Fréttablaðið - 27.11.2004, Blaðsíða 49

LAUGARDAGUR 27. nóvember 2004 37
HVERS VEGNA KEMUR REYK-
UR AF ELDINUM?
SVAR: Í eldi eru efnin í eldsneyt-
inu að brenna, það er að segja að
taka upp súrefni eða ildi úr and-
rúmsloftinu. Við það losnar mikil
orka sem veldur örri hreyfingu á
sameindum efnisins og birtist
okkur sem hiti og varmi eða
varmaorka. Þessi hreyfing er
yfirleitt svo mikil að efnin skipta
um ham sem kallað er og verða að
gasi sem rýkur burt.
Fullkominn og ófullkominn
bruni
Efnin sem myndast við bruna
eru oftast einhvers konar oxíð þar
sem súrefnið hefur gengið í sam-
band við hin ýmsu efni í eldsneyt-
inu. Í bruna sem við þekkjum úr
daglegu lífi er helsta efnið yfir-
leitt frumefnið kolefni, C, sem
myndar koltvíildi eða koltvíoxíð,
CO2, ef bruninn er fullkominn
sem kallað er, það er að segja að
efnahvörfin ganga alla leið. Þetta
efni er bæði ósýnilegt og lyktar-
laust gas við venjulegan hita og
raunar líka óskaðlegt lífverum að
undanskildum gróðurhúsaáhrif-
um.
Ef bruninn er hins vegar ófull-
kominn, til dæmis vegna þess að
hiti er ekki nógur, eldsneytið ekki
nógu gott eða streymi súrefnis að
brunanum ekki nægilegt, þá
getur myndast koleinildi eða
kolmónoxíð, CO, sem er að vísu
ósýnilegt og lyktarlaust en hins
vegar baneitrað.
Svipað gildir um bruna ann-
arra frumefna þegar við notum
venjulegt eldsneyti eins og eldi-
við, kol, olíu, gas eða kertavax. Þó
að kolefnið sé mikilvægasta frum-
efnið í þessum efnum eru þar líka
ýmis önnur frumefni sem taka
þátt í brunanum og bruni þeirra
getur líka orðið ófullkominn af
sömu ástæðum og áður voru
nefndar. Ýmis efni sem þá mynd-
ast eru sýnileg og birtast okkur
sem reykur eins og hér er spurt
um.
Sót í ofninum
Annað merki um ófullkominn
bruna er sót sem myndast og
margir kannast við. Fróðlegt er til
dæmis að fylgjast með sótmynd-
un í lokuðum ofni með glerglugga
eins og nú er algengt. Fyrst í stað
eftir að kveikt er upp er eldurinn
tiltölulega kaldur og tregur og
talsvert sót sest á glerið. Þegar
ofninn hitnar verður eldurinn líka
heitari og bruninn betri og sót-
myndun hættir; sótið sem settist
á glerið í byrjun brennur jafnvel
líka. Jafnframt styrkist loft-
streymið gegnum ofninn um leið
og loftið hitnar, verður léttara í
sér og stígur upp með enn meiri
krafti en áður. Sýnilegur og lykt-
andi reykur sem stígur upp um
strompinn verður um leið minni,
að minnsta kosti ef eldsneytið er
sæmilegt.
Margir kannast við að erfiðara
er að ná upp eldi í eldstæði ef logn
er úti. Það stafar af því að þá er
loftstreymið miklu minna og þar
með súrefnisstreymið. Þetta lag-
ast hins vegar yfirleitt þegar hit-
unin á loftrásinni fyrir ofan eld-
inn segir til sín og örvar loft-
streymið eins og áður var lýst.
Einnig hefur vindur við skor-
steinsopið þau áhrif að þrýstingur
verður þar minni en í eldstæðinu
og það verkar einnig til að efla
gasstreymið upp á við.
Raki í eldsneytinu veldur ófull-
komnum bruna
Eldiviður eða annað eldsneyti
sem við notum er misjafnt að
gæðum. Stundum er í því raki og
þá fer hluti af varmaorkunni frá
brunanum í það að sjóða vatnið
sem rýkur burt sem vatnsgufa.
