Публикация материалов

Темы исследований

Наш баннер

Мы будем благодарны, если Вы установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...

Физические и химические основы возгорания и горения

Горение – один из важнейших для природы и человеческой практики физико-химических процессов.

В физике горения различают два характерных вида возникновения горения: самовоспламенение и вынужденное воспламенение (зажигание), которое наиболее часто встречается в жизни.


По современным теоретическим представлениям горение – быстропротекающая химическая реакция окисления, сопровождающаяся интенсивным выделением тепловой энергии, резким повышением температуры и излучением.

Одним из видов процесса возникновения горения является возгорание - начало горения под действием источника зажигания. [14]

Температура возгорания в результате вспышки огня зависит от материала вещества: бумага - 230°С, хвоя – 228-264°С, хлопок- 230-266°С, шерсть - 200°С, дерево – 250-350 °С.

Все материалы, независимо от области применения делятся на три группы:

  1. Несгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
  2. Трудно сгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть при наличии источника огня, а после удаления источника огня горение и тление прекращается.
  3. Сгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.

Горение до сих пор остаётся основным источником энергии в мире и останется таковым в ближайшей обозримой перспективе.[12]

История разжигания огня


Существуют различные способы извлечения огня. Изначально это был огонь от случайного пожара, впоследствии научились зажигать огонь искусственно. Древние люди извлекали его при помощи трения деревянной палочки о деревянный брусок, при этом применялось три способа: сверление, пиление и проведение борозды.

Позднее были изобретены огнива, действующие по принципу удара камня о камень или металла о металл. Для зажигания огня с помощью солнечных лучей применялись линзы.[2, 8]

1831 году появились первые спички: французский студент Шарль Сориа придумал намазывать на деревянные палочки смесь из белого фосфора, бертолетовой соли, растительной камеди и некоторых добавок. Достаточно было чиркнуть такой палочкой о любую шероховатую поверхность, как происходило воспламенение.

Однако фосфорные спички были чрезвычайно опасны (как с точки зрения пожаробезопасности, так и ввиду высокой ядовитости фосфора) и были поэтому в итоге запрещены почти во всех странах (в Российской империи — в 1875 году). В 1848 году были изобретены так называемые безопасные (они же шведские) спички, массовое производство которых было налажено в 1860-х годах в Швеции.

В XX веке появились бензиновые, газовые и пьезоэлектрические зажигалки.

Горение до сих пор остаётся основным источником энергии в мире и останется таковым в ближайшей обозримой перспективе.[3]

Происхождение и применение трута

Для розжига костра или печи, зажигания свечи, необходимо превратить тление в горение, что достаточно трудно.

При этом во всех случаях получить искру или тление – первый этап в получении устойчивого пламени. Второй этап – поддержать процесс горения так, чтобы в дальнейшем получить возможность сохранять огонь длительное время. С этой целью люди стали применять легко воспламеняющиеся материалы, которые давали достаточно энергии для розжига основного топлива. Им дали название «Трут».

Трут — это любой материал, способный к немедленному возгоранию или тлению при попадании на него искр. [10]

Особенно актуально применение трута при добыче огня с помощью огнива и линзой от Солнца или с помощью трения, так как необходимо захватить энергию искры, чтобы перенести ее на основной вид топлива.

Как трут, издревле применялись: вываренная в растворе древесной золы внутренняя часть березового гриба-трутовика, высушенный мох, волокна льна и хлопка.

В настоящее время в качестве трута можно использовать: стружки березовой коры, бересты, древесную пыль распушенную вату, сухую траву, птичий пух, бумагу, обожженную хлопчатобумажную ткань, некоторые типы бумаги (салфетки, газету).

Главное требование к труту из любого материала — быть обязательно сухим и легковоспламеняющимся. Существует много природных материалов, которые могут быть заменой трута, но желательно заготовить его заранее, так как найти что либо пригодное для использования в качестве трута на месте не всегда возможно, а если и найдется, то оно может оказаться слишком влажным.

Изготовление и хранение трута

В старину, чтобы поддерживать огонь в течение длительного времени, использовали грибы трутовики, однако они не встречаются повсеместно, поэтому также применяли древесную стружку, кору деревьев, которую измельчали в щепу, сухие листья или хлопок.

