Articles

Røg

by admin

sammensætningen af røg afhænger af arten af det brændende brændstof og forbrændingsbetingelserne. Brande med høj tilgængelighed af ilt brænder ved høj temperatur og med en lille mængde røg produceret; partiklerne består for det meste af aske eller med store temperaturforskelle af kondenseret aerosol af vand. Høj temperatur fører også til produktion af kvælstofilter. Svovlindhold giver svovl, eller i tilfælde af ufuldstændig forbrænding, hydrogensulfid. Kulstof og brint er næsten fuldstændig iltet til kulsyre og vand. Brande, der brænder med mangel på ilt, producerer en betydeligt bredere palet af forbindelser, hvoraf mange er giftige. Delvis iltning af kulstof producerer kulilte, mens nitrogenholdige materialer kan give hydrogencyanid, ammoniak og kvælstofilte. Brintgas kan produceres i stedet for vand. Indholdet af halogener såsom chlor (f.eks. i polyvinylchlorid eller bromerede flammehæmmere) kan føre til produktion af hydrogenchlorid, phosgen, dioksin og chlormethan, brommethan og andre halocarboner. Hydrogenfluorid kan dannes ud fra fluorcarboner, hvad enten fluoropolymerer udsættes for brand eller halocarbon brandbekæmpelsesmidler. Fosfor og antimonoksider og deres reaktionsprodukter kan dannes ud fra nogle brandhæmmende additiver, hvilket øger røgtoksiciteten og korrosiviteten. Pyrolyse af polychlorerede biphenyler (PCB), f.eks. fra afbrænding af ældre transformerolie og i lavere grad også af andre chlorholdige materialer, kan producere 2,3,7,8-tetrachlordibenodioksin, et potent kræftfremkaldende stof og andre polychlorerede dibenodioksiner. Pyrolyse af fluoropolymerer, f. eks. teflon, i tilstedeværelse af ilt giver carbonylfluorid (som hydrolyserer let til HF og CO2); andre forbindelser kan også dannes, f.eks.

Emission af sod i dampene fra en stor dieselbil uden partikelfiltre.pyrolyse af brændende materiale, især ufuldstændig forbrænding eller ulmning uden tilstrækkelig iltforsyning, resulterer også i produktion af en stor mængde carbonhydrider, både alifatiske (methan, ethan, ethylen, acetylen) og aromatiske (methan og dets derivater, polycykliske aromatiske carbonhydrider; f.eks. Det resulterer også i emission af en række mindre iltede flygtige organiske forbindelser (methanol, eddikesyre, hydroksiaceton, methylacetat og ethylformiat), der dannes som forbrænding af produkter såvel som mindre flygtige iltede organiske arter såsom phenoler, furaner og furanoner. Heterocykliske forbindelser kan også være til stede. Tungere kulbrinter kan kondensere som tjære; røg med betydeligt tjæreindhold er gul til brun. Forbrænding af fast brændsel kan resultere i emission af mange hundrede til tusinder af organiske forbindelser med lavere volatilitet i aerosolfasen. Tilstedeværelse af sådanne røg -, sod-og / eller brune olieagtige aflejringer under en brand indikerer en mulig farlig situation, da atmosfæren kan være mættet med brændbare pyrolyseprodukter med koncentration over den øvre brændbarhedsgrænse, og pludselig tilstrømning af luft kan forårsage flashover eller backdraft.tilstedeværelsen af svovl kan føre til dannelse af f.eks. hydrogensulfid, carbonylsulfid, svovlsyre, carbondisulfid og thioler; især thioler har tendens til at blive adsorberet på overflader og producere en dvælende lugt selv længe efter branden. I en bred palet af andre forbindelser er der opnået delvis iltning af de frigivne carbonhydrider: aldehyder (f.eks. formaldehyd, acrolein og furfural), ketoner, alkoholer (ofte aromatiske, f. eks. phenol, guaiacol, syringol, catechol og cresoler), carboksyl syrer (myresyre, eddikesyre osv.).

det synlige partikler i sådanne røg er oftest sammensat af Kulstof (sod). Andre partikler kan være sammensat af dråber kondenseret tjære eller faste askepartikler. Tilstedeværelsen af metaller i brændstoffet giver partikler af metaloksider. Partikler af uorganiske salte kan også dannes, f. eks. ammoniumsulfat, ammoniumnitrat eller natriumchlorid. Uorganiske salte til stede på overfladen af sodpartiklerne kan gøre dem hydrofile. Mange organiske forbindelser, typisk de aromatiske carbonhydrider, kan også adsorberes på overfladen af de faste partikler. Metalilte kan være til stede, når metalholdige brændstoffer brændes, f.eks. faste raketbrændstoffer indeholdende aluminium. Forarmede uranprojektiler efter påvirkning af målet antændes, producerer partikler af uranilte. Magnetiske partikler, sfærer af magnetit – lignende jernholdige jernilte, er til stede i kulrøg; deres stigning i indskud efter 1860 markerer begyndelsen på den industrielle Revolution. (Magnetiske jernnanopartikler kan også produceres i røg fra meteoritter, der brænder i atmosfæren.) Magnetisk remanens, registreret i jernoksidpartiklerne, angiver styrken af Jordens magnetfelt, da de blev afkølet ud over deres Curie-temperatur; dette kan bruges til at skelne magnetiske partikler af jordbaseret og meteorisk Oprindelse. FLYVEASKE består hovedsageligt af silica og calcium. Cenosfærer er til stede i røg fra flydende kulbrintebrændstoffer. Små metalpartikler produceret ved slid kan være til stede i motorrøg. Amorfe silicapartikler er til stede i røg fra brændende silikoner; lille andel siliciumnitridpartikler kan dannes i brande med utilstrækkelig ilt. Silicapartiklerne har omkring 10 nm størrelse, klumpet til 70-100 nm aggregater og yderligere agglomereret til kæder. Radioaktive partikler kan være til stede på grund af spor af uran, thorium eller andre radionuklider i brændstoffet; varme partikler kan være til stede i tilfælde af brande under nukleare ulykker (f.eks. Tjernobyl-katastrofe) eller atomkrig.

