آلية حدوث عملية “الاحتراق”

1997 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الثامن

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عملية الاحتراق آلية حدوث عملية الاحتراق الكيمياء

عندما نسمعُ كلمةَ حريقٍ، فإنها تُثيرُ في نفوسنا كثيرا من الخوف والجزع، وذلك لأن النار تحرقُ المادة الحيويةَ التي تتكونُ منها أجسامُنا، وقد تقضي على حياتِنا إذا لمْ نَتعاملْ مَعها بِحِرصٍ وحَذَرٍ.

ويعد اكتشافُ النارِ من أهم الاكتشافات التي قام بها الإنسان في حَياتِهِ، فهي مصدرٌ مهمٌ للطاقة، ونحنُ نستخدمها في طَهْوِ طعامِنا، وفي تدفئة منازِلِنا في الشتاء، ونَحرقُ بها مُختلفَ أنواعِ الوقودِ لإدارة آلاتنا ومصانِعِنا، ولدفعِ سُفُنِنا في البِحارِ وطائراتِنا في الفضاءِ.

ولكن ما هي النار؟، وما الذي يجعلُ الأشياءَ تحترقُ؟.

 

لقد ظنَّ الإنسانُ في البداية أنها تُمثّلُ قوةَ طبيعيةَ خارقة، فعبَدَها مدَّة من الزمانِ!! ثم ظنَّ بعد ذلكَ أنّ في داخِلها مادة تحتوي على ما يُسمى بالسَّعيرِ او الفلوجستون، وأن المادة عندما تحترقُ، يتصاعدُ منها هذا السعيرُ على هَيئةِ لهبٍ.

وقد يكونُ العالمُ الفرنسي «لافوازييه» هو أولُ من قدَّمَ تفسيراً علميا لعمليةِ الاحتراق، بعد أن قام بإجراء تجربته الشهيرة التي سخَّن فيها فِلِزَّ الزئبق في إناءٍ مغلقٍ، ووجدَ أن جزءاً من الزئبقِ قد تحوَّلَ إلى مسحوقٍ أحمرَ (اكسيد الزئبقيك) ..

وفهم لافوازييه من ذلك أن الزئبق قد امتصّ من الهواء شيئاً يُساعدُ على الاحتراقِ. وعندما وضعَ بعضَ الحشراتِ في هذا الإناءِ في نِهاية التجربةِ، اختنقت وماتت.

 

واستنتج من ذلك أن جُزْء الهواءِ الذي يُساعدُ على الاحتراقِ، هو نفسُهُ الجزءُ الذي تتنفسه الحيوانات لتحيا، والذي نعرفُهُ اليوم باسم الأكسجين، وهو يكون نحو 1/5 من حجمِ الهواء تقريبا.

واحتراقُ المواد ما هو إلا تفاعُلُ أكْسَدةٍ بين هذهِ المواد وبين اكسجين  الهواءِ، ولكنَّ هذا التَفاعُلَ غالباً ما يكون مصحوباً بظهورِ ضَوْءٍ وحَرارةٍ، وهي الظاهرةُ التي نطلق عليها اسم اللهبِ، ولا يحدث الحريقُ عادةً إلا عندما ترتفعُ درجةُ حرارةِ المادةِ إلى نقطةِ الاشتعال.

وعندما يتوفر لها قَدْرٌ كافٍ من الأكسجين؛ ومثال ذلك أن الأثيرَ سريعُ الاتهابِ لانخفاضِ نقطةِ اشتعالِهِ، على حين أن الخشبَ والفَحمَ لا يشتعلان إلا إذا ارتفعت درجةُ حرارتِهِما إلى حدَّ كبيرٍ. ومنَ المُمكِن أن تشتعلَ بعضُ المواد ذاتياً، مثلَ أكوامِ القشّ أو النِفايات المختلطة ببعضِ الزيوت.

 

فهي تبدأ في التفاعل ببطء مع أكسجين الهواء، وترتفعُ درجةُ حرارتِها تدريجيا لأنها رديئة التَوْصيل للحرارةِ، وبمرور الوقتِ تؤدي هذه الحرارةُ إلى تَصاعُدِ بعض الغازات القابلة للاشتعالِ، فتُمسِكُ بها النيرانُ ويحدثُ الحريقُ.

والاحتراقُ قد لا يكون مصحوباً دائما بظهور ضوءٍ أو حرارةٍ، ففي جسم الإنسانِ يحترقُ الغذاءُ في الخلايا دون ظهور لهب، أو حتى دون أن ترتفع درجةُ حرارةِ هذه الخلايا؛ وذلك لأن الحرارةَ الناتجة من هذا التفاعل تُستخدمُ في العمليات الحيويةِ بِنفسِ السرعة التي تتكونُ بها .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]