Hún er að vísu yfirleitt sjálf
ósýnileg en þetta veldur því að
eldurinn hitnar ekki eins og ella
og stuðlar þannig að ófullkomnum
bruna. Einnig geta verið í elds-
neytinu önnur óæskileg efni sem
mynda sýnilegan og ef til vill súr-
an reyk, jafnvel þótt bruninn sé í
sjálfu sér fullkominn.
En reykurinn af eldinum getur
sem sagt í fyrsta lagi komið af því
að eldurinn sé ekki nógu heitur, í
öðru lagi af því að eldsneytið sé
ekki nógu gott og í þriðja lagi af
því að loftstreymi að eldinum sé
ekki nægilegt.
AF HVERJU ER HÆGT AÐ
SLÖKKVA ELD MEÐ VATNI ÚR
ÞVÍ AÐ SÚREFNI ER Í VATNI OG
ELDUR NÆRIST Á SÚREFNI?
SVAR: Það er vissulega rétt að
eldur nærist á súrefni en hins
vegar vitum við líka að mörg efni
eru sem betur fer ekki eldfim og
meðal þeirra er einmitt vatnið.
Við getum sagt að í slíkum efnum
sé svo mikið af súrefni að þau geti
ekki tekið við meiru. Efnafræð-
ingar mundu segja að þau væru
fulloxuð.
Mikla orku þarf til að breyta
vatni í gufu
Þegar vatn er notað til að
slökkva eld skiptir mestu að það
þarf sérlega mikla orku (varma)
til að breyta vatni í gufu. Við get-
um séð þetta ef við setjum til
dæmis einn lítra af vatni í pott
á eldavélarhellu með fullum
straum; þá líður langur tími þar til
allt vatnið hefur gufað upp.
Þegar vatn hitnar og gufar upp
vegna snertingar við afmarkaðan
heitan hlut eða efni eins og eld
kólnar hann mjög mikið af þess-
um ástæðum. Það er þessi kæling
eldsins og eldsneytisins sem
skiptir mestu þegar við skvettum
vatni á eld, en auk þess stuðlar
vatnið að því að súrefnið fær ekki
eins greiðan aðgang að eldinum.
Koltvísýringur hindrar súrefnis-
streymi að eldi
Að vísu eru til efni sem geta
brunnið í vatni með því að draga
eða rífa til sín súrefnið úr vatninu
en slíkt er sjaldgæft. Vatn hentar
sem sagt ekki alltaf til að slökkva
eld en þá getum við notað önnur
efni, til dæmis koltvísýring eða
einhvers konar froðu. Koltvísýr-
ingurinn er fullbrunnið efni eins
og vatnið. Hann verkar ekki eins
kælandi en hins vegar er hann
þyngri en loft og getur því lagst
kringum eldinn og hindrað súr-
efnisstreymið að eldinum veru-
lega. Froða verkar að þessu leyti á
svipaðan hátt.
Þorsteinn Vilhjálmsson, próf-
essor í eðlisfræði og vísindasögu
og ritstjóri Vísindavefsins.
VÍSINDAVEFUR
HÁSKÓLA ÍSLANDS
Á Vísindavef Háskóla Íslands er að finna svör við fjölmörgum spurningum um
eld og bruna, meðal annars: Hvernig getur eldur þrifist á sólinni ef það er ekk-
ert súrefni þar, hvenær uppgötvuðu mennirnir eldinn, brennur eldur í geimnum
og af hverju er eldurinn á kertinu blár neðst og gulur efst? Hægt er að lesa
svörin við þessum spurningum og fjölmörgum öðrum með því að setja efnis-
orð í leitarvél vefsins á slóðinni www.visindavefur.hi.is.
Eldur, reykur og vatn
ELDUR Margar spurningar um eld, reyk og vatn hafa kviknað í kjölfar brunans við
Hringrás aðfaranótt þriðjudags.
48-49 (36-37) Helgarefni 26.11.2004 21:18 Page 3