Меню Рубрики

Что такое огонь с точки зрения науки

Человечество научилось пользоваться огнем около 790 000 лет назад. С научной точки зрения огонь является химической реакцией между горючим материалом и окислителем, которая проходит с выделением энергии в виде тепла и света. Почему вода тушит огонь, ответит данная статья.

Поскольку огонь представляет собой химическую реакцию, как и любая реакция, он требует определенных условий для своего возникновения и поддержания. В частности, для существования огня необходимы следующие 4 условия:

  1. Топливо или горючее вещество, то есть любая субстанция, которая может гореть.
  2. Окислитель, то есть компонент химической реакции, обладающий окислительными свойствами. В случае огня, как правило, в качестве окислителя выступает кислород, находящийся в воздухе.
  3. Тепло, то есть та энергия, которая необходима, чтобы топливо и окислитель начали вступать в химическую реакцию в определенном месте и в определенное время.
  4. Для поддержания огня в стабильном состоянии необходимо, чтобы химическая реакция горения шла цепным образом.

Когда начинается процесс горения, выделяемое тепло создает условия для продолжения этого процесса, и до тех пор пока будут существовать горючее и окислитель, огонь не погаснет.

Почему вода тушит огонь?

Зная условия существования огня, можно понять, что нужно сделать, чтобы его погасить. Что касается воды, то в первую очередь следует сказать, что вода и огонь являются абсолютно несовместимыми между собой вещами. Поскольку вода не может гореть (молекула воды с химической точки зрения является окисленным водородом), она является естественным огнетушителем. Почему вода тушит огонь? С точки зрения физики можно назвать следующие причины:

  1. При контакте с горючим веществом вода превращается в пар, забирая при этом большое количество теплоты, и охлаждая горючий материал.
  2. Потоки водяного пара, обволакивающие топливо, создают трудности для проникновения кислорода к нему.
  3. Вода делает влажным горючий материал, изолируя его тем самым от открытого огня, что препятствует поддержанию процесса горения. Именно поэтому, когда топливо, например, древесина, является влажным, его невозможно зажечь.

Другие способы тушения огня

Знание причин горения позволяет понять другие способы тушения огня. Например, если постоянно бить по горящей одежде, она погаснет. Работает этот метод потому, что при ударе на короткое время прекращается доступ окислителя (кислорода) к очагу горения. Та же причина является ответом на вопрос, почему огонь гаснет, если накрыть очаг возгорания одеялом или другим предметом, не пропускающим кислород.

Благодатный огонь с точки зрения науки

Одним из символов праздника святой Пасхи, помимо куличей и расписных яиц — является явление схождения Благодатного огня у Гроба Господня в Иерусалимской православной церкви.

Для начала, давайте разберёмся с какой позиции мы будем рассматривать данное явление ? Чудо самовозгорания или же рецепт алхимиков-пиротехников прошлого — это уже вопрос веры каждого. В наш развитый век информационных технологий найти подтверждение можно любому утверждению, как и с лёгкостью опровергнуть его.

В научной среде существует множество теорий о происхождении благодатного огня, однако выделить из них стоит только две.

1. электрический разряд.

Радиофизические исследования, проходившие вблизи Кувуклии в начале 2000-х годов, принесли свои плоды. Нехитрое оборудование Курчатовского института, состоящее из осциллографа, антенны и ноутбука, позволяло фиксировать электромагнитные импульсы в диапазоне частот от 0 до 360 кГц, полученная осциллограмма переводилась в амплитудно-частотные данные. 26 апреля 2008 года в 16 метрах от Гроба Господня в 15:04—15:08, в момент схождения Благодатного Огня исследователи зафиксировали радиоимпульс, который по мощности был сопоставим с мощностью излучения при работе сварочного инвертора. Однако конструктор антенны, с помощью которой велось наблюдение, заявил, что по одному опыту выводов делать нельзя. Но вот журнал «Наука и религия» выдвинул свою теорию, что якобы резонанс от песнопений, проходивших в этот момент в храме, вызвал пьезоэлектрический эффект, который привёл к возникновению электрического потенциала.

Самое интересное то, что этот самый пьезоэлектрический эффект могло породить что угодно — результат работы огромного количества вспышек фотокамер, сбои в работе звукового оборудования и прочее.

2. «Химический коктейль»

Явление самовозгорания в среде химиков не редкость, смесь серной кислоты и хромата калия, которая была доступна ещё в Древнем Египте обладает подобным свойством самовозгорания. Также горение борной кислоты и этилового спирта проходит первые минуты на достаточно низкой температуре не оставляя ожогов.

Ответы на вопросы обо всем на свете

Любопытство — главный двигатель развития человечества

Что такое огонь?

Вы сидите около костра, чувствуете его тепло, ощущаете запах древесного дыма, слышите лёгкое потрескивание. Кажется, на это пламя можно смотреть вечно. На то, как мерцают его угли и взлетают в небо яркие искры. Но задумываетесь ли вы, на что вы смотрите, что вас греет?

Что такое огонь, для детей объяснение

Огонь — это не твёрдое вещество. Это понятно даже ребёнку. Но он и не жидкий. Он стремится вверх и кажется, что больше похож на газ — разве что его можно увидеть. Но с точки зрения науки он отличается от газа, потому что тот может пребывать в своём состоянии бесконечно, а огонь рано или поздно тухнет.

Существует заблуждение, что это плазма — четвёртое состояние вещества, в котором атомы лишаются своих электронов. Она тоже, как и огонь, не имеет стабильного состояния на нашей планете. Плазма образуется только тогда, когда газ подвергается воздействию электрического поля или нагревается до температуры в тысячи и десятки тысяч градусов. Но такое топливо, как дерево и бумага, горят при температуре всего в несколько сот градусов — гораздо ниже этого порога.

Что есть огонь на самом деле?

Итак, огонь — это не твёрдое вещество, не жидкость, не газ и не плазма. Что нам вообще остаётся? Наверное, вовсе не считать огонь материей. Это наше чувственное восприятие химической реакции, которая называется горением. В каком-то смысле огонь похож на листья, меняющие цвет по осени, на запах созревающих фруктов, на мерцающий огонёк светлячка. Всё это сенсорные ощущения, говорящие нам о том, что происходит какая-то химическая реакция. Огонь отличается только тем, что задействует одновременно множество наших чувств, создавая такую гамму ощущений, которую мы ожидаем увидеть только от чего-то живого и материального.

Определение «что такое огонь» Википедия дает такое:

В физике (да и в химии тоже) горение (огонь) создаёт эту иллюзию с помощью топлива, тепла и кислорода. Когда дерево внутри костра разогревается то температуры возгорания, стенки составляющих его клеток распадаются, выпуская в воздух сахара и другие молекулы. Они, в свою очередь, вступают в реакцию с находящимся в воздухе кислородом, создавая воду и углекислый газ. В то же время, та вода, что находится в дереве, испаряясь, расширяется — она разрывает органику вокруг себя, создавая тот характерный треск в костре, камине или печи, который мы так любим.

Когда огонь набирает жар, водяные пары и углекислый газ, генерирующиеся в процессе горения, рассеиваются. Теряя плотность, они столбом поднимаются вверх. И расширение, и рассеивание, и воспарение газов — всё это вызывается силой тяжести, которая, вдобавок ко всему, придаёт огню характерную коническую форму. Без гравитации молекулы не разделяются по плотности, и огонь имеет совершенно другую форму.

