Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvorfor kommer der røg fra en brand?

Trækul dannes ved at opvarme træ til høje temperaturer i mangel af ilt. Kim Steele/Getty Images

Lad os sige, at du har en dejlig ild, og det er brændt ned til det punkt, hvor det, du ser, er en samling varme "glødende gløder". Ilden producerer stadig meget varme, men det producerer slet ikke røg. Du er måske nået til dette punkt enten ved at starte med træstammer i en pejs eller ved at starte med trækul. Hvis du nu smider et stykke træ, eller endda et ark papir, på denne ild, hvad du vil bemærke er, at det nye brændstof producerer meget røg, når det varmes op. Derefter, pludselig (ofte med en lille pop), det brænder i flammer og røgen forsvinder.

Hvis du har en pejs eller brændeovn, eller hvis du har været omkring mange lejrbål, denne lille scene er meget kendt for dig. Det fortæller dig meget om røg - lad os se på, hvad der sker.

Der er fire ting, du finder i ethvert stykke træ:

  • Vand - Nyklippet træ indeholder meget vand (nogle gange er mere end halvdelen af ​​dets vægt vand). Krydret træ (træ, der har fået lov til at sidde i et eller to år) eller ovntørret træ indeholder meget mindre vand, men den indeholder stadig nogle.
  • Flygtige organiske forbindelser - Da træet levede, den indeholdt saft og en lang række flygtige kulbrinter i dens celler. Hvis du har læst, hvordan mad fungerer, du ved, at cellulose (en hovedkomponent i træ) er et kulhydrat, hvilket betyder, at den er lavet af glukose. En forbindelse er "flygtig", hvis den fordamper ved opvarmning. Disse forbindelser er alle brændbare (benzin og alkohol er, trods alt, kulbrinter - de flygtige kulbrinter i træ brænder på samme måde).
  • Kulstof
  • Aske - Ask er de ikke-brændbare mineraler i træets celler, ligesom calcium, kalium og magnesium.

Når du sætter det friske stykke træ eller papir på en varm ild, røgen du ser er de flygtige kulbrinter fordamper fra træet. De begynder at fordampe ved en temperatur på cirka 300 grader F (149 grader Celsius). Hvis temperaturen bliver høj nok, disse forbindelser brænder i flammer. Når de begynder at brænde, der er ingen røg, fordi kulbrinterne bliver til kuldioxid og vand (begge usynlige), når de brænder.

Dette forklarer, hvorfor du ikke ser røg fra en trækul (eller en ild, der er brændt ned til gløder). Trækul skabes ved opvarmning af træ til høje temperaturer i fravær af ilt. Det er, du tager træ og lægger det i en forseglet æske af stål eller ler, og du opvarmer det til omkring 1, 000 grader F (538 C). Denne proces fjerner alle de flygtige organiske forbindelser og efterlader kulstoffet og mineralerne (aske). Når du tænder kul, hvad der brænder er rent kulstof . Det kombineres med ilt for at producere kuldioxid, og hvad der er tilbage ved slutningen af ​​ilden er asken - mineralerne.

Koks fra kul er det samme. Koks er kul, der er blevet opvarmet i fravær af ilt for at drive det organiske væk. Røgen, som denne proces producerer, er faktisk meget værdifuld - den indeholder kultjære, kulgas, alkoholer, formaldehyd og ammoniak, blandt andet. Og alle disse forbindelser kan destilleres ud af røgen til brug. Du har måske hørt om methanol (en form for alkohol) omtalt som " træsprit . "Det plejede at blive produceret ved at destillere ud af trærøg.