»Рукописи не горят!» — писал известный русский прозаик и драматург М. Булгаков. На самом деле легендарная цитата не имеет ничего общего с реальными фактами. Огонь легко превращает волокнистый материал в золу, а температура возгорания бумаги зависит от типа бумаги, влажности воздуха, уровня кислорода в атмосфере и мощности источника тепла.
Суть процесса
С научной точки зрения горение — это химическая реакция окисления, в результате которой выделяется тепло, окись углерода, водород и другие газообразные вещества. Мы наблюдаем продукты горения в виде дыма с резким и специфическим запахом. Обычно бумага воспламеняется в присутствии окислителя и источника возгорания, но возможно и самовозгорание. Кислород действует как окислитель, его должно быть не менее 14% в воздухе.
Сухие листы или рулоны бумаги могут воспламениться открытым пламенем, электрической или механической искрой или раскаленным предметом. Поглощение бумаги огнем начинается с экзотермической реакции, если вовремя ничего не предпринять, процесс, инициированный возгоранием, не затухает и вскоре переходит в устойчивое горение.
Характерные особенности
Как вы знаете, для промышленного производства бумаги используются древесина, хлопковые волокна, лен, сено или вторсырье (макулатура). На первичной стадии обработки вареная древесная масса, предназначенная для использования в качестве материала для письма, рисования и других нужд человека, содержит до 95% воды. После высыхания бумага становится толстой, гладкой и чувствительной к огню.
Различные методы печати предъявляют свои требования к листам с точки зрения плотности, текстуры, цвета, поэтому температура воспламенения бумаги незначительно варьируется в зависимости от типа. Так, чтобы фото засветилось, градусы Цельсия должны превышать отметку в 365 ° С. Для получения блестящего материала в состав добавляют смолу, ускоряющую термохимическую реакцию.
Если хозяйка на кухне имеет дело с жировым целлюлозным материалом, который не нужно предварительно смазывать, температура возгорания бумаги для выпечки составит 170 ° С. Но, как правило, коэффициент термостойкости пленок должен быть «профессиональный» духовой шкаф с силиконовой пропиткой на порядок выше (до 250-300 ° С). Специальная огнеупорная бумага практически не поддерживает горение, обладает хорошей механической прочностью, термостойкое волокно способно выдерживать температуру выше 1000 ° С.
Температура воспламенения бумаги по Цельсию
В России и ряде других стран, в том числе европейских, для измерения температуры используются градусы Цельсия, которые также используются в Международной системе единиц (СИ) вместе с кельвином. Андерс Цельсий определил температуру плавления льда как 0 ° C, а вода закипает при 100 ° C. Что касается точки воспламенения бумаги, вы помните знаменитый эпиграф к роману Рэя Брэдбери?
«451 градус по Фаренгейту — это температура, при которой бумага воспламеняется и горит.»
Уже после публикации книги «451 градус по Фаренгейту» было обнаружено неправильное название: пожар на поверхности бумажных страниц происходит при температуре 451 градус по Цельсию, а не по шкале Фаренгейта. Позже автор бестселлера признался, что посоветовавшись со знакомым пожарным, он просто перепутал температурные эквиваленты.
Температура воспламенения бумаги по Фаренгейту
Люди в Англии и США более привыкли к шкале Фаренгейта, названной в честь физика Габриэля Фаренгейта, где ноль градусов Цельсия составляет 32 ° F. Долгое время шкала немецких ученых использовалась во всех англоязычных странах, но в конце 70-х годов прошлого века ее практически полностью заменили шкалой Цельсия. Температура замерзания воды по Фаренгейту составляет + 32 °, а точка кипения — + 212 °. С помощью простых расчетов можно определить, что процесс горения бумаги или картона начинается, если сухой материал нагревается до 843 градусов по Фаренгейту.
Возгорание или воспламенение: в чем разница
Возгорание считается началом горения бумаги под воздействием источника возгорания. По сути, это пусковой механизм, после которого начинается цепная реакция. Если успеешь вовремя среагировать, пожар можно потушить без посторонней помощи.