Какой цвет огня самый горячий

Видим мы всё это благодаря тому, что в процессе горения генерируется световое излучение. Молекулы испускают его, когда нагреваются, и цвет его зависит от температуры элементарных частиц. Самый горячий огонь — белый или голубой. Тип молекул внутри костра также может влиять на цвет. Например, все не вступившие в реакцию атомы углерода образуют небольшие частички сажи, которые, взлетая вверх, испускают жёлто-оранжевый свет. Тот самый, что ассоциируется с костром в первую очередь. Такие вещества, как медь, хлорид кальция и хлорид калия тоже могут добавить свои характерные оттенки в гамму. Костёр — это не только свет, но и тепло. Оно поддерживает огонь, разогревая топливо до или выше температуры возгорания.

В конечном итоге, однако, любой костёр, даже самый большой и жаркий, затухает. Огонь, испустив прощальный дымок, прячется и исчезает. Как будто его и не было никогда. Что ж, такова судьба у всего, что есть в этой Вселенной…

Что такое огонь с точки зрения науки

Огонь свечи, огонь костра,

Огонь могучего пожара.

Огни – они все мастера

Ниспосланного людям дара.

Он может родиться, окрепнуть и вырасти. Может ослабнуть и умереть. Может быть трепетным и ласковым или жестоким и жадным. Он набрасывается, пожирает, поглощает. С ним можно бороться и он отступит побежденным. Он может спасти или обернуться жуткой трагедией.

«Огонь!» — это как возглас надежды заплутавшего, так и суровая команда, несущая смерть врагам.

Огненные волосы, горящие глаза, испепеляющий взгляд. Вспышка гнева, взрыв смеха. Играть с огнем, загореться мыслью, пылать энтузиазмом, гореть страстью. «Искра мала велик пламень родит», «Огонь да вода все сокрушат», «В огне и железо плавко», «Огонь – друг и враг человека».

Достаточно примеров. Они лишь должны напомнить, какую роль играет этот подарок природы в нашей жизни. Наш язык наделил его чертами живого существа и, наоборот, внешность и эмоции человека часто связывают со свойствами пламени.

Огонь издавна является неотъемлемой частью жизни людей. Можно ли представить наше существование без огня? Разумеется, нет. С процессами горения современный человек сталкивается ежедневно.

Цель работы: изучить процесс горения с разных точек зрения.

Изучить литературу и интернет ресурсы, связанные с темой горения;

Познакомиться с историей овладения огнем;

Найти информацию и точные инструкции по проведению опытов, связанных с процессами горения.

Горение – это первая химическая реакция, с которой познакомился человек.

По легенде огонь, замёрзшим и несчастным людям, принёс титан Прометей, не смотря на запрет Зевса. Но, скорее всего, первобытные человекоподобные особи столкнулись с огнём во время пожаров, вызванных ударами молний и извержением вулканов. Они не умели добывать его сами, но могли переносить и поддерживать его. Первые свидетельства использования людьми огня относятся к таким археологическим стоянкам древнего человека, как Чесованья в Восточной Африке, Сварткранс в Южной Африке, Чжоукоудянь и Сихоуду в Китае и Триниль, на острове Ява. Были найдены кострища, зола и древесные угли, датируемые 1,5-2 млн лет назад, обгоревшие орудия труда первобытных людей и кости млекопитающих.

Когда человек стал добывать огонь самостоятельно было доподлинно не известно до 2008 года, когда группа израильских археологов назвала относительно точную дату 790 тыс. лет назад. Такой вывод учёные сделали на основании результатов раскопок на известной раннепалеолитической стоянке Гешер-Бнот-Яаков. Согласно отчёту в журнале «Quaternary Science Reviews» они обнаружили следы применения примитивных средств для добывания огня, использовавшихся на протяжении жизни почти двенадцати поколений, заселявших данную местность. Так же выводы делались на основе более детальных исследований камней и каменных орудий, найденных здесь же ранее.

Первым способом самостоятельной добычи огня человеком было трение. Этот способ изредка используется и в наше время, например в походных условиях.

Постепенно, по мере накопления человечеством практического опыта и новых знаний об окружающем мире, на смену пришёл другой способ добывания огня, основанный на высекании искры. Он заключается в том, что при резком ударе камнем по некоторым минералам из их поверхности вылетают мельчайшие частицы, которые тут же воспламеняются и, попадая на горючий материал, поджигают его. К таким относится, например, пирит (дисульфид железа (II) – FeS2). Известны и другие минералы с таким же свойством. С течением времени этот способ был усовершенствован: огонь стали получать, высекая искры из более распространенного и доступного минерала кремния железным кресалом. Горючими веществами были трут или пережженная пакля. Для получения огня таким способом в Европе вплоть до середины XIX в. Использовалось устройство, получившее в России название «огниво».

Ещё один интересный способ использовался с древности до середины ХХ века племенами островов Суматра, Ява, Калимантан и Сулавеси: добыча огня путем резкого сжатия воздуха в специальных приспособлениях.

В настоящее время, с процессами горения человек сталкивается постоянно. Это может быть горение газа в газовой плите, микровзрывы топлива в дизельных двигателях автомобилей, системы отопления в частных домах или работа тепловой электростанции и т. д. В военном деле под огнем понимается стрельба из огнестрельного оружия.

Огонь глазами ученого

Что же такое огонь? С точки зрения химии — это зона протекания экзотермической реакции окисления, иногда сопровождающейся пиролизом (термическим разложением органических и многих неорганических соединений). С точки зрения физики — испускание света нагретыми веществами из зоны такой реакции.

Почему мы видим огонь? Частички горючего материала и продукты горения светятся, потому что имеют высокую температуру (обычное излучение абсолютно черного тела). Высокая температура позволяет атомам перемещаться на некоторое время в более высокие энергетические состояния, а потом, по возвращении в исходное состояние, излучать свет определённой частоты, которая соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

В чем разница между «огнем» и «горением»? Огонь – это быстрая форма горения, при которой выделяются и свет и тепло. Горение – сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций. Для процесса горения необходимы:

— горючее вещество (топливо);

— окислитель (чаще всего кислород);

— источник зажигания (не всегда)

Окислитель и горючее вещество вместе составляют горючую систему. Она может быть однородной и неоднородной:

Однородными являются системы, в которых горючее вещество и окислитель равномерно перемешаны друг с другом (смеси горючих газов, паров). Горение таких систем называют горением кинетическим. При определенных условиях такое горение может носить характер взрыва.

Неоднородные — системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с другом и имеют поверхности раздела (твердые горючие материалы и не распылённые жидкости). В процессе горения неоднородных горючих систем кислород воздуха проникает сквозь продукты горения к горючему веществу и вступает с ним в реакцию. Такое горение называют диффузионным горением. В роли окислителя могут выступать кислород, хлор, фтор, бром и другие вещества.

Огонь основная (свободно горящая) фаза горения, это явление физико-химическое, значит, рассматривать его только с точки зрения химии неразумно. С точки зрения физики огонь – совокупность раскалённых газов, выделившихся в результате:

Читайте также:  Очки для коррекции зрения с переменным фокусом

произвольного или непроизвольного нагревания топлива (горючего вещества) до определённой температуры при наличии окислителя;

химической реакции (например, взрыва);

протекания электрического тока в среде (электрическая дуга, электросварка)

Процесс горения делится на определенные стадии (фазы):

1. Начальная фаза (стадия роста),

2. Свободно горящая фаза (полностью развитая стадия),

3. Тлеющая фаза (стадия распада).

