Füst
a füst összetétele az égő üzemanyag jellegétől és az égés körülményeitől függ. A magas oxigéntartalmú tüzek magas hőmérsékleten égnek, kis mennyiségű füst keletkezik; a részecskék többnyire hamu vagy nagy hőmérsékleti különbségek, sűrített víz aeroszolból állnak. A magas hőmérséklet nitrogén-oxidok előállításához is vezet. A kéntartalom kén-dioxidot, vagy hiányos égés esetén hidrogén-szulfidot eredményez. A szén és a hidrogén szinte teljesen oxidálódik szén-dioxidra és vízre. Az oxigénhiánnyal égő tüzek jelentősen szélesebb vegyületpalettát eredményeznek, amelyek közül sok mérgező. A szén részleges oxidációja szén-monoxidot termel, míg a nitrogéntartalmú anyagok hidrogén-cianidot, ammóniát és nitrogén-oxidokat hozhatnak létre. Víz helyett hidrogéngáz állítható elő. A halogének (pl. polivinil-klorid vagy brómozott égésgátlók) tartalma hidrogén-klorid, foszgén, dioxin és klór-metán, bróm-metán és más halokarbonok előállításához vezethet. Hidrogén-fluorid alakítható ki fluorokarbonokból, akár tűznek kitett fluoropolimerek,akár halokarbon tűzoltó szerek. A foszfor-és antimon-oxidok és reakciótermékeik egyes tűzgátló adalékanyagokból, a füstmérgezés fokozódásából és korrozivitásából keletkezhetnek. A poliklórozott bifenilek (PCB) pirolízise, pl. az idősebb transzformátorolaj elégetéséből, és kisebb mértékben más klórtartalmú anyagokból is, 2,3,7,8-tetraklór-dibenzodioxint, egy erős karcinogént és más poliklórozott dibenzodioxint képes előállítani. Fluoropolimerek pirolízise, pl. a Teflon oxigén jelenlétében karbonil-fluoridot eredményez( amely könnyen hidrolizál HF-re és CO2-re); más vegyületek is képződhetnek, például szén-tetrafluorid, hexafluoropropilén és erősen mérgező perfluoroizobutén (PFIB).
Pirolízis égő anyag, különösen tökéletlen égés vagy parázsló anélkül, hogy megfelelő oxigén ellátás, továbbá az eredmények előállítása nagy mennyiségű szénhidrogén, mind alifás (metán, etán, etilén, acetilén), valamint aromás (benzol, illetve annak származékok, policiklikus aromás szénhidrogének; pl. benzopirintartalommal, tanult, mint egy rákkeltő, vagy retene), terpének. Emellett számos kisebb, oxigénezett illékony szerves vegyület (metanol, ecetsav, hidroxi-aceton, metil-acetát és etil-formiát) kibocsátását eredményezi, amelyeket a termékek égetése során képeznek, valamint kevésbé illékony, oxigénezett szerves fajok, például fenolok, furánok és furanonok. Heterociklusos vegyületek is jelen lehetnek. A nehezebb szénhidrogének kátrányként kondenzálódhatnak;a jelentős kátránytartalmú füst Sárga-Barna. A szilárd tüzelőanyagok elégetése sok száz-ezer kisebb volatilitású szerves vegyület kibocsátását eredményezheti az aeroszol fázisban. Jelenléte olyan füst, korom, és/vagy barna olajos betétek egy tűz során azt jelzi, hogy lehetséges veszélyes helyzet, mint a légkör lehet telített éghető pirolízis termékek koncentrációja meghaladja a felső gyulladási határ, majd hirtelen bekapcsolási a levegő okozhat flashover vagy a lánglovagok.
a kén jelenléte például hidrogén-szulfid, karbonil-szulfid, kén-dioxid, szén-diszulfid és tiolok képződéséhez vezethet; különösen a tiolok hajlamosak adszorbeálni a felületeken, és még a tűz után is elhúzódó szagot termelnek. A felszabaduló szénhidrogének részleges oxidációja más vegyületek széles palettáján eredményez: aldehidek (pl. formaldehid, akrolein és furfurol), ketonok, alkoholok (gyakran aromás, pl. fenol, guaiacol, syringol, katekol és krezolok), karbonsavak (hangyasav, ecetsav stb.).
