Укротяването на огъня е един от най-важните етапи в развитието на човешката цивилизация. Когато седим около огъня, усещаме неговата топлина, виждаме дим и летящи искри, а понякога чуваме и пукания, които приличат на специален език на огъня.
Ако изхвърлим митичните конструкции и сериозно се замислим над въпроса защо дървата за огрев се напукват в огъня, отговорът няма да дойде веднага на ум дори за възрастен и образован човек. Нека се опитаме да се справим с това явление въз основа на научни факти.
Интересен факт: Дървата за огрев от различни видове дърва се напукват в огъня по различни начини. Аспенът се характеризира с силен, тъп звук, не само, че борът пука силно, той също излъчва мирис на катран, много искри летят, същия ефект може да се наблюдава при изгаряне на ела, кедър, смърч, лиственица. Добре изсъхналата букова дървесина обикновено се отличава с „тишина“, пукнатините, ако има такива, са слаби.
Химически процеси вътре в огъня
Акустичните шумове по време на горенето могат да бъдат класифицирани по продължителността им във времето - непрекъснати и единични. Човек може да чуе не само постоянно пукане, но и единични силни „изстрели“ и дори експлозии. Не може да се каже, че естеството на тези явления се причинява само от всеки един химичен процес, комплекс от такива промени и взаимодействия възниква веднага вътре в огъня. В които участват влага, въздух, топлина. Ключовият ефект е достъпът до огъня с кислород.
Случайните щракания могат да имат не само химичен, но и механичен произход - под въздействието на висока температура отделни фрагменти отскачат от дървения материал, той се изгаря. Емисиите на горещ газ от дънера се чуват като силен поп.
Интересен факт: учените научиха как да отопляват дърво без достъп до въздух (или с много ограничени доставки), подобна технология се използва активно в производството. Този метод на нагряване ви позволява да генерирате много повече топлина.
Обемът на описаните акустични ефекти зависи от степента на свиване на дървения материал - букът практически не се напуква, на всяко дърво се назначава собствен коефициент на отлагане при силни топлинни ефекти. На "клетъчно ниво", напукването може да се обясни по следния начин - горещите газове запълват частици дървесина, оказвайки силен натиск върху тях отвътре, в резултат на това "клетки" се спукват като балон, в който се изпомпва твърде много въздух. Има милиони такива „клетки“ и като цяло те издават звуци, чуваеми при наблюдение на пожар.
Колкото и добре да са били изсушени дървата за огрев, дори при използване на съвременни технологии, не е възможно напълно да се извлича влага от тях. Същият бук все още пука, само много, много тихо. Клетките му се спукват под въздействието на разширяваща се водна пара. Кипящата смола също се разширява и издава звук. Лесно е да си представим такива химически процеси чрез варене на кофа с вода над огън - многобройни мехурчета, избухващи по повърхността на кипяща течност, са аналог на това, което се случва вътре в дървен труп.
Научно обяснение защо дървата за огрев се напукват при пожар
Познатите и познати ни явления се основават на сложни химични процеси. Опростеното изгаряне на огъня може да бъде разделено на два основни етапа - термично разлагане на дървесни съединения (пиролиза) и унищожаване на остатъчни материали. Потокът на първия изисква температура до 450 ° С, на този етап активно се отделят газове (въглероден оксид, въглероден диоксид, метан, водород), различни течности (алкохолни съединения, киселини). Остатъчният материал „изпада“ под формата на въглища, които в зависимост от вида дървесина могат да бъдат 85% въглерод. Тогава огънят го унищожава, само по-бавно.
Пукнатината, която чуваме, е разкъсването на слоеве дървесина от газове, проникващи в дънера, следствие от активно протичащото термично разлагане на съединенията. Пукнатините на въглищата, които се образуват по време на този химичен процес. Също така може да се появи напукване поради деформация на трупа под въздействието на силна топлина.