В первой – начальной – фазе расход приточного кислорода увеличивается, затем начинает уменьшаться. Вырабатывается некоторое количество тепла и это количество увеличивается в процессе горения. Пламя может нагреться до температуры более 5370°C, но температура в помещении на данном этапе может быть небольшая.

Во время второй – свободно – горящей фазы богатый кислородом воздух вовлечен в пламя, так как конвекция несет высокую температуру к верхнему слою ограниченного пространства. Горячие газы распространяются сверху вниз, вынуждая более прохладный воздух искать более низкие уровни, и, в конечном счете, зажигают весь горючий материал в верхних уровнях комнаты. На данном этапе температура в верхних слоях может превысить 7000°C. Огонь продолжает потреблять свободный кислород, пока он не достигнет точки, где недостаточно кислорода, чтобы реагировать с топливом. Пламя уменьшается до тлеющей фазы и нуждается только в поступлении кислорода, чтобы быстро вспыхнуть.

В третьей фазе пламя может прекратиться, если область горения воздухонепроницаема. В этом случае горение уменьшается до тлеющих угольков. Выделяется плотный дым и газы, возникает избыточное давление. Угли продолжают тлеть, помещение полностью заполнится плотным дымом и газами сгорания при температуре 5370°C. Сильный жар выпарит более легкие топливные составляющие, такие как водород и метан, от горючего материала в комнате. Эти топливные газы будут совместно с производными огня и далее увеличат опасность повторного возгорания и создадут возможность обратной тяги.

Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Ярким примером возгорания является «фокус» древнеиндийских жрецов: в древней Индии, при совершении священных обрядов, в полумраке храмов внезапно вспыхивали и рассыпались искрами таинственные красные огни, наводившие суеверный страх на молящихся. Разумеется, могучий Будда здесь был ни при чем, зато его верные служители, жрецы, пугали и обманывали верующих с помощью бенгальских огней. Соли стронция, придававшие пламени красный цвет, смешивались с углем, серой и хлоратом калия (бертолетовой солью). В нужный момент смесь поджигалась.

Самовозгорание — это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения веществ (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания.

Тепловое самовозгорание вещества возникает в результате самонагревания под воздействием скрытого или внешнего источника нагрева. Самовоспламенение возможно только в том случае, если количество тепла, выделяемого в процессе самоокисления, будет превышать отдачу тепла в окружающую среду.

Примером теплового самовозгорания может служить самовозгорание летучих эфирных масел в жаркую погоду. Всем известная легенда о неопалимой купине, или Моисеевом кусте, имеет вполне научное объяснение: учёные полагают, что это был кустарник диптам, выделяющий эфирные масла, которые загораются под действием солнечных лучей. В безветренную погоду вокруг куста увеличивается концентрация летучих эфирных масел, выделяемых растением, которые воспламеняются по достижении определенной температуры. Уравнение химической реакции самовоспламенения эфира:

Тепловым самовоспламенением также объясняется появление кладбищенских огоньков. При разложении органических остатков выделяется бесцветный, ядовитый газ фосфин (РН3), имеющий свойство самовозгораться на воздухе, т.е. при наличии кислорода. Если этот газ выходит из земли, с разлагающимися в ней органическими остатками, происходит самовоспламенение, образуются небольшие вспышки, которыми раньше церковники пугали суеверных людей. Такое явление можно наблюдать только в теплое время года, так как температура самовоспламенения фосфина = 38°C. Уравнение химической реакции самовоспламенения фосфина:

Самовозгорание может происходить и под воздействием жизнедеятельности микроорганизмов в массе вещества (материала, смеси).

Склонностью к микробиологическому самовозгоранию обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие питательной средой для микроорганизмов, жизнедеятельность которых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки). При этом температура самонагревания не превышает обычных значений температуры окружающей среды и может быть отрицательной.

Поэтому большинство пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйственных продуктов (силос, увлажненное сено) в элеваторах. Наиболее часто используемый способ избежать самонагревания и самовоспламенения сена (и подобных материалов) сводится к тому, чтобы при складировании этих материалов не происходило их увлажнение.

Существует различие между процессами возгорания и самовозгорания: для того чтобы возникло возгорание, необходимо внести в горючую систему тепловой импульс, имеющий температуру, превышающую температуру самовоспламенения вещества.

Температура самонагревания — минимальная температура среды, выше которой при благоприятных условиях возможно развитие экзотермического процесса самонагревания, связанного с термическим разложением и окислением определенного объема (массы) горючего вещества.

Температура самовоспламенения — это самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Взрыв — это чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся быстрым выделением тепловой энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Без этого типа горения так же сложно представить современный мир, так как механический взрыв топлива лежит в основе работы большинства автомобильных двигателей. Также взрывы небольших масштабов используются в пиротехнических устройствах. Пиротехника (др. греч. πῦρ — огонь, жар; τεχνικός — искусство, мастерство) — отрасль техники, связанная с технологиями приготовления горючих составов и сжигания их для получения определённого эффекта. Делится на:

военную (сигнальные ракетницы, дымовые шашки)

специализированную (киносъемочные спецэффекты, гражданские сигнальные средства)

развлекательную (пиротехнические изделия — петарды, бенгальские огни, хлопушки, салюты.

В ходе процесса горения образуются продукты сгорания. Они могут быть жидкими, твёрдыми и газообразными. Их состав зависит от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят, главным образом, из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, CO2, SO2, P2O5. Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение угарного газа СО) гореть в дальнейшем не способны.

При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – оксид углерода(II), спирты, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Кроме того, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Такие взрывы бывают при тушении пожаров в подвалах, сушилках и в закрытых помещениях с большим количеством горючего материала.

Способность примесей окрашивать пламя в различные цвета используется не только в пиротехнике, но и в аналитической химии: пирохимический анализ — метод обнаружения некоторых химических элементов (например, в минералах) по различному окрашиванию пламени.

Благодатный огонь: чудо или мистификация?

Паломники преклоняются перед этим явлениям сотни лет, а ученые выдвигают все новые теории, как объяснить схождение Благодатного огня с точки зрения науки. EtCetera собрал разные точки зрения и теории о происхождении и сути этого явления.

ЧТО ЭТО ТАКОЕ? Упоминания о феномене Благодатного огня встречаются уже в IV веке в писаниях Григория Нисского и Сильвии Аквитанской. Каждый год он сходит в храме Воскресения Христова в Иерусалиме. Именно в этом месте, согласно преданиям, похоронили Иисуса Христа. Главный алтарь храма – Кувуклия – представляет собой мраморную часовню, которая возведена над пещерой, где лежало тело Иисуса.

Схождение Благодатного огня всегда происходит в Великую Субботу накануне православной Пасхи. При этом никто не знает точное время, когда он взойдет.

ЦЕРЕМОНИЯ. В богослужении принимают участие священники Иерусалимской православной церкви, Иерусалимского патриархата Армянской апостольской церкви, Коптской и Сирийской церквей, а возглавляет его Иерусалимский Патриарх. Накануне Кувуклию запечатывают, а в храм входят Иерусалимский Патриарх и Армянский Архимандрит. Они снимают свои одеяния, оставаясь в подрясниках, чтобы доказать всем присутствующим, что у них нет с собой спичек или зажигалок.