az ilyen füstökben látható részecskék leggyakrabban szénből (koromból) állnak. Más részecskék kondenzált kátránycseppekből vagy szilárd hamuszrészecskékből állhatnak. A fémek jelenléte az üzemanyagban fémoxid-részecskéket eredményez. Szervetlen sók részecskéi is kialakulhatnak, például ammónium-szulfát, ammónium-nitrát vagy nátrium-klorid. A koromrészecskék felületén jelen lévő szervetlen sók hidrofilvá tehetik őket. Számos szerves vegyület, jellemzően az aromás szénhidrogének is adszorbeálhatók a szilárd részecskék felületén. Fémoxidok jelenhetnek meg fémtartalmú tüzelőanyagok elégetésekor, például alumíniumtartalmú szilárd rakétaüzemanyagok esetén. Szegényített urán lövedékek után hatással a cél meggyullad, termelő részecskék urán-oxidok. A szénfüstben mágneses részecskék, mágneses vas-oxid gömbök vannak jelen; a lerakódások 1860 utáni növekedése az ipari forradalom kezdetét jelzi. (Mágneses vas-oxid nanorészecskék is előállíthatók a légkörben égő meteoritok füstjében.) A vas-oxid részecskékben rögzített mágneses remanencia a Föld mágneses mezőjének erősségét jelzi, amikor a Hőmérsékletükön túl lehűtötték őket; ez felhasználható a földi és meteori eredetű mágneses részecskék megkülönböztetésére. A légyhamu főleg szilícium-és kalcium-oxidból áll. A cenoszférák folyékony szénhidrogén-üzemanyagokból származó füstben vannak jelen. A kopás által termelt apró fémrészecskék jelen lehetnek a motor füstjében. Amorf szilícium-dioxid részecskék vannak jelen az égő szilikonok füstjeiben; a szilícium-nitrid részecskék kis része elégtelen oxigénnel rendelkező tüzekben alakulhat ki. A szilícium-dioxid részecskék körülbelül 10 nm-es méretűek, 70-100 nm-es aggregátumokba ütköznek, majd láncokra agglomerálódnak. Radioaktív részecskék jelenhetnek meg az üzemanyagban lévő urán, tórium vagy más radionuklidok nyomai miatt; forró részecskék lehetnek jelen nukleáris balesetek (például csernobili katasztrófa) vagy nukleáris háború során bekövetkező tüzek esetén.
a füst részecskék, mint más aeroszolok, a részecskeméret alapján három üzemmódba sorolhatók:
- magok mód, geometriai átlag sugara 2,5–20 nm között, valószínűleg a szén-halmazok kondenzációjával.
- felhalmozási mód, kezdve között 75-250 nm alakult véralvadási a magok mód részecskék
- durva mód, a részecskék a mikrométer tartományban
a Legtöbb füst anyag elsősorban a durva részecskék. Ezek gyors száraz csapadéknak vannak kitéve, ezért a tűz keletkezésének helységén kívüli távolabbi területeken a füstkárosodást elsősorban a kisebb részecskék közvetítik.
a látható méretű részecskék aeroszolja az anyagok korai mutatója a tűz előtti szakaszban.
a hidrogénben gazdag üzemanyag elégetése vizet termel; ez vízgőz cseppeket tartalmazó füstöt eredményez. Egyéb színforrások (nitrogén-oxidok, részecskék) hiányában…), az ilyen füst fehér és felhőszerű.
a füstkibocsátás jellegzetes nyomelemeket tartalmazhat. A vanádium jelen van az olajtüzelésű erőművek és finomítók kibocsátásában; az olajüzemek nikkelt is bocsátanak ki. A szénégetés alumínium, arzén, króm, kobalt, réz, vas, higany, szelén és urán tartalmú kibocsátásokat eredményez.
