يعد ترويض النار من أهم مراحل تطور الحضارة الإنسانية. عندما نجلس بجوار النار ، نشعر بدفئها ، نرى الدخان والشرر يتطاير ، وأحيانًا نسمع صوت فرقعات تبدو كلغة خاصة للنار.
إذا تجاهلنا الإنشاءات الأسطورية ، وفكرنا بجدية في السؤال عن سبب تكسير الحطب في النار ، فإن الجواب لن يتبادر إلى الذهن على الفور حتى بالنسبة لشخص بالغ ومتعلم. دعونا نحاول معالجة هذه الظاهرة على أساس الحقائق العلمية.
حقيقة مثيرة للاهتمام: الحطب من أنواع مختلفة من شقوق الخشب في النار بطرق مختلفة. تتميز Aspen بصوت عالٍ وباهت ، ولا تنفجر شجرة الصنوبر بصوت عالٍ فحسب ، بل تنبعث منها أيضًا رائحة قطرانية ، والعديد من الشرارات تطير ، ويمكن ملاحظة نفس التأثير عند حرق التنوب ، والأرز ، والتنوب ، واللارك. يتميز خشب الزان المجفف جيدًا بـ "الصمت" ، وتكون الخشخشات ، إن وجدت ، ضعيفة.
العمليات الكيميائية داخل الموقد
يمكن تصنيف الضجيج الصوتي أثناء الاحتراق حسب مدتها في الوقت - المستمر والوحيد. يمكن للشخص أن يسمع ليس فقط صدعًا مستمرًا ، ولكن أيضًا "طلقات" قوية واحدة ، وحتى انفجارات. لا يمكن القول أن طبيعة هذه الظواهر ناتجة فقط عن أي عملية كيميائية واحدة ، ويحدث مجموعة معقدة من هذه التغييرات والتفاعلات على الفور داخل النار. التي فيها الرطوبة والهواء والحرارة. التأثير الرئيسي هو الوصول إلى نيران الأكسجين.
لا يمكن أن يكون للنقرات العرضية مادة كيميائية فحسب ، بل لها أيضًا أصل ميكانيكي - تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة ، ترتد الشظايا الفردية من الخشب ، حيث يتم تلميعها. يمكن سماع انبعاث الغازات الساخنة من داخل السجل باعتباره صوتًا مرتفعًا.
حقيقة مثيرة للاهتمام: تعلم العلماء كيفية تسخين الخشب دون الوصول إلى الهواء (أو إمدادات محدودة للغاية) ، وتستخدم تقنية مماثلة بنشاط في الإنتاج. تسمح لك طريقة التسخين هذه بتوليد المزيد من الحرارة.
تعتمد جهارة التأثيرات الصوتية الموصوفة على درجة انكماش مادة الخشب - لا يتكسر الزان عمليا ، ويتم تعيين كل معامل شجرة خاصة به تحت تأثيرات حرارية قوية. على "المستوى الخلوي" ، يمكن تفسير الطقطقة على النحو التالي - الغازات الساخنة تملأ جزيئات الخشب ، مما يمارس ضغطًا قويًا عليها من الداخل ، نتيجة انفجار "الخلايا" مثل البالون ، حيث يتم ضخ الكثير من الهواء. هناك الملايين من هذه "الخلايا" ، وفي المجمل ، تنتج أصواتًا مسموعة عند ملاحظة حريق.
بغض النظر عن مدى جودة حطب الوقود ، حتى باستخدام التقنيات الحديثة ، لا يمكن استخراج الرطوبة منها تمامًا. نفس الزان ينفجر على أي حال ، فقط هادئ جدًا جدًا. تنفجر خلاياها تحت تأثير بخار الماء المتوسع. كما يوسع راتنج الغليان وينتج صوتًا. من السهل تخيل مثل هذه العمليات الكيميائية عن طريق غلي دلو من الماء فوق النار - فقاعات عديدة تنفجر على سطح سائل يغلي هي نظير لما يحدث داخل سجل الخشب.
شرح علمي لماذا يتصدع الحطب في النار
تستند الظواهر المألوفة والمألوفة لنا على العمليات الكيميائية المعقدة. يمكن تقسيم حرق الموقد المبسط إلى مرحلتين رئيسيتين - التحلل الحراري لمركبات الخشب (الانحلال الحراري) وتدمير المواد المتبقية. لتدفق الأول ، مطلوب درجة حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية ، في هذه المرحلة غازات (أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان والهيدروجين) ، يتم إطلاق السوائل المختلفة (مركبات الكحول والأحماض) بنشاط. المواد المتبقية "تتساقط" على شكل فحم ، يمكن أن يكون 85٪ كربون حسب نوع الخشب. ثم تدمرها النار أيضًا ، ببطء أكثر.
الكراك الذي نسمعه هو تمزق طبقات من الخشب عن طريق الغازات التي تخترق السجل ، نتيجة للتحلل الحراري للمركبات. طقطقة الفحم ، التي تتشكل خلال هذه العملية الكيميائية. أيضا ، قد يحدث طقطقة بسبب تشوه السجل تحت تأثير الحرارة الشديدة.
