1. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння.

В курсі загальної хімії ви розглядали процеси горіння, як процес окислення, давайте вияснимо чи є різниця між проце-сом окислення і горінням. Процес окислення горючих речовин протікає при нормальних умовах практично весь час, так кис-нево-воднева суміш, при кімнатній температурі реагує і пов-ністю реакція може закінчитися приблизно через 1,6 мільйона років.

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О

Врахування цього процесу практичного значення немає, але при підвищенні температури до 400⁰ С окислення закінчи-ться через 80 діб, а при наявності джерела запалювання з тем-пературою більше 600⁰ С зразу.

Таким чином можна сказати, що процес горіння – це важ-ливий фізико-хімічний процес, основою якого являється швид-ка хімічна реакція окислення, яка супроводжується виділен-ням великої кількості енергії у вигляді тепла і світла.

Ознаки горіння:

- хімічне перетворення;

- видiлення тепла;

- випромiнювання свiтла.

Цими ознаками процес горiння вiдрiзняється вiд iнших ха-рактерних явищ.

Для виникнення горiння необхiднi три основнi умови:

• наявнiсть горючої речовини;

• наявнiсть окислювача;

• наявнiсть джерела запалювання.

Цi основнi умови виникнення горiння дiстали назву «Три-кутник горiння».

Горюча речовина, це будь яка речовина, в певному агрегат-ному станi (рiдкому, твердому, газоподiбному), спроможна го-рiти при наявностi окислювача i джерела запалення. Найбiльш поширеними горючими речовинами є вироби з дерева, палив-номастильнi матерiали, горючi гази (пропан, бутан, метан).

Окислювачем у процесі горіння є кисень, що міститься у повітрі. Але може бути: хлор, бром та деякі інші речовини, у то-му числі складні: азотна кислота, бертолетова сіль, калійна і натрієва селітри й інші речовини, які при нагріванні або ударі можуть розкладатися з виділенням кисню.

Джерела запалювання. Бувають:

А) Відкриті - полум'я, іскри, розжарені об'єкти, світлове ви-промінювання тощо.

Б) Приховані - тепло хімічних реакцій, адсорбції, мікробіо-логічних процесів, адіабатичного стиснення, удару, тертя та ін.

Вiдсутнiсть будь якої складової умов горiння не дає можли-востi процесу горiння виникати. Для виникнення процесу го-рiння необхiдно горючу речовину i окислювач нагрiти до пев-ної температури джерелом запалення.

Горюча речовина та кисень є реагуючими речовинами і ра-зом складають горючу систему, а джерело запалювання викли-кає у ній реакцію горіння. При сталому горінні джерелом запа-лювання є зона реакції. При горiннi речовин i матерiалiв пос-тiйним джерелом запалення є зона горiння.

При пожежі утворюються зони:

А) Зона горiння - це та область, де проходить фiзико-хiмiчна реакцiя з видiленням тепла i свiтла. Для утворення i проход-ження процесу горiння горюча речовина i окислювач повиннi знаходитись в певному кiлькiсному спiввiдношеннi.

Так, при горiннi будь-якої речовини, концентрацiя кисню в повiтрi повинна бути не нижче необхiдної величини (16-18%), тому що процес горiння не буде проходити через вiдсутнiсть окислювача. Якщо, в процесi горiння, зменшити кiлькiсть окислювача (до 10%), горiння припиниться.

Б) Зона теплового впливу - частина простору, що примикає до зони горіння, у якому тепловий вплив призводить до поміт-ної зміни стану матеріалів та конструкцій і робить неможливе перебування в ньому людей без спеціального теплового захисту (теплозахисних костюмів, відбивних екранів, водяних завіс і т.п.).

В) Зона задимлення - частина простору, що примикає до зо-ни горіння і заповнення димовими газами в концентраціях, які створюють загрозу життю або здоров'ю людей.

Горючі системи можуть бути:

1. Гомогенними (однорідними) - належать системи, в яких горюча речовина і повітря рівномірно перемішані одне з од-ним (наприклад, суміші горючих газів, парів або пилу з повіт-рям).

2. Гетерогенними (неоднорідними) - належать системи, в яких горюча речовина і повітря не перемішані одне з одним і мають поверхню розділу (наприклад, тверді горючі матеріали або рідини, що містяться в повітрі, струмені горючих газів і па-рів, що надходять у повітря тощо).

У всіх випадках для горіння характерні три стадії:

1. Виникнення полум'я.

2. Поширення полум'я.

3. Згасання полум'я.

Найбільш загальними властивостями горіння є здатність осередку полум'я пересуватися по всій горючий суміші шляхом передачі тепла. Звідси виникає й механізм поширення полум'я.

За швидкістю поширення полум'я горіння поділяється на:

1. Дефлаграційне – швидкість полум'я в межах декількох метрів за секунду.

2. Вибухове – надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стисну-тих газів, здатних виконувати механічну роботу.

3. Детонаційне – це горіння поширюється з надзвуковою швидкістю, що сягає кількох тисяч метрів за секунду.

За походженням та деякими зовнішніми особливостями розрізняють такі форми горіння:

1. Спалах – швидке загоряння горючої суміші без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння.

2. Займання – горіння, яке виникає під впливом джерела запалювання.

3. Спалахування – горіння, що супроводжується появою по-лум'я.

4. Самозаймання – горіння, яке починається без впливу джерела запалювання.

5. Самоспалахування – самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

6. Тління – горіння без випромінювання світла, що, як пра-вило, розпізнається за появою дима.

Залежно від агрегатного стану й особливостей горіння різ-них горючих речовин і матеріалів, пожежі за ГОСТ 27331-87 поділяються на відповідні класи та підкласи:

клас А - горіння твердих речовин;

підклас А1 - горіння твердих речовин, що супроводжується тлінням;

підклас А2 - горіння твердих речовин, що не супроводжуєть-ся тлінням;

клас В - горіння рідких речовин;

підклас В2 - горіння рідких речовин, що не розчиняються у воді;

клас С - горіння газів;

клас Д - горіння легких металів;

підклас Д1 - горіння легких металів, за винятком лужних;

підклас Д2 - горіння легких металів, лужних;

підклас Д3 - горіння металовмісних сполук;

клас Е - горіння електроустановок під напругою.