Fum

Fumul de la un incendiu de vegetație.

Fumul este particulele solide și lichide și gazele în suspensie în aer care evoluează atunci când un material suferă piroliză sau ardere, împreună cu cantitatea de aer care este antrenată sau amestecată în alt mod în masă. În mod obișnuit, este un produs secundar nedorit al focului (inclusiv al sobelor și lămpilor) și al șemineelor, dar poate fi folosit și pentru combaterea dăunătorilor (fumigații), comunicare (semnale de fum), apărare (ecran de fum) sau inhalarea tutunului sau a altor droguri. Uneori, fumul este folosit ca agent aromatizant și conservant pentru diverse produse alimentare. De asemenea, fumul este uneori o componentă a gazelor de eșapament ale motoarelor cu combustie internă, în special a gazelor de eșapament ale motoarelor diesel.

Inhalarea fumului este principala cauză de deces în cazul victimelor incendiilor de interior. Fumul ucide printr-o combinație de daune termice, otrăvire și iritație pulmonară cauzate de monoxidul de carbon, cianura de hidrogen și alți produse de ardere.

Compoziție chimică

„Bling-bling”: Skywriterii folosesc fumul pentru a face vrăji.

Compoziția fumului depinde de natura combustibilului care arde și de condițiile de ardere.

Focurile cu disponibilitate mare de oxigen ard la temperaturi ridicate și cu o cantitate mică de fum produs; particulele sunt compuse în cea mai mare parte din cenușă sau, la diferențe mari de temperatură, din aerosoli de apă condensată. Temperatura ridicată duce și la producerea de oxizi de azot. Conținutul de sulf produce dioxid de sulf. Carbonul și hidrogenul se oxidează complet în dioxid de carbon și apă. Incendiile care ard cu lipsă de oxigen produc o paletă semnificativ mai largă de compuși, mulți dintre ei toxici. Oxidarea parțială a carbonului produce monoxid de carbon, iar materialele care conțin azot pot produce cianură de hidrogen, amoniac și oxizi de azot. Conținutul de clor (de exemplu, în clorura de polivinil) sau alți halogeni poate duce la producerea de clorură de hidrogen, fosgen, dioxină și clorometan, bromometan și alte halocarburi.

Piroliza materialului care arde duce, de asemenea, la producerea unor cantități mari de hidrocarburi, atât alifatice (metan, etan, etilenă, acetilenă), cât și aromatice (benzen și derivații săi, hidrocarburi aromatice policiclice; ex. benzopiren, studiat ca fiind cancerigen, sau retene), terpene. Pot fi prezenți și compuși heterociclici. Hidrocarburile mai grele se pot condensa sub formă de gudron.

Prezența sulfului poate duce la formarea de ex. hidrogen sulfurat, sulfură de carbonil, dioxid de sulf, disulfură de carbon și tioli; în special tiolii au tendința de a se adsorbi pe suprafețe și de a produce miros persistent chiar și mult timp după incendiu. Oxidarea parțială a hidrocarburilor eliberate dă naștere la o paletă largă de alți compuși: aldehide (de ex. formaldehidă, acroleină și furfural), cetone, alcooli (adesea aromatici, de ex. fenol, guaiacol, siringol, catecol și cresoli), acizi carboxilici (acid formic, acid acetic etc.).

Părticulele vizibile din astfel de fumuri sunt cel mai adesea compuse din carbon (funingine). Alte particule pot fi compuse din picături de gudron condensat, sau particule solide de cenușă. Conținutul de metale dă naștere la particule de oxizi metalici. Se pot forma, de asemenea, particule de săruri anorganice, cum ar fi sulfatul de amoniu, nitratul de amoniu. Mulți compuși organici, de obicei hidrocarburile aromatice, pot fi, de asemenea, adsorbiți pe suprafața particulelor solide.

Emisia de fum poate conține oligoelemente caracteristice. Vanadiul este prezent în emisiile provenite de la centralele electrice alimentate cu petrol și rafinării; centralele petroliere emit, de asemenea, o anumită cantitate de nichel. Arderea cărbunelui produce emisii care conțin seleniu, arsenic, crom, cobalt, cupru și aluminiu.

Câteva componente ale fumului sunt caracteristice pentru sursa de ardere. Guaiacolul și derivații săi sunt produse de piroliză a ligninei și sunt caracteristice pentru fumul de lemn; alți markeri sunt siringolul și derivații, precum și alți metoxifenoli. Retena, un produs de piroliză a coniferelor, este un indicator al incendiilor de pădure. Levoglucosanul este un produs de piroliză al celulozei. Fumurile de lemn de esență tare față de cele de lemn de esență moale diferă în ceea ce privește raportul guaiacoli/siringoli. Printre markerii pentru gazele de eșapament ale vehiculelor se numără hidrocarburile aromatice policiclice, hopanii, steranii și nitroarinele specifice (de exemplu, 1-nitropirenul). Raportul dintre hopani și sterani și carbonul elementar poate fi folosit pentru a distinge între emisiile motoarelor pe benzină și cele ale motoarelor diesel.

Pericolele fumului

Fumul provenit din incendii lipsite de oxigen conține o cantitate semnificativă de compuși care sunt inflamabili. Prin urmare, un nor de fum, în contact cu oxigenul atmosferic, are potențialul de a fi aprins fie de o altă flacără deschisă din zonă, fie de propria temperatură. Acest lucru duce la efecte precum backdraft și flashover.

Mulți compuși ai fumului de la incendii sunt foarte toxici și/sau iritanți. Cel mai periculos este monoxidul de carbon, care duce la intoxicații cu monoxid de carbon, uneori cu efect de sprijin de cianură de hidrogen și fosgen. Prin urmare, inhalarea fumului poate duce rapid la incapacitate și pierderea cunoștinței.

Fumul poate întuneca vizibilitatea, împiedicând ieșirea ocupanților din zonele de incendiu. De fapt, vizibilitatea redusă din cauza fumului care se afla în incendiul de la Worcester Cold Storage Warehouse Warehouse din Worcester, Massachusetts, a fost exact motivul pentru care pompierii salvatori prinși în capcană nu au putut evacua clădirea la timp. 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

Smoke from a bee smoker, used in beekeeping.

• Firefighter
• Smoke detector
• Smog
• Smoking (cooking technique)
• Smoke-screen
• Smoke bomb
• Smoke signal
• Tobacco

Notes

• Bowman, C., et al. Shedding new light on wood smoke: a risk factor for respiratory health Eur. Respir. J. 27:446-47, 2006. Recuperat la 1 octombrie 2007.
• Centers for Disease Control and Prevention (S.U.A.). Fumatul pasiv: ce înseamnă pentru dumneavoastră. Rockville, MD: U.S. Dept. of Health and Human Services, 2006. OCLC: 70215796.
• Schwartz, Joel. Problema fumului de lemn: Compararea problemelor de ardere a emisiilor de combustibil, 2002. Recuperat la 1 octombrie 2007.

Toate linkurile recuperate la 16 noiembrie 2019.

• Compoziția chimică a fumului de lemn