Когда они входит в гробницу, дверь закрывают и начинается всеобщая молитва. Единственным свидетелем восхождения является Иерусалимский Патриарх – только он подходит к самому Гробу Господню, Армянский Архимандрит все время находится за стеной.

В гробнице находится лампада и 33 свечи (символ возраста Христа). Из Кувуклии патриарх выносит горящий огонь.

Читайте на EtCetera

Все, кто присутствуют в храме, передают Благодатный огонь друг другу, а дальше – огонь развозят по странам специальными авиарейсами.

НЕОБЪЯСНИМЫЕ ФАКТЫ. О церковной службе в Иерусалиме, во время которой сходит Благодатный огонь, писали миллионы очевидцев, описывая необъяснимые явления, которые происходили во время схождения огня. Некоторые свидетели утверждают, что у людей, которые находились в храме и даже за его пределами свечи загорались сами по себе. Другие говорят о появлении ярких всполохов на стенах храма.

Но самое большое чудо заключается в том, что огонь в первые минуты после появления не обжигает кожу. Ученые даже проверили его температуру: после возникновения она достигает 40 °С, а спустя 15 минут – уже 300 °С.

МНЕНИЯ СКЕПТИКОВ. Схождение Благодатного огня пытались объяснить на протяжении многих веков.Например, в 1238 году Папа Римский Григорий IX заявил, что не согласен с чудотворностью явления.

Современные исследователи изучают природу Благодатного огня, но при этом соглашаются с тем, что добыть огонь искусственно невозможно, как и добиться самовозгорания химических средств и веществ.

Профессор Ленинградской духовной Академии Николай Успенский выдвигал версию, что в Кувуклии находится скрытая лампадка, свет которой не проникает в пространство Храма, и именно от нее зажигают огонь.

Кандидат химических наук Евгений Барсуков поделился «рецептом пасхального огня», который не обжигает кожу. По его утверждению, для этого достаточно борной кислоты, этилового спирта и капли концентрированной серной или соляной кислоты.

Евгений БАРСУКОВ, кандидат химических наук:

Все это помещается в блюдце, перемешивается и слегка подогревается на теплой (чтобы можно было держать руку) водяной бане. Выделяющийся эфир борной кислоты можно поджечь (не поднося спичку близко к блюдцу, чтобы не зажечь спирт). Эфир борной кислоты горит очень объемным, слегка зеленоватым пламенем, которое не только не обжигает, но даже не греет ощутимо, в нем спокойно можно держать руку. Кстати, этот метод получения холодного пламени перекликается с «нисхождением огня» в том, что после того, как эфир борной кислоты весь выгорит, может начать гореть спирт, а его пламя действительно обжигает.

Российский физик Андрей Волков проводил во время церемонии схождения некие измерения и утверждает, что за несколько дней до появления Благодатного огня прибор, который фиксирует спектр электромагнитного излучения, зафиксировал в храме длинноволновой импульс. Он был краткосрочным и больше не проявлялся. Иными словами – произошел электроразряд. При этом ученый утверждает, что это и есть доказательство чуда.

Андрей ВОЛКОВ, физик:

Это и есть самое яркое доказательство чуда. Мы доказали, что НЕЧТО происходит, и описали это явление языком науки. Точно так же наша группа ездила на гору Фавор, где 19 августа, в праздник Преображения Господня, на верующих сходит Благодатное облако. Эти графики в точке росы не пересекались, тем не менее мы зафиксировали аномальное появление тумана. По нашему мнению, это можно трактовать как чудесное явление.

Когда снисходит благодать или что такое Благодатный огонь?

В воскресенье, 28 апреля, весь православный мир празднует Пасху. Пасхальные традиции неизменны уже много веков. В субботу в Иерусалиме верующие молятся о схождении Благодатного Огня, который на протяжении многих веков является одним из главных пасхальных символов, вокруг которого веками ведутся споры . Что такое Благодатный Огонь и что он означает, разобрались “Вести”.

Чудо от Господа

За сутки до Воскрешения Спасителя в Иерусалиме, в Храме Гроба Господнего начинается специальная церемония , которая называется литанией. Из Иерусалимской патриархии совершается Крестный ход до часовни, которая расположена в центре Ротонды Храма гроба Христа. Во время процессии в нее вносят лампадку, в которой и появляется огонь.

Сама лампадка окружена 33 свечами, символизирующими возраст Спасителя. При этом по обычаю Патриарх входит в эту часовню в одном подряснике, чтобы избежать внесения спичек, зажигалок или каких-либо других воспламенителей. Накануне все свечи и лампады в святом храме тушатся. В центре ложа гроба устанавливается принесенная лампада, по его периметру раскладывается вата, а по краям – лента. После этого часовня еще раз осматривается еврейской полицией, а потом опечатывается с главными священнослужителями.

Откуда берется огонь — является тайной уже не одно тысячелетие. Верующие верят, что это милость Господняя. А вот ученые с таким утверждением не согласны и пытаются найти объяснение этому феномену. Так или иначе, но благодатный огонь считается одним из чудес православного христианства.

Чудо Благодатного Огня заключается в том, что он появляется сам по себе. И в первые минуты не обжигает. Многие верующие даже умываются таким огнем в первые минуты схождения. Кроме того, нередки случаи, когда вместе с центральным огнем зажигались свечи и у руках паломников.

А чудо ли?

Сама церемония действительно прекрасная – появлению Огня предшествуют вспышки света и молний в самом храме, помимо огня на церковь сходит роса, а верующие могут по нескольку часов ожидать схождения Огня, молиться, просить Господа о прощении. А когда Огонь все таки зажигается – люди в храме радуются, веселятся, поздравляют друг друга, передают огонь из храма на площадь, затем его везут в разные страны и на разные континенты. Ибо вынос Благодатного Огня символизирует выход из Гроба Света истинного, то есть воскресшего Господа.

Конечно же, по этому поводу ходит множество противоречивых теорий и гипотез. Самая распространенная — церковники сами зажигают огонь и представляют его, как чудо.

Говорят, что патриарх Иерусалимский якобы тайно проносит с собой зажигалку. Ходят слухи, что в храме спрятана лампада с готовым огнем еще за неделю до Пасхи, и это совсем не чудо. Либо, если верить некоторым преданиям, эта тайная лампада чудесным образом зажглась где-то в V веке, и с тех пор священнослужители поддерживают ее горение. Иными словами, Благодатный огонь действительно чудесным образом сходил, но лишь однажды.

Читайте также:  Падает зрение на один глаз у ребенка

Одна из последних версия – интервью представителя армянской патриархии Самуила Агояна, который рассказал, что ничего сверхъестественного в Благодатном огне нет и его зажигают от специальной масляной лампады. С давних пор чудо пытаются разоблачить, во все времена оно поддавалось критике, многие пытались доказать искусственное происхождения огня. Например, Папа Римский Григорий IX в 1238 году выступил с заявлением о несогласии по поводу Благодатного Огня. Некоторые арабы пытались доказать этот факт, но безуспешно. Исламский историк Бируни описал случай, когда арабское руководство приказало заменить в храме все фитили на медную проволоку, в надежде, что лампады не загорятся и чуда не произойдет. Но огонь все-таки сошел и загорелась даже медная проволока.

