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Fumo

a composição do fumo depende da natureza do combustível a arder e das condições de combustão. Incêndios com alta disponibilidade de oxigênio queimam a alta temperatura e com uma pequena quantidade de fumaça produzida; as partículas são compostas principalmente de cinzas, ou com grandes diferenças de temperatura, de aerossol condensado de água. A alta temperatura também leva à produção de óxidos de nitrogênio. O teor de enxofre produz dióxido de enxofre, ou em caso de combustão incompleta, sulfeto de hidrogênio. Carbono e hidrogênio são quase completamente oxidados em dióxido de carbono e água. Incêndios queimando com falta de oxigênio produzem uma paleta significativamente maior de compostos, muitos deles tóxicos. A oxidação parcial do carbono produz monóxido de carbono, enquanto materiais contendo nitrogênio podem produzir cianeto de hidrogênio, amônia e óxidos de nitrogênio. Hidrogênio gás pode ser produzido em vez de água. Os teores de halogéneos tais como o cloro (por exemplo, no cloreto de polivinilo ou nos retardadores de chama bromados) podem levar à produção de cloreto de hidrogénio, fosgénio, dioxinas e clorometano, bromometano e outros halocarbonetos. O fluoreto de hidrogênio pode ser formado a partir de fluorocarbonetos, sejam Fluoropolímeros submetidos ao fogo ou agentes anti-incêndio de halocarbono. O fósforo e os óxidos de antimónio e os seus produtos de reacção podem ser formados a partir de alguns aditivos ignífugos, aumentando a toxicidade do fumo e a corrosividade. A pirólise de bifenilos policlorados (PCB), por exemplo, a partir da queima de óleo de transformador mais antigo, e em menor grau também de outros materiais contendo cloro, pode produzir 2,3,7,8-tetraclorodibenzodioxina, um carcinógeno potente, e outras dibenzodioxinas policloradas. Pirólise de Fluoropolímeros, por exemplo. o teflon, na presença de oxigénio, produz fluoreto de carbonilo (que hidrolisa prontamente para HF e CO2); outros compostos podem também ser formados, por exemplo, tetrafluoreto de carbono, hexafluoropropileno e perfluoroisobuteno altamente tóxico (PFIB).

Emissão de fuligem nos gases de um grande caminhão de óleo diesel, sem filtros de partículas.

a Pirólise do material que queima, especialmente combustão incompleta ou latente, sem suprimento de oxigênio adequado, também resulta na produção de uma grande quantidade de hidrocarbonetos, tanto alifáticos (metano, etano, etileno, acetileno) e aromáticos (benzeno e seus derivados, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos; e.g. benzopyrene, estudada como uma substância cancerígena, ou retene), terpenos. Também resulta na emissão de uma gama de compostos orgânicos voláteis oxigenados mais pequenos (metanol, ácido acético, hidroxi acetona, acetato de metilo e formato de etilo) que são formados como combustão por produtos, bem como espécies orgânicas oxigenadas menos voláteis, tais como fenóis, furanos e furanonas. Compostos heterocíclicos também podem estar presentes. Hidrocarbonetos mais pesados podem condensar-se como alcatrão; os fumos com teor significativo de alcatrão são amarelos a Castanhos. A combustão de combustíveis sólidos pode resultar na emissão de muitas centenas a milhares de compostos orgânicos de menor volatilidade na fase de aerossol. A presença de tais fumos, fuligem e / ou depósitos oleosos Castanhos durante um Incêndio indica uma possível situação perigosa, uma vez que a atmosfera pode estar saturada com produtos de pirólise Combustíveis com concentração acima do limite superior de inflamabilidade, e a inrush repentina de ar pode causar flashover ou backdraft.a presença de enxofre pode levar à formação de, por exemplo, sulfeto de hidrogênio, sulfeto de carbonila, dióxido de enxofre, dissulfeto de carbono e tióis; especialmente tióis tendem a ser adsorvidos em superfícies e produzir um odor persistente mesmo muito tempo após o fogo. A oxidação parcial do liberado hidrocarbonetos produz em uma ampla paleta de outros compostos: aldeídos (e.g. formaldeído, acroleína, e o furfural), cetonas, álcoois (muitas vezes aromáticos, por exemplo, fenol, guaiacol, syringol, catecol, e cresóis), ácidos carboxílicos (ácido fórmico, ácido acético, etc.).

