În stânga - o lumânare arde pe Pământ și pe dreapta - în gravitație zero.
Experimentul efectuat la bordul Stației Spațiale Internaționale a dat rezultate neașteptate - o flacără deschisă se comporta destul de diferit decât se așteptase oamenii de știință.
Așa cum spun unii oameni de știință, focul este experimentul chimic cel mai vechi și cel mai de succes al omenirii. Într-adevăr, focul a mers întotdeauna cu omenirea: de la primele focuri pe care era prăjită carnea, până la flacăra unui motor cu rachete care a adus un bărbat pe lună. În mare măsură, focul este un simbol și un instrument al progresului civilizației noastre.
Dr. Foreman A. Williams, (Forman A. Williams), profesor de fizică la Universitatea din California din San Diego, a lucrat mult timp la studierea flacării. De obicei focul este cel mai complicat proces de mii de reacții chimice interdependente. De exemplu, într-o flacără de lumânare, moleculele de hidrocarburi se evaporă din fitil, se împart sub influența căldurii și se combină cu oxigen, producând lumină, căldură, CO2 și apă. Unele dintre fragmentele de hidrocarburi sub formă de molecule în formă de inel, numite hidrocarburi aromatice policiclice, formează un negru de fum care poate, de asemenea, arde sau se transformă în fum. O formă cunoscută în formă de picătură a flacarii de lumânare este dată de gravitație și de convecție: aerul cald se înalță și strânge în flacără aerul proaspăt rece, astfel încât flacăra se extinde în sus.
Dar, se pare că, în lipsă de greutate, totul se întâmplă diferit. În timpul experimentului numit FLEX, oamenii de știință au studiat focul la bordul ISS pentru a dezvolta tehnologii pentru stingerea incendiilor în lipsa de greutate. Cercetătorii au dat foc unor mici bule de heptan într-o cameră specială și au privit cum se comportă flacara.
Oamenii de știință s-au confruntat cu un fenomen ciudat. În microgravitate, flacăra arde diferit, formează bile mici. Acest fenomen a fost de așteptat, deoarece, spre deosebire de flacăra de pe Pământ, gravitatea zero, oxigenul și combustibilul se întâlnesc într-un strat subțire pe suprafața sferei. Acesta este un circuit simplu care diferă de focul terestru. Cu toate acestea, a fost dezvăluită ciudățenia: oamenii de știință au observat continuarea arderii mingilor de foc chiar după ce, potrivit tuturor calculelor, arderea trebuia să se oprească. În același timp, focul a trecut în așa-numita fază rece - a ars foarte slab, atât de mult încât flacăra nu a putut fi văzută. Cu toate acestea, ardea, iar flacăra ar putea izbucni instantaneu cu mare forță în contact cu combustibilul și oxigenul.
De obicei, ars focurile la o temperatură ridicată între 1227 și 1727 grade Celsius. Heptan bule de pe ISS a ars, de asemenea, luminos la această temperatură, dar cu epuizarea de combustibil și de răcire, o ardere complet diferite a început - unul rece. Acesta trece la o temperatură relativ scăzută de 227-527 grade Celsius și nu produce funingine, CO2 și apă, ci mai mult monoxid de carbon și formaldehidă.
Tipuri similare de flacără rece în laboratoare au fost reproduse pe Pământ, dar în condiții de gravitate un asemenea incendiu este instabil și se estompează rapid. Pe ISS, totuși, o flacără rece poate arde constant pentru câteva minute. Aceasta nu este o descoperire foarte plăcută, deoarece focul rece prezintă un pericol crescut: este mai ușor de aprins, inclusiv spontan, este mai dificil de detectat și, în plus, eliberează substanțe mai toxice. Pe de altă parte, descoperirea poate găsi o aplicație practică, de exemplu în tehnologia HCCI, care implică aprinderea combustibilului în motoare pe benzină nu din lumanari, ci dintr-o flacără rece.
Spune-le prietenilor:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: