Когда вода огонь не тушит

Почему вода тушит огонь с точки зрения науки

Человечество научилось пользоваться огнем около 790 000 лет назад. С научной точки зрения огонь является химической реакцией между горючим материалом и окислителем, которая проходит с выделением энергии в виде тепла и света. Почему вода тушит огонь, ответит данная статья.

Условия возникновения огня

Поскольку огонь представляет собой химическую реакцию, как и любая реакция, он требует определенных условий для своего возникновения и поддержания. В частности, для существования огня необходимы следующие 4 условия:

1. Топливо или горючее вещество, то есть любая субстанция, которая может гореть.
2. Окислитель, то есть компонент химической реакции, обладающий окислительными свойствами. В случае огня, как правило, в качестве окислителя выступает кислород, находящийся в воздухе.
3. Тепло, то есть та энергия, которая необходима, чтобы топливо и окислитель начали вступать в химическую реакцию в определенном месте и в определенное время.
4. Для поддержания огня в стабильном состоянии необходимо, чтобы химическая реакция горения шла цепным образом.

Когда начинается процесс горения, выделяемое тепло создает условия для продолжения этого процесса, и до тех пор пока будут существовать горючее и окислитель, огонь не погаснет.

Почему вода тушит огонь?

Зная условия существования огня, можно понять, что нужно сделать, чтобы его погасить. Что касается воды, то в первую очередь следует сказать, что вода и огонь являются абсолютно несовместимыми между собой вещами. Поскольку вода не может гореть (молекула воды с химической точки зрения является окисленным водородом), она является естественным огнетушителем. Почему вода тушит огонь? С точки зрения физики можно назвать следующие причины:

1. При контакте с горючим веществом вода превращается в пар, забирая при этом большое количество теплоты, и охлаждая горючий материал.
2. Потоки водяного пара, обволакивающие топливо, создают трудности для проникновения кислорода к нему.
3. Вода делает влажным горючий материал, изолируя его тем самым от открытого огня, что препятствует поддержанию процесса горения. Именно поэтому, когда топливо, например, древесина, является влажным, его невозможно зажечь.

Другие способы тушения огня

Знание причин горения позволяет понять другие способы тушения огня. Например, если постоянно бить по горящей одежде, она погаснет. Работает этот метод потому, что при ударе на короткое время прекращается доступ окислителя (кислорода) к очагу горения. Та же причина является ответом на вопрос, почему огонь гаснет, если накрыть очаг возгорания одеялом или другим предметом, не пропускающим кислород.

Источник

Видео: Почему вода тушит огонь, и на что никогда нельзя лить воду

Некоторые явления в нашей жизни происходят так часто и обыденно, что мы даже не замечаем их и не задумываемся об их природе. Как подается вода в трубы, почему зимой почти не бывает гроз, как животные ведут себя в естественной среде. Но самый закономерный вопрос, который мы себе практически никогда не задаем: «Почему вода тушит огонь?»

Действительно, в нашей голове всегда присутствует экстренный план на случай пожара, который заключается в том, чтобы плеснуть водой на очаг возгорания, и тогда все тут же потухнет. Целые леса сегодня заливают огромным количеством жидкости, чтобы спасти экосистемы и жизнь в них. И несмотря на то что в списке пожаротушительных веществ встречается многое другое, например, песок или специальные реагенты, вода остается самым главным и интуитивно простым способом. И если в отношении химии все более чем понятно, то вот вода по-прежнему вызывает много вопросов. Как она справляется с открытым пламенем?

Сила воды

Известно, что, для того чтобы остановить костер, нужно перекрыть огню доступ к кислороду. Как только последние молекулы присоединятся к углекислому газу, гореть будет попросту нечему. Во многом принцип засыпания огня песком или использование одеяла строится на этом. Пламени перекрывают воздух, а значит, и доступ к кислороду — основному топливу.

С водой история примерно такая же. Когда человек льет ее на огонь, это тоже способ не дать кислороду проникнуть внутрь и сгореть. Однако из-за того, что вода — это жидкость, которая к тому же обладает меньшей температурой, она получает от пламени тепло и превращается в пар. И тот, как и песок, препятствует попаданию воздуха к огню.