røgpartikler er ligesom andre aerosoler kategoriseret i tre tilstande baseret på partikelstørrelse:

  • kernetilstand med geometrisk middelradius mellem 2,5–20 nm, der sandsynligvis dannes ved kondensering af kulstofdele.
  • akkumuleringstilstand, der spænder mellem 75-250 nm og dannes ved koagulation af kernemoduspartikler
  • grov tilstand, med partikler i mikrometerområde

det meste af røgmaterialet er primært i grove partikler. Disse gennemgår hurtig tør nedbør, og røgskaden i fjernere områder uden for det rum, hvor ilden opstår, medieres derfor primært af de mindre partikler.Aerosol af partikler ud over synlig størrelse er en tidlig indikator for materialer i en preignition fase af en brand.

afbrænding af brint-rige brændstof producerer vand; dette resulterer i røg indeholdende dråber af vanddamp. I mangel af andre farvekilder (kvælstofilter, partikler…), sådan røg er hvid og skylignende.

Røgemissioner kan indeholde karakteristiske sporstoffer. Vanadium er til stede i emissioner fra oliefyrede kraftværker og raffinaderier; olieplanter udsender også noget nikkel. Kulforbrænding producerer emissioner indeholdende aluminium, arsen, krom, kobolt, kobber, jern, kviksølv, selen og uran.

spor af vanadium i forbrændingsprodukter med høj temperatur danner dråber af smeltede vanadater. Disse angriber passiveringslagene på metaller og forårsager korrosion ved høj temperatur, hvilket især er en bekymring for forbrændingsmotorer. Smeltet sulfat og blypartikler har også en sådan virkning.

nogle komponenter af røg er karakteristiske for forbrændingskilden. Guaiacol og dets derivater er produkter af pyrolyse af lignin og er karakteristiske for trærøg; andre markører er syringol og derivater og andre phenoler. Retene, et produkt af pyrolyse af nåletræer, er en indikator for skovbrande. Levoglucosan er et pyrolyseprodukt af cellulose. Hårdttræ vs nåletræ ryger adskiller sig i forholdet mellem guaiacoler/syringoler. Markører for køretøjets udstødning omfatter polycykliske aromatiske carbonhydrider, hopaner, steraner og specifikke nitroarener (f.eks. 1-nitropyren). Forholdet mellem hopaner og steraner til elementært kulstof kan bruges til at skelne mellem emissioner af gas og dieselmotorer.

mange forbindelser kan være forbundet med partikler; enten ved at blive adsorberet på deres overflader eller ved at blive opløst i flydende dråber. Hydrogenchlorid absorberes godt i sodpartiklerne.

inerte partikler kan forstyrres og føres ind i røgen. Af særlig bekymring er asbestpartikler.

deponerede varme partikler af radioaktivt nedfald og bioakkumulerede radioisotoper kan genindføres i atmosfæren ved skovbrande og skovbrande; dette er et problem i f.eks. fremmedgørelsesområdet, der indeholder forurenende stoffer fra Tjernobyl-katastrofen.

polymerer er en væsentlig kilde til røg. Aromatiske sidegrupper, f.eks. i polystyren, forbedrer dannelsen af røg. Aromatiske grupper integreret i polymerrygraden producerer mindre røg, sandsynligvis på grund af betydelig forkulning. Alifatiske polymerer har tendens til at generere mindst røg og er ikke-selvslukkende. Tilstedeværelsen af tilsætningsstoffer kan dog øge røgdannelsen betydeligt. Fosforbaserede og halogenbaserede flammehæmmere reducerer produktionen af røg. Højere grad af tværbinding mellem polymerkæderne har også en sådan virkning.

synlige og usynlige partikler af forbrændingredit

røg stiger op fra de ulmende rester af en nyligt udvidet bjergbrand i Sydafrika.

det blotte øje registrerer partikelstørrelser større end 7 liter (mikrometer). Synlige partikler, der udsendes fra en brand, kaldes røg. Usynlige partikler kaldes generelt gas eller dampe. Dette illustreres bedst ved ristning af brød i en brødrister. Når brødet opvarmes, øges forbrændingsprodukterne i størrelse. De oprindeligt producerede dampe er usynlige, men bliver synlige, hvis toasten brændes.

en ioniseringskammertype røgdetektor er teknisk set et produkt af forbrændingsdetektor, ikke en røgdetektor. Ioniseringskammertype røgdetektorer registrerer forbrændingspartikler, der er usynlige for det blotte øje. Dette forklarer, hvorfor de ofte kan falske alarmer fra de dampe, der udsendes fra de rødglødende varmeelementer i en brødrister, før tilstedeværelsen af synlig røg, alligevel kan de muligvis ikke aktiveres i det tidlige, lavvarme ulmende stadium af en brand.

røg fra en typisk husbrand indeholder hundredvis af forskellige kemikalier og dampe. Som et resultat kan skaden forårsaget af røgen ofte overstige den, der er forårsaget af brandens faktiske varme. Ud over den fysiske skade forårsaget af røg fra en brand – som manifesterer sig i form af pletter – er det ofte endnu sværere at eliminere problemet med en røgfyldt lugt. Ligesom der er entreprenører, der specialiserer sig i genopbygning/reparation af boliger, der er blevet beskadiget af brand og røg, specialiserer fabric restoration virksomheder sig i at genoprette stoffer, der er blevet beskadiget i en brand.