¿Por qué arde la madera? ¿Por qué no se quema el metal?

Oh, quemaduras de metal. Simplemente no a las temperaturas de un fuego de leña.

“Punto de inflamación”, la temperatura a la que un material puede quemar, es básicamente la temperatura ambiente mínima a la que los compuestos en la madera tienen suficiente energía para romper los enlaces químicos que tienen y formar nuevos, compuestos más simples. En términos de friki de la química, esta es la temperatura a la que la reacción redox se vuelve termodinámicamente favorable.

Sabemos que las quemaduras de metal, debido a que la misma reacción ocurre todo el tiempo, sólo de forma relativamente lenta. La oxidación de metales, también conocida como oxidación o empañamiento, es exactamente la misma reacción que ocurriría en la combustión real.

El problema con la combustión de metales es que el material metálico tiene muy poco oxígeno. La mayoría de los materiales orgánicos tienen oxígeno dentro de su estructura molecular, y una mayor cantidad queda atrapada físicamente en la estructura del material (o, de manera equivalente, el material o un componente del mismo se evaporará a una temperatura menor de la que quema, mezclando el combustible en el aire ; las resinas de madera tienden a hacer esto). Este oxígeno ayuda a aumentar la favorabilidad termodinámico de la combustión, reduciendo así el punto de inflamación. Metales, por otro lado, pueden normalmente sólo oxidar en su superficie, donde el material está en contacto con el oxígeno atmosférico. La oxidación, a su vez, disminuye la velocidad de oxidación adicional al crear una barrera física entre el metal no oxidado y el oxígeno en el aire (llamada “corrosión protectora” o “corrosión de sacrificio”; muchos tratamientos anticorrosión de hierro o acero , como la galvanización, el azulado, el fosfatado, etc. funcionan de esta manera).

Si supera ese problema en un compuesto de metal, digamos que al mezclar un óxido de un metal menos galvánicamente noble, se le ocurren situaciones en las que verá que el metal se quema con mucha fuerza:

Esto es termita, una mezcla de polvo de aluminio y óxido de hierro. Cuando se le da una fuerte fuente de calor de inicio, el óxido de hierro cede su oxígeno al aluminio para crear óxido de aluminio, que es un compuesto mucho más estable, y las reacciones redox que simplifican las estructuras de unión química (incluida la combustión) tienden a ser exotérmicas. Bastante en este caso; la termita arde a más de 4,000 grados Farenheit, más del doble de la temperatura de los incendios de leña más calientes.

algunos ejemplos de quema de metales …

En primer lugar, mi favorito … ¡termita! una mezcla de óxido de aluminio y … finamente molido. AKA óxido de hierro. nota, el soplete de oxi es simplemente para el precalentamiento.

seguido por mi herramienta favorita … el soplete de oxígeno. ¡nada más puede cortar acero de más de un metro de espesor! usando sólo oxígeno para quemar su camino a través. procedimiento estándar … esquina de precalentamiento hasta que se derrita y comenzar a oxidar rápidamente, a continuación, zas … explosión en el oxígeno.

¿Qué tal el magnesio?

el zinc a menudo se incendia mientras se suelda … suciedad desagradable, deja polvo azul / blanco sobre todo … al igual que el cadmio, que produce … sorpresa sorpresa … ¡cadmio amarillo! Es difícil encontrar varillas de soldadura fuerte con cadmio.

Básicamente, cualquier producto químico que consiste en un metal y algo más … es decir, óxido de hierro, óxido de aluminio, cloruro de sodio … es el resultado de que el metal “quemado”, por lo general con el oxígeno, pero no siempre necesariamente así. la reacción de sodio y cloro es todavía un proceso de grabación. Produce calor. montones.

un kg de hierro tiene más calorías que un kg de madera. es solo que encender el hierro es un desafío. y la masa es tan grande y es tan conductiva que el calor se absorbe y se disipa rápidamente. Es por eso que la lana de acero se quema fácilmente, mientras que cualquier cosa mucho más gruesa no. por exactamente la misma razón de encender un fuego de pequeños trozos de madera en lugar de un registro de gran tamaño. superficie y el volumen … que necesitan suficiente área superficial con respecto al volumen para que se encienda.