Удивительный парадокс

Примечательно, что горячая вода гораздо лучше, чем холодная тушит огонь. Так как она быстрее нагревается до точки кипения и становится паром, не допускающим кислород к пламени. Однако кипяток не так уж часто используют при пожарах. Отчасти потому, что холодная вода всегда более доступна, чем горячая. Для пожарных это тоже сомнительный вариант, ведь поддерживать в нагретом состоянии жидкость в резервуарах, чтобы незначительно увеличить скорость тушения, неэффективно. Тем более с учетом того, что современные методы борьбы с огнем предполагают другие варианты.

Иногда водой для тушения мини-пожара нельзя пользоваться ни в коем случае

Никогда не тушите водой.

А вот на что никогда нельзя плескать водой, так это на раскаленное масло. Мы уже рассказывали о том, что эти два вещества обладают разной плотностью и не смешиваются между собой. Когда вы льете на сковороду с маслом воду, последняя тут же двигается вниз, быстро раскаляется и превращается в пар, после чего устремляется вверх, выталкивая собой раскаленное масло. Оценить результаты эксперимента в полевых условиях можно на видео ниже.

По собственному опыту можем сказать, что, если у вас загорелось масло на сковороде или в кастрюле, быстро выключите газ, а затем накройте полыхающую утварь противнем или металлическим подносом. Тогда огонь погаснет из-за отсутствия кислорода, и ваша кухня, брови и ресницы будут спасены.

Источник

Правда ли, что кипяток гасит огонь быстрее холодной воды?

Вода какой температуры быстрее устранит возгорание? Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется на первый взгляд

Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: холодная вода быстрее потушит пожар, ведь она сильнее остудит горящие предметы. Но на самом деле горячая вода более эффективна в тушении пожара, чем холодная. Это объясняется целым рядом факторов.

Прежде чем разобраться в этом вопросе, стоит вспомнить три главных фактора, поддерживающих горение — высокая температура, окислитель и топливо. Если убрать любой из этих факторов, то возгорание можно сильно замедлить или даже остановить. Самым эффективным считается удаление окислителя — кислорода. Сделать это можно, накрыв очаг возгорания плотным негорючим материалом, который ограничит доступ воздуха к пламени. В случае большой площади возгорания используют углекислотные огнетушители, которые позволяет вытеснить кислород из зоны возгорания углекислым газом и потушить огонь.

Вода тушит пожар, ограничивая сразу два фактора — высокую температуру и доступ к окислителю. Охлаждения горящих материалов в очаге происходит из-за того, что при нагревании вода начинает испаряться, тем самым понижая свою температуру. Кроме того, как только жидкая вода превращается в пар, она создает своего рода барьер между горящим топливом и кислородом воздуха.

Вода более эффективна, чем большинство других жидкостей при тушении пожаров, благодаря своим физическим свойствам — теплоемкости и скрытой теплоте испарения. Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества на один кельвин. У воды одна из самых высоких теплоемкостей среди жидкостей — вам потребуется 4,182 кДж, чтобы нагреть литр воды на 1 градус кельвина. Таким образом, большое количество тепла поглощается водой, которая повышает за счет этого свою температуру.

Однако эта тепловая энергия обеспечивает лишь часть охлаждающего эффекта. Удельная энергия, поглощаемая при переходе жидкой воды в пар, значительно выше 4,182 кДж/кг и дополнительно усиливает охлаждающий эффект. Как только вода достигает своей температуры кипения в 100°C, поглощаемое тепло начинает использоваться для фазового перехода, а не для нагрева.

Количество тепла, необходимое для разрыва всех связей и, таким образом, превращения жидкой воды в водяной пар, называется скрытой теплотой испарения. Для воды скрытая теплота испарения довольно высока и составляет около 2260 кДж/кг. Когда используется холодная вода, первое время она нагревается до температуры кипения. Горячей воде требуется меньше времени для испарения, поэтому она быстрее отнимает тепло у пламени и тушит его.

Источник

Что и почему нельзя тушить водой при пожаре?