Возгорание всегда сопровождается постоянным пламенем, которое выделяет свет и тепло, необходимые для поддержания огня. Наибольшую опасность представляет неплотная бумага — она насыщена кислородом, достаточным для воспламенения от искры или местного тепла. Некоторые градусы могут быть добавлены или вычтены из средней температуры воспламенения бумаги, в зависимости от качества волокна и условий горения.
Метод измерения высоких температур
Измерение температуры пламени имеет свои особенности и трудности. Пирометр необходим для определения температуры воспламенения бумаги или любого другого горючего материала. Его еще называют инфракрасным термометром или тепловым детектором. Различают оптические, радиационные и спектральные пирометры. Электронное устройство незаменимо в тех случаях, когда нет возможности подойти к огню.
Пирометр — это прибор точной инженерии, предназначенный для бесконтактного измерения мощности теплового излучения. Устройство представляет собой отличную альтернативу контактным средствам; он используется для дистанционного расчета температуры раскаленных предметов или используется в качестве теплового радара в различных промышленных зонах. Чтобы определить, при какой температуре загорается бумага, можно использовать низкотемпературный пирометр.
Возможно ли самовоспламенение
Сильное самоускорение экзотермических реакций без внешнего воздействия пламени или горячего тела приводит к самовоспламенению. Температура самовоспламенения бумаги находится в районе 450 ° С. При определении показателя учитывается степень влажности материала, его состав, наличие или отсутствие пигментированных красителей. Проще говоря, макулатурный «огонь» может загореться сам по себе, когда температура окружающей среды достигает критического уровня.
Уменьшение влажности воздуха и увеличение концентрации кислорода в очаге горения влияют на температуру самовоспламенения, снижая ее. Промасленные бумажные листы после высыхания подвергаются самопроизвольному термическому возгоранию, но рулонные полотна не горят. Если выделяются тепло и дым, но нет пламени, процесс называется беспламенным.
Кстати, иллюзионисты часто используют в своих выступлениях самовоспламеняющуюся бумагу. Например, лист, пропитанный перекисью натрия, быстро и ярко светится при контакте с небольшим количеством воды. Зрелище очень зрелищное, но достаточно опасное, поэтому не рекомендуется выполнять «трюк» дома без определенных технических навыков.
Не шутите с огнем!
Бумага представляет собой серьезную опасность возгорания, быстро воспламеняется, активно взаимодействует с парами и газообразными продуктами, содержащимися в воздухе, и сильно горит. В квартирах и жилых домах источником возгорания может стать газовая плита, перегретый или неисправный электроприбор, незажженная спичка или сигарета. Основная причина домашних пожаров — человеческая халатность, несоблюдение элементарных правил безопасности.
Не оставляйте бумагу возле нагревательных приборов, не перегружайте электрическую сеть. Не кладите картонные листы под телевизор, компьютер, зажженные свечи. Чтобы бумага не стала источником огня, никогда не курите в постели, держите в доме огнетушитель и плотную ткань: с их помощью пламя не успеет перекинуться на близлежащие предметы. Комбинезоны из 100% хлопка и деним нелегко воспламеняются.
Даже если газета загорится, действуйте разумно и не паникуйте. По возможности устраните сквозняки: доступ свежего воздуха прибавит огню силы, прикройте лицо от едкого дыма влажным платком, отключите все электроприборы от розеток и, схватив важные документы, покиньте комнату. Зная и строго соблюдая правила безопасного поведения, можно предотвратить распространение огня, не рискуя жизнью.
Подведем итоги
практически невозможно представить повседневную жизнь человечества без книг, журналов, записных книжек, календарей и другой печатной продукции. Бумага, столь популярная в древнем мире, сыграла выдающуюся роль в развитии литературы, живописи и образования. Его нерациональное использование не только грозит уничтожением миллионов деревьев, но и неизбежно приведет к гуманитарной катастрофе в будущем. Будьте осторожны с бумагой, будьте бдительны и осторожны с огнем: так мы сохраним красоту нашей планеты и сделаем мир лучше!