¿Qué se está quemando?
Bueno, la respuesta inteligente sugiere que cualquier tipo de reacción con el oxígeno, es decir, la oxidación, técnicamente se puede llamar quemar. Sin embargo, en nuestro día a día asociamos con la quema de las llamas, pero en un nivel molecular que no es cierto.

Ahora imagina esa vieja barra de hierro que tienes en casa. Sí, puedes notar los copos marrones en él, que generalmente llamamos óxido. Se forma como resultado de la reacción del hierro con el oxígeno de la atmósfera. Esto es una especie de ardor, aunque sin llamas.

¿Por qué algo arde con llamas?
Cuando una partícula tiene su temperatura por encima de su temperatura de ignición, se quema, con llamas. Para que una partícula alcance más de su temperatura de ignición, debe recibir mucho calor de su entorno.

Ahora, imaginando que preguntaste, ¿por qué los metales no provocan llamas al calentar?
1. Los buenos conductores del calor: Supongamos que dos átomos en la barra de hierro superficie-A y B. Cuando aplicamos calor a A, la misma cantidad de calor no alcanza B debido a la alta conducción por los átomos de metal subyacente. Por lo tanto, el aumento de temperatura de B no es suficiente para mantener una reacción en cadena ardiente. Así no vemos llamas.

2. Área de superficie: imagine que su barra de hierro es de 2 kg. Si extraemos 10,000 fibras de la misma barra con el mismo peso, ¿sabes qué pasará? ¡LLAMAS! Esto se debe a una mayor superficie y, por lo tanto, a una menor conducción de calor. Un alambre fino no tiene suficiente metal para conducir el calor. 10.000 cables también entran en contacto con más oxígeno que 1 sola varilla, apoyando así la combustión.

Esto es lo que realmente sucede en el caso de la quema de lana de acero. Son fibras muy delgadas que se queman fácilmente con la aplicación de una llama.

(Lana de acero, que se puede quemar) (Cortesía: Photojojo)

Punto adicional: ¿Cómo quemar su barra de hierro en casa cuando su madre está fuera?
Usa una antorcha de acetileno-oxígeno, mi querido amigo. Acetileno eleva la temperatura del metal y óxidos de oxígeno forma de metal después con llamas. De este modo se puede quemar con éxito la varilla, y tal vez de toda la casa, si no se tiene cuidado.

(Wikipedia)

Ahora creo que se puede adivinar por qué madera se quema. Cuando quemamos madera, la energía de la luz solar almacenada durante varios años se libera en forma de calor y luz. También la madera es mal conductor del calor y es fácilmente inflamable. Por lo tanto, se alcanza fácilmente el punto de ignición y así se ven las llamas.

El trabajo anterior es correcta a lo mejor de mi conocimiento. Sin embargo, las correcciones son bienvenidas.

“¿Por qué arde la madera? ¿Por qué no se quema el metal?

Los metales se queman, muchos de ellos se queman extremadamente ferozmente. Sólo son difíciles de encender en forma masiva.

Creo que la razón principal es que los metales son excelentes conductores térmicos. Es muy difícil alcanzar la temperatura de ignición sin calentar el bloque completo. Sin embargo, los metales finamente divididos, como alambres, polvo, se encienden muy fácilmente. Muchos se encienden incluso sin ninguna fuente de ignición. Muchos metales comunes son pirofórico (piroforicidad – Wikipedia), incluyendo el hierro.

El polvo de hierro fino se enciende y se quema espontáneamente en contacto con el aire. Tal polvo de hierro fino se puede producir calentando oxalato de hierro.

Otros ejemplos para la quema feroz de metales:

Flash (fotografía) – Wikipedia

Fine magnesio malla / lámina en viejas bombillas de flash queman en un flash, alcanzando temperaturas extremas.