Все мы знаем, что при пожаре нужно звонить по номеру 101, но очень важно знать и то, что можно и что нельзя тушить самостоятельно, и как это делать. На первый взгляд, такие вопросы даже не обсуждаются, потому что все знают, как действовать при таких ситуациях. Но это только на первый взгляд. Ведь далеко не всем известно, почему, например, нельзя тушить водой горящий бензин , магний или обычное масло.

нельзя тушить горящие нефтепродукты водой – они все имеют маленькую плотность, а у воды плотность выше

Краткий ответ

Не рекомендуется тушить водой:

• горящий бензин
• керосин
• другие нефтепродукты
• магний (может содержатся в автомобильных запчастях, приборах и много где еще)
• Растительное масло

Ниже приведена таблица веществ, которые нельзя тушить водой.

Вещество	Характер взаимодействия с водой
Алюминийорганические соединения	Реагируют со взрывом
Разбавленные растворы алюминийорганических соединений	Разлагаются с образованием газообразных углеводородов, дающих с воздухом взрывоопасные смеси
Арсениды металлов	Образуется арсенид водорода (арсин), самовозгорающийся на воздухе
Высокочувствительные взрывчатые вещества (азид свинца, гремучая ртуть, нитроглицерин)	Взрываются от удара струи воды
Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, алюмогидриды щелочных металлов	Выделяется водород, воспламеняющийся от тепла реакции; возможны взрывы
Карбиды алюминия, бария, кальция, магния, марганца	Разлагаются с выделением горючих газов
Карбиды щелочных металлов	При контакте с водой взрываются
Магний и его сплавы	Горящий металл разлагает воду на водород и кислород
Магнийорганические соединения (R2Mg)	Реагируют со взрывом
Надпероксид калия (КО2)	Бурно реагирует с водой с образованием пероксида водорода; возможен взрывообразный выброс и усиление горения
Пероксиды щелочных и щелочноземельных металлов	Бурно реагируют с образованием пероксида водорода и выделением теплоты
Силициды металлов (лития, магния, железа и др.)	Выделяется силицид водорода (силан), самовоспламеняющийся на воздухе
Стибиды металлов	Выделяется горючий стибид водорода (стибин)
Фосфиды металлов	Выделяется фосфид водорода (фосфин), самовоспламеняющийся выше 150 °С, и дифосфин, самовоспламеняющийся при комнатной температуре
Цинкорганнческие соединения (R2Zn)	Бурно взаимодействуют, иногда со взрывом
Щелочные металлы	От тепла реакции воспламеняются выделяющийся водород и сами металлы
Щелочных металлов органические производные RM	Очень бурно реагируют, продукты реакции воспламеняются

Действие воды при пожаре

Когда вода попадает на горящий предмет, первое, что она делает, это охлаждает верхний слой, который нагрет и уже подвержен огню. Но вода еще и испаряется. При больших температурах она мгновенно превращается в пар, вытесняет воздух из охваченной пожаром зоны и разбавляет реагирующие вещества. В результате этого пожар гаснет.

Кроме того, крохотные капли воды проникают в поры горящих материалов, защищая сам материал от горения.
Попадая на охваченный огнем предмет, она, как бы, обволакивает сам предмет, доступ кислорода прекращается, и огонь затихает.
Но так бывает не всегда.

Горящий бензин водой не тушим!

Если взять немного (совсем несколько капель) бензина и разлить его в безопасном месте, затем поджечь, то эта жидкость мгновенно загорится и образуется костер. Ничего удивительного, ведь давно всем известно, что бензин – легковоспламеняющаяся жидкость. А теперь можно попробовать тушить бензин водой. Из этой затеи ничего не получится. Огонь так и будет гореть, мало того, где-то он вспыхнет с новой силой.

А вот это уже интересно – все же знают, что вода сильнее огня, и ею можно затушить любой пожар.

Это ошибочное мнение, есть вещества, которые невозможно потушить водой. Недаром ведь в огнетушителе находится не вода, а пена.

