Γιατί το νερό δεν καίγεται, παρά το ότι είναι φτιαγμένο από εύφλεκτες ουσίες (υδρογόνο και οξυγόνο);

Το νερό δεν καίγεται επειδή έχει ήδη περάσει από τη διαδικασία της καύσης. Το νερό είναι το προϊόν της αντίδρασης μεταξύ υδρογόνου και οξυγόνου, δύο στοιχεία που υποστηρίζουν την καύση. Όταν αυτά τα δύο στοιχεία συνδυάζονται, απελευθερώνουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και φωτός. Επομένως, το νερό δεν μπορεί να πάρει φωτιά επειδή έχει ήδη περάσει από τη διαδικασία της καύσης.

Υπάρχουν ορισμένα πράγματα στην καθημερινότητά μας που είναι τόσο απίστευτα κοινά που σχεδόν όλοι τα γνωρίζουν. Για παράδειγμα, όλοι γνωρίζουμε ότι το νερό σβήνει τη φωτιά, οτιδήποτε ανεβαίνει σίγουρα θα πέσει (βαρύτητα, duh!) και ότι θεωρείστε επίσημα «αστροναύτης» μόλις ταξιδέψετε πάνω από 50 μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης. Εντάξει, ίσως δεν γνωρίζουν όλοι για το τελευταίο.

Ας σκεφτούμε όμως αυτό το πρώτο. Όλοι γνωρίζουν ότι το νερό είναι ένα άμεσα διαθέσιμο υγρό που δεν καίγεται και επομένως σβήνει τη φωτιά, αλλά έχετε σκεφτεί ποτέ γιατί είναι αλήθεια;

Αυτό δεν συμβαίνει…. κανονικά.

Το νερό αποτελείται από άτομα υδρογόνου και οξυγόνου, και τα δύο αυτά στοιχεία υποστηρίζουν την καύση. Άρα, η κοινή (και μη επιστημονική) λογική υπαγορεύει ότι και το νερό πρέπει να καίγεται, σωστά; Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει.

Γιατί δεν καίγεται το νερό;

Σύντομη απάντηση: Το νερό σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της καύσης του υδρογόνου. Με απλά λόγια, νερό είναι αυτό που παίρνετε όταν καίτε υδρογόνο. Άρα, το νερό δεν καίγεται γιατί, κατά κάποιο τρόπο, έχει ήδη κάηκε.

Πότε καίγονται τα πράγματα;

Η καύση είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία δύο μόρια και άτομα συνδυάζονται και απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή θερμότητας και φωτός. Για να καεί οτιδήποτε, χρειάζεστε βασικά δύο πράγματα – ένα καύσιμο (όπως ένα κομμάτι χαρτί, ένα κούτσουρο ξύλο κ.λπ.) για να καεί και ένα οξειδωτικό (το αέριο οξυγόνο είναι το κύριο οξειδωτικό στην ατμόσφαιρα της Γης). Χρειάζεστε επίσης ένα ακόμη πράγμα - θερμότητα (θερμοκρασία ανάφλεξης) - για να ξεκινήσει η διαδικασία καύσης.

Εξετάστε το παράδειγμα της καύσης ενός χαρτιού. Σε αυτό το σενάριο, το χαρτί είναι το καύσιμο, το οξειδωτικό είναι αέριο οξυγόνο και η θερμότητα παρέχεται με το άναμμα ενός σπίρτου και την ανάφλεξή του.

Η χημική δομή του νερού

Το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Ο χημικός τύπος του είναι H2O.

Τώρα, το ενδιαφέρον πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι τα δύο συστατικά του νερού είναι στην πραγματικότητα εύφλεκτα.

Γιατί είναι εύφλεκτο το αέριο υδρογόνο;

Ένα άτομο υδρογόνου έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο και επομένως συνδυάζεται γρήγορα με άλλα στοιχεία για να σχηματίσει νέες ενώσεις. Το υδρογόνο εμφανίζεται συνήθως στην αέρια μορφή του στη φύση, η οποία αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους ομοιοπολικά. Ωστόσο, το αέριο είναι πολύ αντιδραστικό (καθώς ο δεσμός υδρογόνου-υδρογόνου είναι αρκετά αδύναμος) και οξειδώνεται γρήγορα παρουσία ενός οξειδωτικού, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά εύφλεκτο.

Το υγρό υδρογόνο χρησιμοποιείται ως καύσιμο κατά τις εκτοξεύσεις πυραύλων.

Η καύση του παράγει επίσης πολλή ενέργεια, γι' αυτό και χρησιμοποιούν υγρό υδρογόνο ως καύσιμο για να στείλουν διαστημόπλοια έξω από την ατμόσφαιρα της Γης.

Το οξυγόνο υποστηρίζει την καύση

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, κάθε είδους καύση απαιτεί οξειδωτικό. Υπάρχει ένας αριθμός οξειδωτικών παραγόντων στη χημεία, όπως το οξυγόνο, το όζον, το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το φθόριο και ούτω καθεξής. Δεδομένου ότι το αέριο οξυγόνο είναι άφθονο στην ατμόσφαιρα της Γης, συχνά γίνεται ο κύριος οξειδωτικός παράγοντας για τις περισσότερες πυρκαγιές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συνεχής παροχή οξυγόνου είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της φωτιάς.

Πυροσβεστήρας νερού

Το νερό είναι ένας φανταστικός πυροσβεστήρας για διάφορους λόγους, ένας από τους οποίους είναι το γεγονός ότι δεν πιάνει φωτιά από μόνο του, παρά το γεγονός ότι αποτελείται από δύο στοιχεία που είναι κάτι παραπάνω από έτοιμα να συμμετάσχουν σε μαινόμενες κολάσεις!

Το νερό είναι ο πιο κοινός πυροσβεστήρας

Αυτό συμβαίνει επειδή το νερό είναι ήδη καμένα .

Επιτρέψτε μου να αναλύσω λίγο. Όπως συζητήσαμε νωρίτερα, το αέριο υδρογόνο είναι πολύ εύφλεκτο. Το μόνο που χρειάζεται είναι ένα οξειδωτικό για να αρχίσει να καίγεται. Δεδομένου ότι το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο οξειδωτικό στη Γη, συνδυάζεται γρήγορα με άτομα υδρογόνου για να πάρει «φωτιά», αν θέλετε. Και το προϊόν αυτής της «φωτιάς» είναι το νερό.

Συμβαίνει έτσι:

Σημειώστε ότι ένας τέτοιος συνδυασμός υδρογόνου και οξυγόνου απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και φωτός, πράγμα που σημαίνει ότι είναι αρκετά επικίνδυνο. Η καταστροφή του Χίντενμπουργκ το 1937 στο Νιου Τζέρσεϊ, που στοίχισε δεκάδες ζωές, ήταν στην πραγματικότητα αποτέλεσμα αυτής της εκρηκτικής αντίδρασης. Αυτός είναι ο κύριος λόγος που δεν παράγουμε νερό χημικά στα εργαστήρια.

Με λίγα λόγια, όταν καίτε χαρτί, βγάζετε στάχτη. αλλά όταν καίτε άτομα υδρογόνου, παίρνετε νερό. Όπως δεν μπορείτε να κάψετε στάχτες άλλο (καθώς έχουν καεί όλες), δεν μπορείτε να κάψετε ούτε νερό!