Soldadura exotérmica – Wikipedia

En la mezcla de termita, generalmente se quema aluminio, tomando el oxígeno del óxido de hierro. La reacción produce hierro líquido extremadamente caliente, útil para soldar.

“Bruning” no es más que una oxidación exotérmica rápida.

Tanto el metal como la madera pueden arder.

Sin embargo, la energía de activación para la oxidación de metal es a veces más alto, por lo tanto, la reacción se produce más lentamente que en comparación con la madera o el papel u otros combustibles tradicionales.

Además, los combustibles tradicionales suelen ser “materiales blandos” que se descomponen debido al calor, lo que hace que el material sea más volátil y, por lo tanto, acelera la reacción.

Con los metales esto es más difícil. El aire no puede conseguir fácilmente en el interior de metal, y por lo tanto de oxígeno tendrá menos superficie para reaccionar con, que contribuye a hacer que la reacción mucho más lenta.

Sin embargo, si usted tiene una atmósfera muy alta en oxígeno o temperaturas muy altas, el metal se quema! El metal dividido muy finamente, como la lana metálica, hará que el metal se queme incluso a baja temperatura y presiones normales de oxígeno.

Aquí hay un ejemplo de quema de lana de acero (básicamente acero muy fino):

La quema también conocida como combustión es un proceso en el cual los hidrocarburos en una sustancia se oxidan en presencia de oxígeno en CO2 y H2O. Los metales no están formados por hidrocarburos, están formados por núcleos metálicos que están inmersos en un mar de electrones, y existe una débil unión metálica entre los dos. Cuando se calientan, los átomos comienzan a vibrar, como resultado, superan la fuerza de atracción y se separan. Por lo tanto, pasan al estado líquido, lo que comúnmente denominamos derretimiento

Hay una maravillosa poco de ciencia Segunda Guerra Mundial-era que no mucha gente conoce.

N-Stoff : Algún día, en algún lugar del Instituto Kaiser Wilhelm había un Evil Overlord que no estaba contento con la cantidad de flammen que su flammenwerfer podía soportar, así que se acercó y tomó a dos tipos llamados Ruff y Krug para jugar con algo de harina y algunos cloro. Ahora, si estudiaste algo sobre química, puedes darte cuenta de que el uso de “harina” y “cloro” en la misma oración no significa buenas noticias para nadie, pero ya sabes, señores malvados nazis … Lo que descubrieron hizo a sus comisionados, sí, los mismos muchachos que cometieron el Holocausto, ¡NO! Y cuando se descubre algo que es demasiado loco incluso para los estándares de ciencias loco nazi usted sabe que está en un tratamiento. De hecho, el trifluoruro de cloro (como el compuesto se llama) resultó ser bastante bueno en la quema de bunkers a la tierra – y por bunkers “quema” nos referimos a todo el bunker, como en el hormigón maldita está en llamas! – además se duplicó como agente de guerra química, emitiendo humos corrosivos y tóxicos. N-Stoff (que se traduce como Sustancia-N, sí, fallaron un poco el nombramiento aquí) arde a una temperatura de 2400 grados Celsius, el doble de la temperatura de la lava y casi suficiente para hervir el acero, y puede prender fuego a cosas que no deberían arder como vidrio, arena húmeda o asbesto (la misma sustancia que usaban para fabricar material incombustible). Cuando 900 kg de que se derramó por accidente en un suelo de hormigón, se incendió por sí mismo (ya que hierve cuando se expone al aire y se enciende cuando se expone al agua) y se quemó distancia de 30 cm de hormigón y 90 cm de grava. No creo que alguna vez hubo algo así como Enuff Dakka de lanzallamas, pero Sustancia N acerqué para entregarlo. Los nazis nunca utilizaron la materia, ya que era demasiado peligroso un incontrolable, pero más tarde se encontró su uso en la industria de semiconductores y nuclear como agente limpiador – después de haber sido doblado un poco demasiado violento para su uso como combustible para cohetes.

También se explica en forma de video aquí.

Entonces los metales pueden arder. La única pregunta es si usted tiene el derecho oxidante 😉

Pregunta original: ¿por qué arde la madera? ¿Por qué no se quema el metal?