Объясняется все просто. Для того, чтобы затушить пожар, требуется прекратить к нему доступ кислорода. Если, например, на загоревшуюся бумагу можно плеснуть воду, вода быстро заполнит собой мельчайшее пространство между молекулами бумаги и укроет собой бумагу так, что никакой доступ кислорода будет невозможен (а, следовательно, огню будет «нечем дышать», и он тут же погаснет), то с бензином все по- другому. Вода не может полностью накрыть собой капли бензина. Бензин легче воды, а значит, он будет постоянно находиться на поверхности, кислород так и будет поступать, а огонь будет разгораться все сильнее. Вода же только будет скатываться вниз. Мало того, «освободившиеся» капли бензина могут перекатываться в другое место, перенося с собой огонь и расширяя площадь горения.

Керосин водой тушить нельзя!

Здесь ответ тот же – плотность керосина всего 800 кг/м³, в то время, как у воды 1000 кг/м³. А это значит, что вода тяжелее керосина, и она будет всегда скатываться, а керосин всплывать и гореть, и пожар не прекратится.

Теперь известно, почему нельзя тушить горящие нефтепродукты водой – они все имеют маленькую плотность, а у воды плотность выше. Значит, вода тяжелее и будет всегда находиться ниже этих продуктов. А те, в свою очередь, будут иметь доступ к кислороду и беспрепятственно гореть.

Поэтому для этих веществ, при тушении вода не используется.

Внимание! Горящее масло!

С горящим маслом нужно быть еще более аккуратно, чем с другими продуктами.

И вот почему нельзя тушить водой горящее масло: пофантазируем. Можно представить себе такую ситуацию – на огне забыли сковородку с большим количество растительного масла. Сначала масло нагреется, потом начнет кипеть, а вот уже при температуре 232°C масло начнет дымиться, после чего происходит возгорание. На сковороде просто будет полыхать пламя.

Если в это время на сковородку плеснуть воды, ситуация только усугубится – вода (поскольку она легче масел) тут же упадет на дно, там она мгновенно нагреется и начнет кипеть, и вместе с этим, во время кипения вода станет выбрасывать горящее масло из сковороды на большое расстояние.

Мало того, что люди, которые будут находиться поблизости, могут получить серьезные ожоги, так еще и огонь будет разбрызгиваться, увеличивая площадь пожара.

Что еще нельзя тушить водой

Существуют такие вещества, которые тушить водой просто опасно. Что за вещества и почему нельзя применять воду, описано ниже:

• азид свинца – если влажность увеличивается до 30%, он взрывается;
• битум – при тушении его водой, начинается выброс и горение усиливается;
• железо кремнистое – на воздухе самовоспламеняется;
• кальций фосфористый – при соединении с водой выделяется самовоспламеняющийся фосфористый водород;
• карбиды щелочных металлов – взрываются, если на них направить струю воды;
• кислоты (серная, азотная, соляная) и вещества, в состав которых входят эти кислоты – происходит экзотермическая реакция;
• калий перекись – горение усиливается и возможен взрыв;
• натрий сернокислый – при тушении водой сильно разогревается и может случиться возгорание;
• селитра – при контакте с водой происходит взрыв (сильный выброс), горение усиливается;
• хлорсульфиновая кислота – реагирует на воду взрывом.

Это не полный перечень веществ, которые противопоказано тушить водой.

Так же, нельзя водой тушить любые приборы, связанные с электричеством.

Водой нельзя, тогда чем?

Для того, чтобы потушить огонь, нужно постараться понять, что горит, и из какого материала сделан горящий предмет.

Помимо воды еще подойдут:

• различные порошки – они универсальны и подойдут для тушения любого пожара;
• пена – она сможет справиться с огнем, который угрожает жидким горючим веществам. Особенно хорош в этом деле огнетушитель с оксидом углерода. К тому же, пена наиболее щадяще относится к предметам быта, на которых возникает пожар;
• песок – используется при пожаре, который возникает в случае неполадок электросетей. Для песка и специальных инструментов для тушения пожара в каждом здании должен находиться пожарный шкаф. Для тушения такого пожара сначала необходимо обесточить все помещение.

Заключение

Для того, чтобы огонь быстро потушить, нужно правильно определить, какое средство тушения нужно применить. Этих средств не так много, поэтому грамотнее будет иметь это все в наличии.

Источник