As partículas visíveis nesses fumos são mais comumente compostas de carbono (fuligem). Outras partículas podem ser compostas por gotas de alcatrão condensado ou partículas sólidas de cinzas. A presença de metais no combustível produz partículas de óxidos metálicos. Partículas de sais inorgânicos também podem ser formadas. sulfato de amónio, nitrato de amónio ou cloreto de sódio. Os sais inorgânicos presentes na superfície das partículas de fuligem podem torná-las hidrofílicas. Muitos compostos orgânicos, tipicamente os hidrocarbonetos aromáticos, podem também ser adsorvidos na superfície das partículas sólidas. Os óxidos metálicos podem estar presentes quando são queimados combustíveis que contêm metais, por exemplo, combustíveis sólidos que contêm alumínio. Projéteis de urânio empobrecido após impacto na ignição do alvo, produzindo partículas de óxidos de urânio. Partículas magnéticas, esférulos de óxido ferro ferroso tipo magnetita, estão presentes no fumo do carvão; o aumento dos depósitos após 1860 marca o início da Revolução Industrial. (Nanopartículas de óxido de ferro magnético também podem ser produzidas na fumaça de meteoritos queimando na atmosfera. A remanência magnética, registrada nas partículas de óxido de ferro, indica a força do campo magnético da terra quando eles foram resfriados além de sua temperatura Curie; isso pode ser usado para distinguir partículas magnéticas de origem terrestre e meteórica. As cinzas volantes são compostas principalmente por sílica e óxido de cálcio. As Cenosferas estão presentes em fumo a partir de combustíveis líquidos de hidrocarbonetos. Minúsculas partículas de metal produzidas por abrasão podem estar presentes nos fumos do motor. Partículas de sílica amorfa estão presentes em fumos de silicones queimando; pequena proporção de partículas de nitreto de silício pode ser formada em incêndios com oxigênio insuficiente. As partículas de sílica têm cerca de 10 nm de tamanho, agrupadas a 70-100 nm agregados e ainda mais aglomeradas em cadeias. Partículas radioativas podem estar presentes devido a vestígios de urânio, tório ou outros radionuclídeos no combustível; partículas quentes podem estar presentes em caso de incêndios durante acidentes nucleares (por exemplo, desastre de Chernobyl) ou guerra nuclear.

partículas de fumo, como outros aerossóis, são categorizadas em três modos baseados na dimensão das partículas:

