一篇文章将尝试显示不同烃的复杂性以及它们如何影响CO的数量2, H2O和产生的热量。我还将看一下消防员/紧急医疗技术人员常见的另一种反应:体内葡萄糖的崩溃。


参考

  1. ifsta-战斗第四版的要点。pg。40。

乔什·斯卡夫(Josh Scalf)是印第安纳州弗洛伊德斯旋钮的拉斐特镇消防区的消防员/EMT和10年成员。他还是教练II/III,也是绳索和水救援队的成员。Scalf是印第安纳大学东南大学的一名学生,并拥有一般研究副学士学位。他正在积极攻读化学学士学位 - 美国化学学会认证学位。

没有显示的帖子