La combustione.
Il triangolo del fuoco.
Il fuoco ed il fumo sono manifestazioni visibili della combustione, i gas prodotti sono solitamente poco percepibili.
Per far si che avvenga la combustione (fuoco in parole povere) e necessario che ci sia una presenza concomitante di tre elementi: il combustibile, il comburente e l’innesco!
Se manca uno degli elementi del triangolo del fuoco il processo non si sviluppa, o si spegne.
Il combustibile può essere di varia natura.
Nel nostro caso può essere: legna, carbone, carbonella, bricchette, pellets ecc.
Il comburente e solitamente rappresentato dal ossigeno presente nel aria con una percentuale del 21% circa.
L’innesco e l’energia che consente l’avvio della reazione fra comburente e combustibile. Può essere una fonte di calore, una scintilla ecc.
Una volta che il processo della combustione è stato avviato prosegue per auto sostentamento, ovvero grazie al energia che rilascia la combustione stessa.
In genere la combustione avviene solitamente in due modalità:
- Come combustione controllata, per esempio nei dispositivi che usiamo per cuocere.
- E incontrollata, come per esempio un incendio.
Per spegnere un fuoco si può agire in tre modi:
- Togliendo il combustibile.
- Togliendo l’ossigeno.
- Raffreddando (si ferma la reazione di auto innesco).
L’esperimento della candela birichina (se avete figli piccoli si divertiranno imparando).
Materiale necessario: una candela (piccola), un fiammifero, un piattino, un bicchiere di vetro.
Appoggiate la candela sul piattino, accendetela, e chiedete al bambino se, secondo lui, esiste un modo per spegnerla senza soffiarci su. Vi dirà di no… invece se coprite lentamente la candela con il bicchiere la vedrete spegnersi.
La combustione va avanti fintanto che al interno del bicchiere c’è ossigeno, una volta che la fiammella ha consumato tutto l’ossigeno si spegnerà!
Come si produceva il fuoco anticamente:
Sostanzialmente ci sono due procedimenti:
- Di natura meccanica: sfregando due legnetti, uno duro ed un altro più morbido si genera il calore necessario per innescare la combustione.
- Di natura fisica: percuotere una pietra focaia o pirite: minerale che produce scintille se percosso con l’acciaio, di colore oro si confonde facilmente con il metallo prezioso; in modo di generare scintille che vengono dirette verso un materiale facilmente infiammabile.
Si può usare per accendere un fuoco anche una lente d’ingrandimento o una qualsiasi lente che concentri i raggi solari. Mano ferma e pazienza.
Prodotti della combustione.
Se la combustione avvenisse in modo perfetto ovvero completo si produrrebbero soltanto:
- Biossido di carbonio (CO2 – anidride carbonica). Ritenuta uno dei principali gas serra presenti nella nostra atmosfera. Indispensabile per la vita e la fotosintesi delle piante.
- Acqua
Nella realtà i sottoprodotti della combustione contengono altre sostanze:
- Monossido di carbonio (CO), gas inodore e insapore, velenoso, prodotto da combustione in difetto d’aria. Molto affine con le molecole di ferro (4) contenute nel emoglobina presente nei globuli rossi, che sono deputate al trasporto dell’ossigeno alle cellule, affinità 200 volte superiore all’ossigeno, ed è questa la ragione dell’intossicazione (solitamente mortale) in ambienti chiusi dove è presente una combustione. Morale della favola, non usate dispositivi di cottura in ambienti chiusi!
- Ossidi di zolfo e di azoto, inquinanti atmosferici prodotti dalla combustione di combustibili fossili (carbone) o derivati del petrolio.
- Idrocarburi policiclici aromatici, prodotti come sopra. (non si formano nelle cotture a bassa temperatura)
Tutte sostanze che dipendono dalle condizioni della combustione, per esempio temperatura, miscelazione fra aria e combustibile, natura del combustibile, presenza di impurezze ecc.
Un po di storia!
I miti antichi ci raccontano che il fuoco ha origine divina, e per questo che gli uomini “rubano” il fuoco agli dei, ci sono numerose varianti a questo furto ai loro danni, la più nota è quella di Prometeo nella mitologia greca.
Curiosità: per che la fiamma va verso l’alto?
Una fiamma e formata da un insieme di molecole di gas incandescente. Essendo calde le molecole si allontanano l’una dal altra, diventano cosi meno dense rispetto al gas freddo e di conseguenza più leggere, per questo motivo le fiamme salgono verso l’alto!
Conoscere significa crescere, questo articolo vuole essere un piccolo aiuto per migliorare le nostre cotture sia alla griglia che al barbeque!