a vanádium nyomai a magas hőmérsékletű égéstermékekben olvadt vanadátok cseppjeit alkotják. Ezek megtámadják a passziváló rétegeket a fémekre, és magas hőmérsékletű korróziót okoznak, ami különösen a belső égésű motorokra vonatkozik. Az olvadt szulfát – és ólomrészecskék is ilyen hatással bírnak.
a füst egyes összetevői jellemzőek az égési forrásra. A Guaiacol és származékai a lignin pirolízisének termékei, és a fafüstre jellemzőek; más markerek a syringol és a származékok, valamint más metoxi-fenolok. A retén, a tűlevelű fák pirolízisének terméke, az erdőtüzek mutatója. A levoglukozán a cellulóz pirolízis terméke. Keményfa vs puhafa dohányzik különböznek aránya guaiacols / syringols. A jármű kipufogógázának jelölői közé tartoznak a policiklusos aromás szénhidrogének, a komlanok, a szteránok és a specifikus nitroarének (például 1-nitropirol). A komlók és a szteránok elemi szénhez viszonyított aránya a benzin-és dízelmotorok kibocsátásának megkülönböztetésére használható.
sok vegyület társulhat részecskékhez; akár a felületükön adszorbeálva,akár folyékony cseppekben oldva. A hidrogén-klorid jól felszívódik a koromrészecskékben.
az Inert részecskék zavarhatók és a füstbe kerülhetnek. Különös aggodalomra adnak okot az azbeszt részecskéi.
a radioaktív csapadék és a bioakkumulált radioizotópok forró részecskéit erdőtüzek és erdőtüzek juttathatják vissza a légkörbe; ez aggodalomra ad okot pl. a csernobili katasztrófából származó szennyező anyagokat tartalmazó elidegenítési zónában.
A polimerek jelentős füstforrást jelentenek. Aromás oldalsó csoportok, például polisztirolban, fokozzák a füst keletkezését. A polimer gerincbe integrált aromás csoportok kevesebb füstöt termelnek, valószínűleg a jelentős charring miatt. Az alifás polimerek általában a legkevesebb füstöt generálják, és nem önoltóak. Az adalékanyagok jelenléte azonban jelentősen növelheti a füstképződést. A foszfor alapú és halogén alapú égésgátlók csökkentik a füstképződést. A polimer láncok közötti nagyobb mértékű keresztkötésnek is van ilyen hatása.
Látható vagy láthatatlan részecskék combustionEdit
szabad szemmel 7 µm-nél (mikrométer) nagyobb részecskeméreteket észlel. A tűz által kibocsátott látható részecskéket füstnek nevezik. A láthatatlan részecskéket általában gáznak vagy füstnek nevezik. Ez a legjobban szemlélteti a kenyér pirítását kenyérpirítóban. Ahogy a kenyér felmelegszik, az égéstermékek mérete növekszik. Az eredetileg előállított füstök láthatatlanok, de láthatóvá válnak, ha a pirítós égett.
az ionizációs kamra típusú füstérzékelő technikailag az égésérzékelő terméke, nem füstérzékelő. Az ionizációs kamra típusú füstérzékelők szabad szemmel láthatatlan égési részecskéket észlelnek. Ez megmagyarázza, hogy miért gyakran téves riasztást a füst által kibocsátott vörös-meleg fűtőelemek egy kenyérpirító, jelenléte előtt látható füst, mégis lehet, hogy nem aktiválódik a korai, alacsony lángú parázsló szakaszában a tűz.
egy tipikus háztűzből származó füst több száz különböző vegyi anyagot és füstöt tartalmaz. Ennek eredményeként a füst által okozott kár gyakran meghaladhatja a tűz tényleges hője által okozott károkat. A tűz füstje által okozott fizikai károk mellett-amelyek foltok formájában jelentkeznek-a füstös szag problémájának kiküszöbölése gyakran még nehezebb. Csakúgy, mint vannak vállalkozók, hogy szakosodott újjáépítése / javítása otthonok, hogy már megsérült a tűz és a füst, Szövet restaurálás cégek szakosodott helyreállítása szövet, hogy megsérült a tűz.
Leave a Reply