Вогонь

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Вогонь
Символічно чотири елементи, необхідні для підтримування вогню: паливо, кисень, тепло та ланцюгову реакцію, зображають у вигляді тетраедра.

Вого́нь — швидке горіння, що супроводжується значним виділенням тепла та світла, полум'ям і димом. У вузькому значенні вогонь — це полум'я, сукупність розпечених газів, що виділяються в результаті процесу горіння.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Вогонь має властивість до поширення з одного горючого матеріалу на інший. Контрольований вогонь використовується людиною для отримання значної кількості теплоти, освітлення або спалювання небажаних матеріалів. Неконтрольований вогонь призводить до виникнення пожеж і може приносити значні збитки.

Вогонь потребує наявності палива та окисника. Зазвичай горючими матеріалами є різноманітні вуглеводні та вуглеводи, а роль окисника відіграє кисень. Звичні горючі матеріали, такі як вугілля, природний газ, деревина горять тільки за підвищеної температури, тому для виникнення вогню необхідно його запалити. Запалювання вогню відбувається внаслідок нагрівання горючої речовини, принаймні локального, до температури, вищої від температури займання. Таке нагрівання може виникнути при контакті горючої речовини із запаленим матеріалом, внаслідок хімічної реакції, тертя або при проходженні через речовину сильного електричного струму.

Реакція горіння екзотермічна, тобто супроводжується виділенням тепла, яке, в свою чергу, допомагає підтримувати високу температуру й забезпечує протікання ланцюгової реакції. Власна температура вогню залежить від джерела, що викликало реакцію запалювання і/або від матеріалів, що беруть участь у реакції горіння. Від температури вогню та від хімічного складу горючих матеріалів залежить колір полум'я.

Для забезпечення контрольованого вогню необхідно підтримувати постачання палива та окисника. В печах постійне надходження кисню забезпечується тягою. Вона також сприяє швидкому відводу продуктів реакції горіння: води та вуглекислого газу, присутність яких могла б погасити вогонь. Встановленню тяги сприяє те, що нагріті продукти горіння легші за навколишнє повітря й підіймаються вгору. Вони захоплюють із собою неспалені повністю частинки палива, утворюючи дим.

Для припинення вогню необхідно усунути один із чотирьох чинників: подачу палива, доступ окисника, високу температуру або можливість підтримування ланцюгової реакції. Вогонь згасає, коли закінчується паливо, тому одним із важливих заходів при гасінні пожеж є локалізація горіння, запобігання можливості перекидання вогню на сусідні об'єкти. Ефективним методом гасіння вогню є припинення доступу кисню. За невеликого вогню цього можна досягти накриванням полум'я. Для гасіння пожеж часто використовується вода. Її випаровування потребує багато тепла, тому сприяє зниженню температури. У вогнегасниках використовуються речовини, які утворюють піну, що перешкоджає підтриманню ланцюгової реакції горіння.

Вогонь

Термінологія, пов'язана з процесами горіння[ред.ред. код]

  • Спалах — короткочасне інтенсивне згоряння обмеженого об'єму газопароповітряної суміші над поверхнею горючої речовини або пилоповітряної суміші, що супроводжується короткочасним видимим випромінюванням, але без ударної хвилі і стійкого горіння[1].
  • Займання — початок горіння під впливом джерела запалювання[2].
  • Температура займання — найнижча температура, при якій матеріали можуть займатися від впливу джерела запалювання[2].
  • Спалахування — займання, що супроводжується появою полум'я[3]
  • Температура спалахування — найменша температура матеріалу (речовини), за якої за встановленими умовами випробування матеріал (речовина) виділяє горючі пару та гази з такою швидкістю, що під час впливу на них джерела запалювання спостерігається спалахування[1].
  • Самозаймання — початок горіння без впливу джерела запалювання[2].
  • Температура самозаймання — найнижча температура, при якій матеріали можуть займатися без впливу джерела запалювання[2].
  • Горіння — екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується виникненням полум'я та (або) випромінюванням світла та (або) виділенням диму[1].