Представители османской империи даже устраивали обыски Кувуклии и всего Храмового комплекса. Католики неоднократно инициировали обыск карманов Патриарха на наличие предметов, из которых можно добыть огонь. До сих пор весь процесс контролирует полиция и духовенство разных конфессий и разных стран. Но чудо так и осталось чудом, не смотря на то, что происходит на глазах у десятков тысяч людей, в том числе и учёных. Никто так и не смог доказать, что огонь добывается с помощью каких-то приспособлений, средств или веществ.

С точки зрения науки

Ученые даже пробовали проводить исследования, но к единому мнению так и не пришли. В середине прошлого века профессор Ленинградской духовной Академии Николай Успенский исследовал и пришел к выводу, что в Кувуклии огонь зажигают от потайной скрытой лампады, свет которой не проникает в открытое пространство Храма, где все свечи и лампады в это время бывают потушены.

Успенский утверждал, что «огонь, зажигаемый на Гробе Господнем от скрытой лампады, все-таки есть огонь священный, так как он со святого места».

В 2008 году в Кувуклии проводил свои исследования российский физик Андрей Волков, который добился одобрения у церкви на установку аппаратуры. Но опять же результаты оказались неоднозначными. За несколько секунд до появления пламени у Гроба Господня физик зафиксировал необычный длинноволновой электрический импульс, возникший спонтанно. Во время возгорания ваты, разложенной на крышке надгробия, колебания импульсов многократно увеличились. Замеры мощности показали, что вспышку огня можно сравнить с работой маломощного сварочного аппарата.

Научная диагностика трещины на колонне у входа в Кувуклию доказала, что подобные повреждения могли возникнуть только под действием электричества.

По легенде в 1578 году священник из Армении решил, что тайна Благодатного Огня раскрыта будет им и через подкуп добился от иерусалимского паши разрешения войти первым в Кувуклию, где закрылся. Православный Патриарх Софроний IV не был допущен внутрь, и вместе с прочанами молился у входа. Ожидания Огня затянулось и вдруг раздался удар молнии – одна из колонн треснула и оттуда показались языки пламени.

Так что исследования физика Волкова подтверждают эту легенду. Интересно, что турецкая власть после этого случая очень разгневалась на армян и издала специальное постановление, в котором в назидание армянский Патриарх замыкает процессию иерархов и не принимает непосредственного участия в получении Огня.

Многие, побывавшие на самой церемонии, говорят о молниях и о чудесных исцелениях от Благодатного огня. Перед схождением Благодатного Огня храм действительно озаряют небольшие молнии. Это даже официально снято на фото и видеопленку. Но у учёных пока нет объяснения этому феномену. Существуют и свидетельства о чудесных исцелениях в этот момент, но, увы, их никто не подтвердил.

Огонь, иди за мной!

Историческое упоминание о схождении огня начинается как минимум с IV века. Первое упоминание о нем встречается еще у Святого Григория Нисского — он писал о том, что Апостол Пётр видел, как после Воскресения Иисуса Христа, Его гроб был освящен ярким светом. «Петр верил, видел же не только чувственными очами, но и высоким Апостольским умом — исполнен убо был Гроб света, так что, хотя и ночь была, однако, двема образы видел внутренняя — чувственно и душевно» – так написал Нисский. Писали об этом и другие церковные историки — Евсевий Кесарийский описывал чудо с самовозгоранием лампад, а латинский монах-путешественник Бернард описывал это чудо, как схождение ангела, который зажигал огонь в храме.

За столетия схождение Благодатного огня превратилось в целую церемонию. Она даже была закреплена специальным документом, изданным правительством Османской империи.

С XIX века в церемонии участвуют представители Иерусалимской православной церкви, Иерусалимского патриархата Армянской апостольской церкви, а также Коптской и Сирийской церквей. Тогда же был установлен порядок шествия иерархов празднующих Пасху конфессий и порядок крестного хода. Перед Храмом вся процессия посещает памятные места в храме: рощу, где был предан Христос, место, где его побили римские легионеры, Голгофу, камень Помазания, где Христа готовили к погребению.

По легенде год, когда Благодатный Огонь не сойдет станет последним годом, в котором христиане празднуют Пасху. А за ним – то ли глобальный катаклизм, то ли страшный суд.

Что такое огонь с точки зрения науки

Восемь зрелищных опытов с огнем, которые можно воспроизвести у себя дома.

В первом опыте показано, как развести огонь с использованием стальной ваты и 9-вольтовой батарейки. У тонких металлических волокон большая площадь контакта с воздухом, поэтому запущенная замыканием реакция окисления способна к самоподдерживанию.

Небольшое количество изопропилового спирта в высоком сосуде сгорает с красивым эффектом падающего сверху вниз пламени. Реакция прекращается, когда в сосудах заканчивается кислород.

Свечи, накрытые сверху стаканом, выжигают кислород и создают разряжение, втягивающее жидкость внутрь. Похожий эффект создает горящая ватка, помещённая в бутылку — разряжение втягивает внутрь объекты, положенные на горлышко.

Горящая мыльная пена не обжигает руки за счет тонкой пленки воды. А огненный вихрь из следующего опыта демонстрирует такое явление, как конвекция.

Несколько капель метилового спирта превращают пластиковую бутылку в ракету. Для последнего опыта нужно взять чайные пакетики, выпотрошить и поджечь. Теплый воздух увлечет тлеющие остатки к потолку.

Не забывайте, что мы проводим конкурс «Снимай науку». Снимайте свои эксперименты, присылайте нам, и лучшие видео попадут в эфир канала.

Что такое огонь с точки зрения физики? Имеет ли он массу? Можно ли его потрогать?

Огонь — это светящиеся в потоке горячего воздуха раскаленные микроскопические частицы гари и пепла. Ряд химически чистых веществ (например авиационный керосин) горят бесцветным пламенем, т.к. в них содержится недостаточное количество примесей, которые могли бы неполностью сгореть и достаточно раскалиться. Поэтому в осветительном керосине содержится большое количество ароматических углеводородов, они позволяют сравнительно большую часть энергии горения переводить в видимый свет.

Для формирования пламени нужна интенсивная экзотермическая реакция, не обязательно реакция окисления веществ кислородом. Например, реакция взаимодействия фтора с водородом дает бесцветное пламя и температуру до 4500 С.

Массу огонь, как и любая другая материя имеет. Потрогать его можно, но небезопасно для здоровья, это по сути просто очень горячий поток воздуха.

Горение и взрывы: что такое огонь с точки зрения физики?

Научный термин для обозначения сжигания — «горение». Известно множество видов горения, но в большинстве случаев все очень просто. Кислород воздуха должен вступить во взаимодействие с каким-либо материалом, который может гореть.

В результате выделяется тепло. Если процесс протекает быстро, мы наблюдаем пламя или тление или просто чувствуем, что происходит такая реакция — например, при взрыве. Когда дерево или бумага вступают в реакцию с кислородом, мы наблюдаем огонь. Но подобное сжигание происходит и в автомобильном двигателе. Бензин сгорает при соприкосновении с кислородом из окружающего воздуха.

В автомобильном двигателе сгорание происходит так быстро, что мы называем этот процесс взрывом. И наоборот, существует сгорание, которое протекает так медленно, что мы годами его не замечаем. Например, при ржавлении металла мы имеем дело с процессом горения!

При медленном горении, если выделяемое тепло не попадает в воздух, температура может достичь такого уровня, когда начнется возгорание. Это называется «спонтанным загоранием». Спонтанное возгорание может начаться в куче промасленных тряпок, оставленных в закрытом помещении. Масло будет медленно окисляться, что приведет к выделению тепла. Если для него не будет выхода, оно будет аккумулироваться. Постепенно его станет достаточно, чтобы загорелись тряпки.

