Cómo se genera el fuego?

El fuego es la oxidación rápida de un material, en el proceso químico exotérmico denominado combustión, liberando calor, luz y diversos productos de reacción. Los procesos oxidativos más lentos como la oxidación o la digestión no están incluidos en esta definición. A continuación les contamos todos los detalles.

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El fuego es caliente por la conversión del doble enlace débil en oxígeno molecular, O2. El agua libera energía (418 kJ por 32 g de O2). Las energías de enlace del combustible juegan sólo un papel menor aquí. En cierto punto de la reacción de la combustión, llamada punto de ignición, se producen llamas. La llama es la parte visible del fuego. Las llamas consisten principalmente en dióxido de carbono, vapor de agua, oxígeno y nitrógeno. Si está suficientemente caliente, los gases pueden ionizarse para producir plasma. Dependiendo de las sustancias encendidas, y de cualquier impureza exterior, el color de la llama y la intensidad del fuego serán diferentes.

El fuego en su forma más común puede resultar en conflagración, que tiene el potencial de causar daño físico a través de la quema. El fuego es un proceso importante que afecta a los sistemas ecológicos de todo el mundo. Los efectos positivos del fuego incluyen estimular el crecimiento y mantener varios sistemas ecológicos.

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Los efectos negativos del incendio incluyen el peligro para la vida y la propiedad, la contaminación atmosférica y la contaminación del agua. Si el fuego elimina la vegetación protectora, las fuertes lluvias pueden llevar a un aumento en la erosión del suelo por el agua. Además, cuando se quema la vegetación, el nitrógeno que contiene se libera en la atmósfera, a diferencia de elementos como el potasio y el fósforo que permanecen en las cenizas y se reciclan rápidamente en el suelo. Esta pérdida de nitrógeno causada por un incendio produce una reducción a largo plazo de la fertilidad del suelo, que sólo se recupera lentamente cuando el nitrógeno se “fija” de la atmósfera por rayos y por leguminosas como el trébol.

El fuego ha sido utilizado por los seres humanos en los rituales, en la agricultura para limpiar la tierra, para cocinar, para generar calor y luz, para la señalización, la propulsión, la fundición, la forja, la incineración de desechos, la cremación y como arma o modo de destrucción.

Los incendios se inician cuando un material inflamable o combustible, en combinación con una cantidad suficiente de un oxidante tal como gas oxígeno u otro compuesto rico en oxígeno (aunque existen oxidantes que no son oxígeno), se exponen a una fuente de calor o temperatura ambiente por encima del punto de inflamación. Esto se llama comúnmente el tetraedro del fuego. El fuego no puede existir sin todos estos elementos en su lugar y en las proporciones correctas.

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Si el oxidante es oxígeno del aire circundante, la presencia de una fuerza de gravedad, o de alguna fuerza similar causada por la aceleración, es necesaria para producir la convección, que elimina productos de la combustión y trae un suministro de oxígeno al fuego.

Una llama es una mezcla de gases reactivos y sólidos que emiten luz visible, infrarroja y a veces ultravioleta, cuyo espectro de frecuencia depende de la composición química del material en combustión y de los productos de reacción intermedios. En muchos casos, como la quema de materia orgánica, por ejemplo la madera, o la combustión incompleta del gas, las partículas sólidas incandescentes llamadas hollín producen el familiar resplandor rojo-anaranjado del “fuego”. Esta luz tiene un espectro continuo. La combustión completa del gas tiene un color azul débil debido a la emisión de radiación de una sola longitud de onda de varias transiciones electrónicas en las moléculas excitadas formadas en la llama.

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