  • modo dos núcleos, com raio médio geométrico entre 2,5–20 nm, provavelmente formando-se por condensação de moléculas de carbono.modo de acumulação, variando entre 75-250 nm e formado pela coagulação de partículas do modo nuclei, modo grosseiro, com partículas no intervalo micrométrico, A maior parte do material do fumo está principalmente em partículas grosseiras. Aqueles sofrem precipitação rápida e seca, e os danos do fumo em áreas mais distantes fora da sala onde o fogo ocorre é, portanto, principalmente mediado pelas partículas menores.aerossol de partículas além do tamanho visível é um indicador precoce de materiais em uma fase de preignição de um incêndio.a queima de combustível rico em Hidrogénio produz água, o que resulta em gotas de vapor de água contendo fumo. Na ausência de outras fontes de cor (óxidos de azoto, partículas…), tal fumaça é branca e semelhante a nuvem.as emissões de fumos podem conter oligoelementos característicos. Vanádio está presente em emissões de usinas alimentadas a petróleo e refinarias; as usinas de petróleo também emitem algum níquel. A combustão do carvão produz emissões contendo alumínio, arsênio, crómio, cobalto, cobre, ferro, mercúrio, selênio e urânio.vestígios de vanádio em produtos de combustão a alta temperatura formam gotículas de vanadatos fundidos. Estes atacam as camadas de passivação em metais e causam corrosão a alta temperatura, que é uma preocupação especialmente para os motores de combustão interna. Sulfato derretido e partículas de chumbo também têm esse efeito.alguns componentes do fumo são característicos da fonte de combustão. Guaiacol e seus derivados são produtos de pirólise de lignina e são característicos do fumo de madeira; outros marcadores são syringol e derivados, e outros metoxi fenóis. Retene, um produto da pirólise de coníferas, é um indicador de incêndios florestais. Levoglucosano é um produto de pirólise da celulose. Os fumos de madeira dura contra os de madeira macia diferem na proporção de guaiacóis/siringóis. Os marcadores para os gases de escape dos veículos incluem hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, hopanos, esteranos e nitroarenos específicos (por exemplo, 1-nitropireno). A razão entre guanques e esteranos e carbono elementar pode ser usado para distinguir entre as emissões de gasolina e motores diesel.muitos compostos podem estar associados a partículas, quer por serem adsorvidos nas suas superfícies, quer por serem dissolvidos em gotículas líquidas. O cloreto de hidrogénio é bem absorvido pelas partículas de fuligem.as partículas inertes podem ser perturbadas e arrastadas para o fumo. São particularmente preocupantes as partículas de amianto.as partículas quentes depositadas de radioisótopos radioactivos e bioacumulados podem ser reintroduzidas na atmosfera por incêndios florestais e incêndios florestais, o que constitui uma preocupação, por exemplo, na zona de alienação que contém contaminantes da catástrofe de Chernobyl.os polímeros são uma fonte significativa de fumo. Os grupos laterais aromáticos, por exemplo, em poliestireno, aumentam a produção de fumo. Grupos aromáticos integrados na coluna vertebral do polímero produzem menos fumo, provavelmente devido a carbonização significativa. Os polímeros alifáticos tendem a gerar o menor fumo, e não são auto-extintores. No entanto, a presença de aditivos pode aumentar significativamente a formação de fumo. Os retardadores de chama à base de fósforo e halogéneos reduzem a produção de fumo. Um maior grau de ligação cruzada entre as cadeias poliméricas também tem esse efeito.

    as Visíveis e as invisíveis partículas de combustionEdit

    a Fumaça de um incêndio

    de Fumaça erguendo-se da queimando restos de um recém-extingished montanha de fogo na África do Sul.

    a olho nu detecta granulometria superior a 7 µm (micrómetros). As partículas visíveis emitidas por um incêndio são referidas como fumos. Partículas invisíveis são geralmente referidas como gás ou fumos. Isto é melhor ilustrado quando se brinda pão numa torradeira. À medida que o pão aquece, os produtos de combustão aumentam de tamanho. Os fumos inicialmente produzidos são invisíveis, mas tornam-se visíveis se a torrada for queimada.um detector de fumos de tipo câmara de ionização é tecnicamente um produto do detector de combustão, não um detector de fumos. Detectores de fumaça tipo câmara de ionização detectam partículas de combustão que são invisíveis a olho nu. Isso explica por que eles podem frequentemente falso alarme dos fumos emitidos pelos elementos de aquecimento vermelho-quente de uma torradeira, antes da presença de fumaça visível, mas eles podem não ativar no estágio inicial, de baixo calor queimando um fogo.O Fumo de um incêndio típico contém centenas de produtos químicos e fumos diferentes. Como resultado, os danos causados pelo fumo podem muitas vezes exceder os causados pelo calor real do fogo. Além dos danos físicos causados pela fumaça de um incêndio – que se manifesta na forma de manchas – é muitas vezes ainda mais difícil de eliminar o problema de um odor fumado. Assim como há empreiteiros especializados na reconstrução/reparação de casas que foram danificadas por fogo e fumaça, empresas de restauração de tecidos especializados na restauração de tecidos que foram danificados em um incêndio.