Rök

Rök från en skogsbrand.

Rök är luftburna fasta och flytande partiklar och gaser som bildas när ett material pyrolyseras eller förbränns, tillsammans med den mängd luft som följer med eller på annat sätt blandas in i massan. Det är vanligen en oönskad biprodukt från eldning (inklusive kaminer och lampor) och eldstäder, men kan också användas för skadedjursbekämpning (fumigering), kommunikation (röksignaler), försvar (rökridåer) eller inandning av tobak eller andra droger. Rök används ibland som aromämne och konserveringsmedel för olika livsmedel. Rök är också ibland en komponent i avgaserna från förbränningsmotorer, särskilt dieselavgaser.

Rökinandning är den främsta dödsorsaken hos offer för inomhusbränder. Röken dödar genom en kombination av termisk skada, förgiftning och lungirritation orsakad av kolmonoxid, vätecyanid och andra förbränningsprodukter.

Kemisk sammansättning

”Bling-bling”:

Rökens sammansättning beror på det brinnande bränslets beskaffenhet och förbränningsförhållandena.

Bränder med hög syretillgång förbränns i hög temperatur och med en liten mängd producerad rök; partiklarna består mestadels av aska eller, vid stora temperaturskillnader, av kondenserad vattenaerosol. Hög temperatur leder också till produktion av kväveoxider. Svavelinnehåll ger upphov till svaveldioxid. Kol och väte oxideras fullständigt till koldioxid och vatten. Bränder som brinner i syrebrist producerar en betydligt bredare palett av föreningar, varav många är giftiga. Partiell oxidation av kol ger kolmonoxid, kväveinnehållande material kan ge vätecyanid, ammoniak och kväveoxider. Innehåll av klor (t.ex. i polyvinylklorid) eller andra halogener kan leda till produktion av väteklorid, fosgen, dioxin samt klormetan, brommetan och andra halokarboner.

Pyrolys av det brinnande materialet leder också till produktion av stora mängder kolväten, både alifatiska (metan, etan, eten, acetylen) och aromatiska (bensen och dess derivat, polycykliska aromatiska kolväten; t.ex. bensopyren, som studerats som cancerframkallande, eller retene), terpener. Heterocykliska föreningar kan också förekomma. Tyngre kolväten kan kondensera som tjära.

Förekomst av svavel kan leda till bildning av t.ex. vätesulfid, karbonylsulfid, svaveldioxid, koldisulfid och tioler; särskilt tioler tenderar att adsorberas på ytor och ge kvardröjande lukt även långt efter branden. Partiell oxidation av de frigjorda kolvätena ger upphov till en lång rad andra föreningar: aldehyder (t.ex. formaldehyd, akrolein och furfural), ketoner, alkoholer (ofta aromatiska, t.ex. fenol, guaiacol, syringol, katekol och kresoler), karboxylsyror (myrsyra, ättiksyra osv.).

Den synliga partikeln i sådan rök består oftast av kol (sot). Andra partiklar kan bestå av droppar av kondenserad tjära eller fasta askpartiklar. Innehåll av metaller ger partiklar av metalloxider. Partiklar av oorganiska salter kan också bildas, t.ex. ammoniumsulfat och ammoniumnitrat. Många organiska föreningar, vanligen aromatiska kolväten, kan också adsorberas på ytan av de fasta partiklarna.

Rökutsläpp kan innehålla karakteristiska spårämnen. Vanadin förekommer i utsläpp från oljeeldade kraftverk och raffinaderier; oljeanläggningar släpper också ut en del nickel. Kolförbränning ger utsläpp som innehåller selen, arsenik, krom, kobolt, koppar och aluminium.

Vissa komponenter i röken är karakteristiska för förbränningskällan. Guaiakol och dess derivat är produkter av pyrolys av lignin och är karakteristiska för trärök; andra markörer är syringol och derivat samt andra metoxifenoler. Reten, en pyrolysprodukt från barrträd, är en indikator för skogsbränder. Levoglukosan är en pyrolysprodukt av cellulosa. Rök från lövträ och barrträ skiljer sig åt i förhållandet mellan guaiacoler/syringoler. Markörer för fordonsavgaser är polycykliska aromatiska kolväten, hopaner, steraner och specifika nitroarener (t.ex. 1-nitropyren). Förhållandet mellan hopaner och steraner och elementärt kol kan användas för att skilja mellan utsläpp från bensin- och dieselmotorer.

Faror med rök

Rök från syrefattiga bränder innehåller en betydande mängd föreningar som är brandfarliga. Ett rökmoln, i kontakt med atmosfäriskt syre, har därför potential att antändas antingen av en annan öppen låga i området eller av sin egen temperatur. Detta leder till effekter som backdraft och flashover.

Många föreningar i rök från bränder är mycket giftiga och/eller irriterande. Den farligaste är kolmonoxid, som leder till kolmonoxidförgiftning, ibland med stödverkan av vätecyanid och fosgen. Rökinandning kan därför snabbt leda till invaliditet och medvetandeförlust.

Rök kan skymma sikten, vilket försvårar för de boende att ta sig ut från brandområden. Faktum är att den dåliga sikten på grund av röken som fanns i branden i Worcester Cold Storage Warehouse i Worcester, Massachusetts, var den exakta orsaken till att de instängda räddningsbrandmännen inte kunde evakuera byggnaden i tid. 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. Hämtad den 1 oktober 2007.
• Centers for Disease Control and Prevention (USA). Passiv rökning: vad det betyder för dig. Rockville, MD: U.S. Dept. of Health and Human Services, 2006. OCLC: 70215796.
• Schwartz, Joel. Frågan om vedrök: Comparison of Fuel Emissions Burning Issues, 2002. Hämtad 1 oktober 2007.

Alla länkar hämtade 16 november 2019.

• Chemical composition of wood smoke