Кислород, необходимый для горения, широко распространен в природе. В окружающем нас воздухе содержится примерно 21 % кислорода. Кислород всегда готов начать процесс горения.

Тем не менее, для того, чтобы этот процесс начался, помимо кислорода, необходимо наличие «горючих» материалов. Горючие материалы, которые специально используются для сжигания, называются «топливо». Например, дерево, уголь, кокс, керосин, некоторые газы являются топливом, или горючим.

В процессе горения два атома кислорода из окружающего воздуха соединяются с одним атомом углерода топлива, в результате получается двуокись углерода. А тебе известно, что в результате процесса горения в нашем организме, необходимого для производства тепла и энергии, также выделяется двуокись углерода, который мы выдыхаем?

««Огонь – памятник Прометею» (Изучение процесса горения с научной точки зрения) Выполнила: Метелькова Светлана Константиновна учащаяся 9 класса «А» МБОУ . »

«Огонь – памятник Прометею»

(Изучение процесса горения с научной точки зрения)

Выполнила:

Метелькова Светлана Константиновна

учащаяся 9 класса «А»

Руководитель:

Пономарева Марина Юрьевна

учитель химии в МБОУ «Школа №117»

г. Нижний Новгород

Огонь глазами ученого

Опыт №1. «Химический фитиль».

Опыт №2. «Мини-фейерверк».

Опыт №3. «Негасимый магний».

Опыт №5. «Содовая гадюка».

Опыт №6. «Взрыв смеси газов».

Опыт №7. «Цветное пламя».

Огонь свечи, огонь костра, Огонь могучего пожара.

Введение Он может родиться, окрепнуть и вырасти. Может ослабнуть и умереть.

Может быть трепетным и ласковым или жестоким и жадным. Он набрасывается, пожирает, поглощает. С ним можно бороться и он отступит побежденным. Он может спасти или обернуться жуткой трагедией.

«Огонь!» — это как возглас надежды заплутавшего, так и суровая команда, несущая смерть врагам.

Огненные волосы, горящие глаза, испепеляющий взгляд. Вспышка гнева, взрыв смеха. Играть с огнем, загореться мыслью, пылать энтузиазмом, гореть страстью. «Искра мала велик пламень родит», «Огонь да вода все сокрушат», «В огне и железо плавко», «Огонь – друг и враг человека».

Достаточно примеров. Они лишь должны напомнить, какую роль играет этот подарок природы в нашей жизни. Наш язык наделил его чертами живого существа и, наоборот, внешность и эмоции человека часто связывают со свойствами пламени.

Огонь издавна является неотъемлемой частью жизни людей. Можно ли представить наше существование без огня? Разумеется, нет. С процессами горения современный человек сталкивается ежедневно.

Цель работы: изучить процесс горения с разных точек зрения.

Задачи:

Изучить литературу и интернет ресурсы, связанные с темой горения;

Познакомиться с историей овладения огнем;

Найти информацию и точные инструкции по проведению опытов, связанных с процессами горения.

Немного истории Горение – это первая химическая реакция, с которой познакомился человек.

По легенде огонь, замёрзшим и несчастным людям, принёс титан Прометей, не смотря на запрет Зевса. Но, скорее всего, первобытные человекоподобные особи столкнулись с огнём во время пожаров, вызванных ударами молний и извержением вулканов. Они не умели добывать его сами, но могли переносить и поддерживать его. Первые свидетельства использования людьми огня относятся к таким археологическим стоянкам древнего человека, как Чесованья в Восточной Африке, Сварткранс в Южной Африке, Чжоукоудянь и Сихоуду в Китае и Триниль, на острове Ява. Были найдены кострища, зола и древесные угли, датируемые 1,5-2 млн лет назад, обгоревшие орудия труда первобытных людей и кости млекопитающих.

Когда человек стал добывать огонь самостоятельно было доподлинно не известно до 2008 года, когда группа израильских археологов назвала относительно точную дату 790 тыс. лет назад. Такой вывод учёные сделали на основании результатов раскопок на известной раннепалеолитической стоянке Гешер-БнотЯаков. Согласно отчёту в журнале «Quaternary Science Reviews» они обнаружили следы применения примитивных средств для добывания огня, использовавшихся на протяжении жизни почти двенадцати поколений, заселявших данную местность. Так же выводы делались на основе более детальных исследований камней и каменных орудий, найденных здесь же ранее.

Первым способом самостоятельной добычи огня человеком было трение.

Этот способ изредка используется и в наше время, например в походных условиях.

Постепенно, по мере накопления человечеством практического опыта и новых знаний об окружающем мире, на смену пришёл другой способ добывания огня, основанный на высекании искры. Он заключается в том, что при резком ударе камнем по некоторым минералам из их поверхности вылетают мельчайшие частицы, которые тут же воспламеняются и, попадая на горючий материал, поджигают его. К таким относится, например, пирит (дисульфид железа (II) – FeS2). Известны и другие минералы с таким же свойством. С течением времени этот способ был усовершенствован: огонь стали получать, высекая искры из более распространенного и доступного минерала кремния железным кресалом.

Горючими веществами были трут или пережженная пакля. Для получения огня таким способом в Европе вплоть до середины XIX в. Использовалось устройство, получившее в России название «огниво».

Ещё один интересный способ использовался с древности до середины ХХ века племенами островов Суматра, Ява, Калимантан и Сулавеси: добыча огня путем резкого сжатия воздуха в специальных приспособлениях.

В настоящее время, с процессами горения человек сталкивается постоянно.

Это может быть горение газа в газовой плите, микровзрывы топлива в дизельных двигателях автомобилей, системы отопления в частных домах или работа тепловой электростанции и т. д. В военном деле под огнем понимается стрельба из огнестрельного оружия.

Огонь глазами ученого Что же такое огонь? С точки зрения химии — это зона протекания экзотермической реакции окисления, иногда сопровождающейся пиролизом (термическим разложением органических и многих неорганических соединений).

С точки зрения физики — испускание света нагретыми веществами из зоны такой реакции.

Почему мы видим огонь? Частички горючего материала и продукты горения светятся, потому что имеют высокую температуру (обычное излучение абсолютно черного тела). Высокая температура позволяет атомам перемещаться на некоторое время в более высокие энергетические состояния, а потом, по возвращении в исходное состояние, излучать свет определённой частоты, которая соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

Читайте также:  Кабинет охраны зрения корнейчука 40а телефон

В чем разница между «огнем» и «горением»? Огонь – это быстрая форма горения, при которой выделяются и свет и тепло. Горение – сложный физикохимический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций.

Для процесса горения необходимы:

— горючее вещество (топливо);

— окислитель (чаще всего кислород);

— источник зажигания (не всегда) Окислитель и горючее вещество вместе составляют горючую систему. Она может быть однородной и неоднородной:

Однородными являются системы, в которых горючее вещество и окислитель равномерно перемешаны друг с другом (смеси горючих газов, паров). Горение таких систем называют горением кинетическим. При определенных условиях такое горение может носить характер взрыва.

Неоднородные — системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с другом и имеют поверхности раздела (твердые горючие материалы и не распылённые жидкости). В процессе горения неоднородных горючих систем кислород воздуха проникает сквозь продукты горения к горючему веществу и вступает с ним в реакцию. Такое горение называют диффузионным горением. В роли окислителя могут выступать кислород, хлор, фтор, бром и другие вещества.

