Humo
El humo son las partículas sólidas y líquidas transportadas por el aire y los gases que se desprenden cuando un material sufre pirólisis o combustión, junto con la cantidad de aire que se arrastra o se mezcla en la masa. Suele ser un subproducto no deseado de los fuegos (incluidas las estufas y lámparas) y las chimeneas, pero también puede utilizarse para el control de plagas (fumigación), la comunicación (señales de humo), la defensa (cortinas de humo) o la inhalación de tabaco u otras drogas. El humo se utiliza a veces como agente aromatizante y conservante de diversos alimentos. El humo también es a veces un componente de los gases de escape de los motores de combustión interna, especialmente de los gases de escape de los motores diésel.
La inhalación de humo es la principal causa de muerte de las víctimas de los incendios en interiores. El humo mata por una combinación de daños térmicos, envenenamiento e irritación pulmonar causados por el monóxido de carbono, el cianuro de hidrógeno y otros productos de la combustión.
Composición química
La composición del humo depende de la naturaleza del combustible que arde y de las condiciones de la combustión.
Los fuegos con alta disponibilidad de oxígeno arden a alta temperatura y con poca cantidad de humo producido; las partículas se componen en su mayoría de ceniza, o en grandes diferencias de temperatura, de aerosol condensado de agua. La alta temperatura también conduce a la producción de óxidos de nitrógeno. El contenido de azufre produce dióxido de azufre. El carbono y el hidrógeno se oxidan completamente en dióxido de carbono y agua. Los incendios que arden con falta de oxígeno producen una paleta significativamente más amplia de compuestos, muchos de ellos tóxicos. La oxidación parcial del carbono produce monóxido de carbono, los materiales que contienen nitrógeno pueden producir cianuro de hidrógeno, amoníaco y óxidos de nitrógeno. El contenido de cloro (por ejemplo, en el cloruro de polivinilo) u otros halógenos puede dar lugar a la producción de cloruro de hidrógeno, fosgeno, dioxina y clorometano, bromometano y otros halocarbonos.
La pirólisis del material quemado también da lugar a la producción de grandes cantidades de hidrocarburos, tanto alifáticos (metano, etano, etileno, acetileno) como aromáticos (benceno y sus derivados, hidrocarburos aromáticos policíclicos; por ejemplo, el benzopireno, estudiado como cancerígeno, o el retene), terpenos. También puede haber compuestos heterocíclicos. Los hidrocarburos más pesados pueden condensarse en forma de alquitrán.
La presencia de azufre puede dar lugar a la formación de, por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, sulfuro de carbonilo, dióxido de azufre, disulfuro de carbono y tioles; especialmente los tioles tienden a quedar adsorbidos en las superficies y producen un olor persistente incluso mucho tiempo después del incendio. La oxidación parcial de los hidrocarburos liberados produce una amplia gama de otros compuestos: aldehídos (por ejemplo, formaldehído, acroleína y furfural), cetonas, alcoholes (a menudo aromáticos, por ejemplo, fenol, guayacol, siringol, catecol y cresoles) y ácidos carboxílicos (ácido fórmico, ácido acético, etc.). Otras partículas pueden estar compuestas por gotas de alquitrán condensado, o por partículas sólidas de ceniza. El contenido de metales produce partículas de óxidos metálicos. También pueden formarse partículas de sales inorgánicas, como el sulfato de amonio o el nitrato de amonio. Muchos compuestos orgánicos, típicamente los hidrocarburos aromáticos, pueden estar también adsorbidos en la superficie de las partículas sólidas.
Las emisiones de humo pueden contener oligoelementos característicos. El vanadio está presente en las emisiones de las centrales eléctricas de petróleo y de las refinerías; las centrales de petróleo también emiten algo de níquel. La combustión de carbón produce emisiones que contienen selenio, arsénico, cromo, cobalto, cobre y aluminio.
Algunos componentes del humo son característicos de la fuente de combustión. El guayacol y sus derivados son productos de la pirólisis de la lignina y son característicos del humo de la madera; otros marcadores son el siringol y sus derivados, y otros metoxifenoles. El reteno, producto de la pirólisis de las coníferas, es un indicador de los incendios forestales. El levoglucosano es un producto de la pirólisis de la celulosa. Los humos de maderas duras frente a los de maderas blandas difieren en la proporción de guayacoles/retrenos. Los marcadores de los gases de escape de los vehículos incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos, hopanos, esteranos y nitroarenos específicos (por ejemplo, el 1-nitropireno). La proporción de hopanos y esteranos con respecto al carbono elemental puede utilizarse para distinguir entre las emisiones de los motores de gasolina y las de los motores diésel.
Peligros del humo
El humo de los incendios con falta de oxígeno contiene una cantidad importante de compuestos que son inflamables. Por lo tanto, una nube de humo, en contacto con el oxígeno atmosférico, tiene el potencial de ser encendida, ya sea por otra llama abierta en la zona, o por su propia temperatura. Esto provoca efectos como el retroceso y la inflamación.
Muchos de los compuestos del humo de los incendios son altamente tóxicos y/o irritantes. El más peligroso es el monóxido de carbono, que provoca una intoxicación por monóxido de carbono, a veces con efecto secundario de cianuro de hidrógeno y fosgeno. Por lo tanto, la inhalación de humo puede conducir rápidamente a la incapacitación y a la pérdida de conciencia.
El humo puede oscurecer la visibilidad, impidiendo la salida de los ocupantes de las zonas de incendio. De hecho, la escasa visibilidad debida al humo que había en el incendio del Worcester Cold Storage Warehouse en Worcester, Massachusetts, fue la razón exacta por la que los bomberos de rescate atrapados no pudieron evacuar el edificio a tiempo. Due to the striking similarity that each floor shared, the dense smoke caused the firefighters to become disoriented.
Visible and invisible particles of combustion
Depending on particle size, smoke can be visible or invisible to the naked eye. This is best illustrated when toasting bread in a toaster. As the bread heats up, the products of combustion increase in size. These particles begin as invisible but become visible if the toast is burnt.
See also
- Firefighter
- Smoke detector
- Smog
- Smoking (cooking technique)
- Smoke-screen
- Smoke bomb
- Smoke signal
- Tobacco
Notes
- Contribution of Particulate Organic Compounds to Indoor and Personal Exposures Retrieved October 1, 2007.
- Bowman, C., et al. Shedding new light on wood smoke: a risk factor for respiratory health Eur. Respir. J. 27:446-47, 2006. Recuperado el 1 de octubre de 2007.
- Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (EE.UU.). Humo de segunda mano: lo que significa para usted. Rockville, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos, 2006. OCLC: 70215796.
- Schwartz, Joel. La cuestión del humo de la madera: Comparación de los problemas de combustión de las emisiones de combustible, 2002. Recuperado el 1 de octubre de 2007.
- Composición química del humo de la madera
- Historia del humo
- Historia de «Humo»
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Créditos
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