Todos los materiales en este planeta puede quemar, incluyendo el planeta tierra en sí, la cuestión es la cantidad de energía (fuego) que se necesita para el material / objeto a prenderse fuego?

Los determinantes de si un fuego capturas objeto son algunas de las variables como el tamaño de la misma, el tipo de material (es decir, metal) y la fuente de calor (estamos usando un encendedor, hoguera o un reactor nuclear para establecer este objeto en el fuego?)

Simplemente, todos los materiales tienen algo que se llama “capacidad térmica”, que es la cantidad de calor que el material puede soportar antes de que “las capturas de fuego”.

Sin embargo, si se calientan mediante la captura de “fuego” ver una llama de fuego emitida por el material, pues no, eso no es necesariamente aplicable a todos los materiales.

Entonces sí, puede incendiar metales si proporciona las condiciones adecuadas para que puedan atraparlo.

Todos los compuestos se someterán a cambio de fase a una cierta temperatura y presión. Sin embargo, a presión atmosférica en presencia de oxígeno y otros gases reactivos, algunos compuestos sólidos no siempre llegar a su punto de fusión antes de que ocurra una reacción química.

Mencionas carbono. El carbono no se derrite a la presión atmosférica y se sublima (el cambio de fase de sólido a gas) a 3642

o

la atmósfera de C. En la tierra, nunca alcanzará este punto antes de oxidar (quemar).

Algunos de los materiales mencionados no son compuestos químicos homogéneos, la introducción de otra capa de complejidad, ya que no se derretirán todos a la vez o incluso pueden someterse a una reacción internamente a ciertas temperaturas.

EDIT: rs6866 también es correcto que algunos compuestos serán sometidos a descomposición térmica (que todavía es una reacción química), incluso en ausencia de cualesquiera otros reactivos.

Realmente aprecio la respuesta contundente de Geoffrey Widdison. No puedo mejorarlo. Pero, puedo agregar dos observaciones …

¡Por supuesto, quemaduras de metal! Incluso los metales que no se encienden y producen llamas exhiben una oxidación lenta. Llamamos a este proceso ‘oxidación’. No sé si un químico caracterizaría la oxidación y la quema como procesos idénticos, pero son dos manifestaciones de la misma trasformación química.

Cuando era niño, para disgusto de mis padres, pedía tiras finas de magnesio. (Antes de Internet, llamamos a este “pedido por correo”). Me gustaría encender la cinta de magnesio y verlo arder-ocasionalmente gotea demasiado caliente en el metal. Emitía una luz brillante. Al menos sabía lo suficiente para proteger los ojos mirando hacia otro lado o el uso de máscara de soldador.

Mira este video, solo 30 segundos. Niños: ¡No intenten esto en casa, a menos que tengan protección para los ojos y supervisión de un adulto!

El magnesio se quema como LOCO.

Solía ​​tener un bloque firestarter unido a mi navaja Victorinox; era un pequeño bloque de magnesio con una tira de pedernal artificial – y como utilizaría en un estilo antiguo encendedor Zippo – sentó en un lado.

Usted afeitó unos pocos bits de magnesio con el cuchillo y luego utilizó el lado opaco de su cuchillo de huelga chispas con el pedernal. Idealmente, algunas de sus chispas se encenderían y encenderían el magnesio y el POW, el fuego comenzó. Solo asegúrese de tener a mano yesca y combustible, porque el magnesio arde BRILLANTEMENTE.

Niza cuestión, hecho de metal se queman es sólo que el aire no puede entrar en contacto con ella correctamente, y la parte que se quema formas de óxido debido a la quema del curso proporciona una capa que evitar una mayor quema.

Entonces, solo si puede permitir que el aire pase a través de él, se quemará, y adivine para qué tenemos método.

Los fuegos artificiales se encendió contiene metales como el magnesio, etc., y como saben que se queman, o bien convertirlos en polvo o lo calientan mucho en presencia de oxígeno y metales se quemarán.