Следующий материал для трута - это рогоз, который растет возле воды. Для того что бы изготовить трут из рогоза, необходимо отделить голову растения, а затем распушить ее внутреннюю часть.

На сегодняшний день методики изготовления трута различны, однако по-прежнему его лучше готовить заранее и сразу же изолировать от попадания на него влаги при хранении.

При изготовлении трута из хлопчатобумажной ткани необходимо подготовить ткань, жестяную банку с крышкой и источник огня. Нарезать ткань на кусочки. В крышке от банки проделать отверстие. На дно банки уложить кусочки ткани, накрыть крышкой и поставить на огонь. Из банки начнет выходить дым. Как только банка перестанет дымить, снимаем ее с огня. Трут готов осталось положить в герметичную упаковку.

Что бы сделать трут из газеты или салфеток достаточно разорвать их на длинные обрывки, просушить и упаковать в герметичный контейнер.

Более продвинутый вариант – это ватно-вазелиновые шарики. Для их изготовления необходимо на внешнюю сторону ватных шариков из 100% хлопка (а не синтетических, которые не горят), нанести и втереть вазелин, оставив сухой середину.

Если получившийся трут недостаточно сухой, а использовать его нужно немедленно, можно просушить под одеждой.

Для хранения трута используется герметичная упаковка. Трут лучше хранить в специальных пакетах для морозилки на застежке. Они крепче, и лучше защищают трут от воды, чем обычные одноразовые пакетики с застежкой. Для хранения и переноски также подходят любые герметичные контейнеры: пищевые контейнеры, баночки от таблеток, алюминиевые бутылки для воды, железные коробочки от конфет. [8,15]

Техника безопасности при разведении костра


Существуют основные требования пожарной безопасности при разведении костра:

  1. Для разжигания огня необходимо сначала подготовить место не ближе, чем 5 метров к деревьям.
  2. Расчистить место от сухих листьев, травы и хвои.
  3. Вокруг самого костра выложить своеобразный небольшой вал из камней и земли.
  4. Разжечь небольшой костер, желательно с помощью хвороста, а не с помощью огнеопасных смесей.
  5. Перед уходом костер должен быть хорошо затушен. Покидать место привала можно только после того, как убедиться, что поленья больше не горят или не тлеют.

Необходимо учитывать, что нельзя жечь костры при сильном ветре, рядом с хвойными деревьями, на сухой траве и торфяниках, избегать бездумных бросаний непогашенных окурков и спичек.

При обнаружении малейших признаков возгорания нужно сразу применить меры по ликвидации: потушить очаг возгорания с помощью воды, забросать землей или сбить огонь ветками. [ 1,7 ]

Материалы и методы исследования трута

Для получения трута мы решили использовать подручные средства: вата из аптечки, хлопчатобумажная ткань, листва, ветки, щепа дерева, бумага, резинка от штанов, шнурок от обуви. Дополнительные материалы - железная банка, герметичные пакеты для хранения. Огонь решили добывать с помощью огнива, имитируя сырые искрящие, но не горящие спички.

Эти материалы были выбраны нами по следующим причинам:

  • благодаря своей доступности и простоте использования;
  • материалы для изготовления точно имеются у каждого дома и стоят недорого.

Методика изготовления трута: Трут из заготовленной хлопчатобумажной ткани подготовили по методике главы 1.2.3.

  • Трут из листьев. Просушили влажные листья.
  • Трут из деревянной щепы изготовили путем измельчения древесины
  • Трут из бумаги. Скомкали и растерли бумагу.
  • Трут из неподготовленной хлопчатобумажной ткани. Отрезали кусок от одежды.
  • Трут из несинтетической ваты.

Нами взяты современные материалы: трут из шнурка от обуви, трут из резинки от штанов. Их мы превратили в волокна, изъяв резину.

Методика хранения трута: трут хранился в герметичной упаковке и пакетах на застежке.

Методика розжига трута: использовалось огниво.

Условия горения трута: возгорание за счет искры огнива, перенос горения на щепу дерева.

Перейти к разделу: 3. Результаты исследований

Партнеры и статистика