Огонь основная (свободно горящая) фаза горения, это явление физикохимическое, значит, рассматривать его только с точки зрения химии неразумно.

С точки зрения физики огонь – совокупность раскалённых газов, выделившихся в результате:

произвольного или непроизвольного нагревания топлива (горючего вещества) до определённой температуры при наличии окислителя;

химической реакции (например, взрыва);

протекания электрического тока в среде (электрическая дуга, электросварка)

1. Начальная фаза (стадия роста),

2. Свободно горящая фаза (полностью развитая стадия),

3. Тлеющая фаза (стадия распада).

В первой – начальной – фазе расход приточного кислорода увеличивается, затем начинает уменьшаться. Вырабатывается некоторое количество тепла и это количество увеличивается в процессе горения. Пламя может нагреться до температуры более 5370°C, но температура в помещении на данном этапе может быть небольшая.

Во время второй – свободно – горящей фазы богатый кислородом воздух вовлечен в пламя, так как конвекция несет высокую температуру к верхнему слою ограниченного пространства.

В третьей фазе пламя может прекратиться, если область горения воздухонепроницаема. В этом случае горение уменьшается до тлеющих угольков.

Выделяется плотный дым и газы, возникает избыточное давление. Угли продолжают тлеть, помещение полностью заполнится плотным дымом и газами сгорания при температуре 5370°C. Сильный жар выпарит более легкие топливные составляющие, такие как водород и метан, от горючего материала в комнате. Эти топливные газы будут совместно с производными огня и далее увеличат опасность повторного возгорания и создадут возможность обратной тяги.

Виды горения Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Ярким примером возгорания является «фокус» древнеиндийских жрецов: в древней Индии, при совершении священных обрядов, в полумраке храмов внезапно вспыхивали и рассыпались искрами таинственные красные огни, наводившие суеверный страх на молящихся. Разумеется, могучий Будда здесь был ни при чем, зато его верные служители, жрецы, пугали и обманывали верующих с помощью бенгальских огней. Соли стронция, придававшие пламени красный цвет, смешивались с углем, серой и хлоратом калия (бертолетовой солью). В нужный момент смесь поджигалась.

2KClO3 + S +2C = 2KCl + SO2 + 2CO2 Самовозгорание — это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения веществ (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания.

Тепловое самовозгорание вещества возникает в результате самонагревания под воздействием скрытого или внешнего источника нагрева. Самовоспламенение возможно только в том случае, если количество тепла, выделяемого в процессе самоокисления, будет превышать отдачу тепла в окружающую среду.

Примером теплового самовозгорания может служить самовозгорание летучих эфирных масел в жаркую погоду. Всем известная легенда о неопалимой купине, или Моисеевом кусте, имеет вполне научное объяснение: учёные полагают, что это был кустарник диптам, выделяющий эфирные масла, которые загораются под действием солнечных лучей. В безветренную погоду вокруг куста увеличивается концентрация летучих эфирных масел, выделяемых растением, которые воспламеняются по достижении определенной температуры.

Уравнение химической реакции самовоспламенения эфира:

С4Н10О + 6О2 = 4СО2 + 5Н2О Тепловым самовоспламенением также объясняется появление кладбищенских огоньков. При разложении органических остатков выделяется бесцветный, ядовитый газ фосфин (РН3), имеющий свойство самовозгораться на воздухе, т.е. при наличии кислорода. Если этот газ выходит из земли, с разлагающимися в ней органическими остатками, происходит самовоспламенение, образуются небольшие вспышки, которыми раньше церковники пугали суеверных людей. Такое явление можно наблюдать только в теплое время года, так как температура самовоспламенения фосфина = 38°C.

Уравнение химической реакции самовоспламенения фосфина:

2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O Самовозгорание может происходить и под воздействием жизнедеятельности микроорганизмов в массе вещества (материала, смеси).

Склонностью к микробиологическому самовозгоранию обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие питательной средой для микроорганизмов, жизнедеятельность которых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки). При этом температура самонагревания не превышает обычных значений температуры окружающей среды и может быть отрицательной.

Поэтому большинство пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйственных продуктов (силос, увлажненное сено) в элеваторах.

Наиболее часто используемый способ избежать самонагревания и самовоспламенения сена (и подобных материалов) сводится к тому, чтобы при складировании этих материалов не происходило их увлажнение.

Существует различие между процессами возгорания и самовозгорания: для того чтобы возникло возгорание, необходимо внести в горючую систему тепловой импульс, имеющий температуру, превышающую температуру самовоспламенения вещества.

Температура самонагревания — минимальная температура среды, выше которой при благоприятных условиях возможно развитие экзотермического процесса самонагревания, связанного с термическим разложением и окислением определенного объема (массы) горючего вещества.

Температура самовоспламенения — это самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Взрыв — это чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся быстрым выделением тепловой энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Без этого типа горения так же сложно представить современный мир, так как механический взрыв топлива лежит в основе работы большинства автомобильных двигателей. Также взрывы небольших масштабов используются в пиротехнических устройствах. Пиротехника (др. греч. — огонь, жар;

— искусство, мастерство) — отрасль техники, связанная с технологиями приготовления горючих составов и сжигания их для получения определённого эффекта. Делится на:

военную (сигнальные ракетницы, дымовые шашки) специализированную (киносъемочные спецэффекты, гражданские сигнальные средства) развлекательную (пиротехнические изделия — петарды, бенгальские огни, хлопушки, салюты.

Продукты сгорания В ходе процесса горения образуются продукты сгорания. Они могут быть жидкими, твёрдыми и газообразными. Их состав зависит от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят, главным образом, из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, CO2, SO2, P2O5.

Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение угарного газа СО) гореть в дальнейшем не способны.

При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – оксид углерода(II), спирты, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Кроме того, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Такие взрывы бывают при тушении пожаров в подвалах, сушилках и в закрытых помещениях с большим количеством горючего материала.

Газовая горелка горит голубым пламенем из-за наличия угарного газа(СО). Жёлтооранжевое пламя спички объясняется наличием солей натрия в древесине. Жёлтооранжевый цвет верхушки пламени при обычных условиях объясняется свечением частичек сажи, уносимых вверх потоком горячего воздуха.

Заключение В результате работы над темой выполнены поставленные задачи: изучены литературные источники и Интернет-ресурсы об истории овладения огнем и о процессах горения; подобраны лабораторные опыты, связанные с процессами горения и инструкции для их проведения.

Цель работы достигнута. Такое, казалось бы, привычное для современного человека явление, как горение, является сложнейшим физико-химическим процессом. Это первая химическая реакция, с которой познакомился человек! Этот процесс играет весьма важную роль в нашей жизни, хотя порой и представляет большую опасность.

Интересные факты и лабораторные опыты, представленные в работе, можно использовать в демонстрационных целях в образовательных учреждениях для ознакомления учащихся с такой удивительной темой, как огонь.

Практическая часть Опыт №1. «Химический фитиль».

Такой способ дистанционно поджигать запалы для бомб использовали еще в конце 19 века. Он основан на способности глицерина возгораться от реакции с сильным окислителем (перманганатом калия).

Цель эксперимента: убедиться, что огонь может «рождаться» не только от искры, но и просто от смешивания некоторых веществ, которые по отдельности совершенно безобидны.