También producen llamas de diferentes colores cuando se queman, así es como tu cohete cuando explota muestra color.

También verifique en YouTube la quema de magnesio metálico, realmente lo encontrará interesante.

Los metales arden y arden violentamente.

flash de la cámara Early solía ser de magnesio, que es la del metal más reactivo.

Dato curioso: los cohetes vuelan debido al polvo de aluminio.

Alguna vez ha tratado de extraer un petardo abierta sólo para encontrar polvo de plata? Es aluminio en polvo. El aluminio en polvo cuando se inflama quemaduras violentamente. Entonces, incluso los cohetes espaciales más avanzados que usan Solid Rocket Boosters usan aluminio en polvo como combustible para cohetes

NASA – Impulsores de cohetes sólidos

El acero se quema antes de derretirse, así es como la antorcha de corte de oxiacetileno obtiene su gran efectividad. La mayor parte del calor es de hierro candente una vez que comienza el corte.

Quemaduras de aluminio. ¿Alguna vez viste el lanzamiento de un transbordador espacial? Desarrollado por la quema de aluminio.

Quemaduras de magnesio. Los japoneses descubrieron esto cuando Tokio fue bombardeada fuego.

Quemaduras de sodio

quemaduras titanio que es la razón por piezas fundidas se deben hacer en un vacío.

El uranio arde en el aire.

Los metales se queman fácilmente. ¿Alguna vez has visto un espectáculo de fuegos artificiales o una bengala? ¿Alguna vez has visto una bengala en el camino o un marcador de humo? ¿Alguna vez se preguntó cómo existen miles de millas de ferrocarril como esencialmente una sola pieza? Todo metal en llamas.

De hecho, se podría considerar que el óxido es una especie de ceniza metálica.

La parte difícil es que muchas reacciones de combustión de metales requieren un catalizador específico y / o altas temperaturas para arder con una llama visible.

Pero no siempre. Una de las formas más fáciles de identificar un elemento es una prueba de grabación. Una gran cantidad de los metales de transición tienen colores de la llama muy interesantes y únicos.

El metal se quemará si se divide lo suficientemente fino …

Explosión de polvo de titanio y circonio:

Explosión de polvo de aluminio:

Quemaduras de acero. Esto es un peligro constante en la herrería, donde está deliberadamente conseguir el acero caliente por lo que se ablandará, lo que le permite ser trabajado fácilmente con un martillo y yunque, o doblado o torcido. La idea general es conseguir el metal tan caliente como sea posible, y trabajar mientras se enfría hasta que se vuelve demasiado difícil de trabajo, y se repetirá. Conseguir un centenar de grados más caliente, tiene mucho más tiempo antes de que sea demasiado fresco. Pero conseguirlo demasiado caliente, y de repente se está quemando, escupiendo trozos, lo que reduce en tamaño, consiguiendo sin hueso, y básicamente arruinar todo el trabajo que has puesto.

Peor aún, la soldadura de forja requiere temperaturas significativamente más altas, lo que lo acerca mucho más al punto de combustión.

Ahora, esta llama en realidad no es particularmente violento o caliente, y retirado de la forja no es capaz de mantener el suficiente calor para quemar el metal por mucho tiempo. Pero quemarlo sí.

Algunos metales queman fácilmente tal como magnesio y sus aleaciones. Thermite está hecho de hierro en polvo y aluminio con otros compuestos añadidos. Soldadura se quema realmente algunos de los metales de distancia. El corte con plasma y oxicombustión calienta los metales hasta la temperatura de ignición y agrega una fuente de oxígeno que quema y lo elimina. Ciertos metales alcalinos pueden ingnite violentamente con el agua

La madera contiene carbono, que es inflamable. El metal no.

El carbono es el único que hace que algo sea inflamable. Toda la vida en la tierra está basada en carbono, lo que significa que todos los seres vivos se queman, mientras que cualquier cosa que no esté basada en carbono se derrite. Es por eso que el metal se derrite, las velas se derriten, pero los árboles y los humanos se queman. Carbón.