Реактивы и оборудование: бумага, кристаллический перманганат калия, безводный глицерин, пипетка.

Ход работы и наблюдения: на скомканный лист бумаги высыпать небольшое количество перманганата калия, капнуть 3-5 капель глицерина; над смесью появится дым, и через какое-то время (5-15 секунд) смесь и скомканный лист загорятся.

Опыт №2. «Мини-фейерверк».

Реактивы и оборудование: растолченный в порошок древесный уголь, кристаллический перманганат калия, железные опилки, лист бумаги, тигль, тигельные щипцы, сухое горючее.

Ход работы и наблюдения: на лист бумаги насыпаем три небольшие одинаковые кучки мелко растолченных порошков: перманганата калия, железных опилок и угля. После этого складываем лист бумаги пополам так, чтобы порошки ссыпались в одну кучку. Дело в том, что при перетирании марганцовки с железными опилками, смесь может вспыхнуть. Полученную смесь высыпаем в тигль.

Подносим его к пламени сухого горючего и ждем несколько секунд. Когда смесь нагреется, она начнет искрить, подобно бенгальскому огню.

Опыт №3. «Негасимый магний».

Магний – одно из немногих веществ, которые невозможно потушить водой.

Реактивы и оборудование: магний, вода, стакан, ложка с длинной ручкой, спиртовка.

Ход работы и наблюдения: небольшое количество магния, находящегося в ложке, зажигаем от пламени спиртовки. Помещаем горящий магний в стакан с водой, и наблюдаем, что он не потух, а продолжает гореть, оставшись на поверхности воды.

Опыт №4«Фараонова змея из глюконата кальция».

Фараоновыми змеями называют целый ряд реакций, которые сопровождаются образованием пористого продукта из небольшого объема реагирующих веществ.

Эти реакции сопровождаются бурным выделением газа.

Цель эксперимента: понаблюдать за термическим разложением глюконата кальция.

Реактивы и оборудование: таблетки глюконата кальция, сухое горючее, пинцет.

Ход работы и наблюдения: на зажженную таблетку сухого горючего, при помощи пинцета, кладём 1-2 таблетки глюконата кальция. Глюконат кальция значительно увеличится в объёме, приобретёт «червеобразную» форму, будет «выползать» из пламени. Получившаяся «змея» очень хрупкая и распадётся при первом же прикосновении.

Опыт №5. «Содовая гадюка».

Цель эксперимента: понаблюдать за термическим разложением смеси соды и сахарной пудры.

Реактивы и оборудование: песок, сода, сахарная пудра, спирт.

Ход работы и наблюдения: насыпаем немного песка (4-5 столовых ложек), делаем небольшое углубление на вершине получившейся «пирамиды». В это углубление высыпаем смесь из равного количества соды и сахарной пудры. Поливаем всё это спиртом, поджигаем. Сначала наблюдаем образование небольших тёмных пузырьков, затем появление самой «содовой гадюки». Как и в предыдущем опыте, фараонова змея постепенно увеличивается в размерах.

Опыт №6. «Взрыв смеси газов».

Цель эксперимента: понаблюдать за взрывом смеси воздуха с горючим газом.

Реактивы и оборудование: цинк, соляная кислота, прибор для получения газов, стакан с водой, средство для мытья посуды, зажженная лучинка.

Ход работы и наблюдения: в стакан с водой наливаем немного моющего средства, перемешиваем для образования лёгкой пенки. Смешиваем цинк и соляную кислоту в приборе для получения газов, газоотводную трубку направляем в стакан с водой и моющим средством. При взаимодействии цинка с соляной кислотой выделяется водород, который образует пену в стакане. Когда наберется достаточное количество пены, убираем газоотводную трубку, подносим горящую лучинку к пене и наблюдаем небольшой взрыв.

Опыт №7. «Цветное пламя».

Реактивы и оборудование: хлорид меди, сульфат меди (II), поваренная соль, фторид кальция, хлорид аммония, вода, спиртовка, петелька из нихромовой проволоки.

Ход работы и наблюдения: хлорид аммония в соотношении 1:1 смешиваем с каждым из реагентов, разбавляем водой и перемешиваем образовавшуюся кашицу.

Затем поддеваем небольшое количество каждого из веществ петелькой из нихромовой проволоки и вносим в пламя горелки, наблюдаем за реакцией окрашивания пламени. В итоге получилось: исходное пламя было прозрачным, с синеватым оттенком; хлорид натрия (поваренная соль) окрасил пламя в жёлтый;

сульфат меди (II) — медный купорос – в зелёный; хлорид меди – в светло синий, а фторид кальция придал пламени едва заметный красный оттенок.

Список литературы 1..Кендиван, О.Д.-С. Чудо глазами химика / О.Д.-С. Кендиван //Химия. Учебнометодический журнал для учителей химии и естествознания №5-6 изд. Первое сентября — Москва, 2014. — С.45-52

2. Красицкий, В.А. Рукотворный огонь: история и современность / В.А. Красицкий // Химия. Учебно-методический журнал для учителей химии и естествознания №1 изд. Первое сентября — Москва, 2014. — С.4-8

3. Неизвестен. Аналитическая химия. Полумикроанализ [Электронный ресурс] / Неизвестен // Аналитическая химия — Режим доступа: http://analithimiya.ucoz.com/index/0-13

4. Неизвестен. Горение [Электронный ресурс]/ Неизвестен// Свободная энциклопедия Википедия — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Горение

5. Полтев, М.К. Глава Х. Пожарная безопасность. §1. Процессы горения / М.К.

Полтев // Охрана труда в машиностроении, изд. «Высшая школа» — Москва, 1980.

6. Рюмин, В.В. Горение без воздуха / В.В. Рюмин // Занимательная химия, 7-е изд.

Молодая гвардия. — Москва, 1936. — С.58-59

7. Рюмин, В.В. Самовоспламенение / В.В. Рюмин// Занимательная химия, 7-е изд.

Молодая гвардия. — Москва, 1936. — С.59

8. Степин, Б. Д.; Аликберова, Л.Ю. Эффектные опыты / Б.Д. Степин, Л.Ю.

Аликберова // Занимательные задания и эффектные опыты по химии изд. Дрофа – Москва, 2006. – С.

Источники:
  • http://zen.yandex.ru/media/id/5cb465fc19277200af682256/blagodatnyi-ogon-s-tochki-zreniia-nauki-5cc4906cf80b7400af5e47ef
  • http://yznavai.ru/chto-takoe-ogon/
  • http://school-science.ru/2/13/30684
  • http://etcetera.media/blagodatnyiy-ogon-chudo-ili-mistifikatsiya.html
  • http://vesti-ukr.com/strana/334427-kohda-sniskhodit-blahodat-ili-chto-takoe-blahodatnyj-ohon
  • http://naukatv.ru/articles/307
  • http://thequestion.ru/questions/216888/chto-takoe-ogon-s-tochki-zreniya-fiziki-imeet-li-on-massu-mozhno-li-ego-potrogat
  • http://intofact.ru/gorenie-i-vzryivyi-chto-takoe-ogon-s-tochki-zreniya-fiziki/
  • http://net.knigi-x.ru/24pedagogika/297111-1-ogon-pamyatnik-prometeyu-izuchenie-processa-goreniya-nauchnoy-tochki-zreniya-vipolnila-metelkova-svetlana-konstantinovna.php