Значення у побуті[ред.ред. код]

Через надзвичайно важливе значення вогню різні способи його добування винайшли ще первісні люди, які використовували його для освітлення, зігрівання, приготування їжі, захисту від диких тварин і подачі умовних сигналів. Існують свідчення про використання вогню для приготування їжі ще 1,9 млн років тому, хоча контрольоване використання вогню розпочалося, мабуть, не швидше ніж 400 тис. років тому[4]. Початок постійного використання вогню людиною припадає на період від 50 до 100 тис. років тому.

Спочатку, мабуть, людина отримала вогонь в своє розпорядження внаслідок лісових пожеж, викликаних блискавками. Отриманий вогонь потрібно було весь час підживлювати й оберігати. Згодом людина навчилася добувати вогонь при потребі іншими способами. Одним із таких способів було тертя. Добування вогню тертям потребувало значного вміння. Людина поступово вдосконалювала цей процес, підбираючи матеріали та покращуючи технологію. Так, був винайдений трут, який робили з грибних наростів на дубі або ясені. Обертання палички для добування вогню в долонях замінили спеціальними лукоподібними механізмами.

На заміну добуванню вогню тертям прийшло використання кременя та кресала. Викрешування вогню використовує той факт, що при ударянні кременя із залізом або іншим мінералом із вмістом заліза, наприклад, піритом, утворюються іскри — розжарені частинки матеріалу, здатні запалити трут. Кресало залишалося основним методом добування вогню до винайдення сірників.

Першим хімічним способом одержання вогню стала каталітична реакція, відкрита німецьким хіміком Деберейнером. Базуючись на своєму відкритті, він створив «водневе кресало». Хоча воно було вдосконалене голландським ученим Кіппом, його швидко витіснили перші сірники. Пізніше з'явилися спочатку бензинові, а потім і газові запальнички.

Традиційною формою підтримки вогню як у давні часи, так і сьогодні є багаття. Для підтримування контрольованого вогню використовуються спеціальні споруди — печі та кухні. Традиційним побутовим паливом є дрова, на заміну яким прийшло вугілля, а згодом природний газ.

Крім приготування їжі та опалення вогонь традиційно використовувався людством для освітлення. З цією метою люди вигадали велику кількість освітлювальних пристроїв із невеличким контрольованим полум'ям: свічки, смолоскипи, гасові лампи, газові світильники.

Значення у міфології і езотериці[ред.ред. код]

Вогню приділяється велика увага у багатьох міфологіях. У давньогрецькій і давньоримській міфології з вогнем ототожнювалося декілька божеств (Гефест (Вулкан), Прометей, Веста, Гестія та інші), у давньоіндійській міфології уособленням вогню була Агні, у кельтській міфології богиня вогню називалася Брігід. У зороастризмі вогонь виступає як суттєво священна стихія і втілення божественної справедливості, Арти. У народів Півночі вогонь представлений у вигляді жіночого образу — «матері», «господарки вогнища» і т.п. , а у якутів і бурятів — у чоловічому образі «хазяїна». У середньовічному містицизмі саламандри були нижчими духами вогню.

Поряд з водою, землею і повітрям вогонь вважається однією з чотирьох стихій (першоелементів), і у зв'язку із цим займав важливу роль, особливо в античній філософії, наприклад в Геракліта, а також в алхімії. У західній астрології елемент вогню пов'язаний із такими знаками зодіаку, як Овен, Лев і Стрілець, його домінанти — Сонце і Плутон. У китайській астрології вогонь — одна з п'яти стихій, що пов'язувалась із планетою Марс, енергією ці, півднем, літом (6 квітня — 17 червня за григоріанським календарем), червоним кольором, гірким смаком і різким, пекучим запахом, числом 7, земними «гілками» змії («си») і коня («у»), 3-ім та 4-им небесними «стовбурами» («бін», «дін»), і, крім цього, співвідносився з роками, що закінчуються на 6 і на 7.

Інші значення[ред.ред. код]

У військовій справі під «вогнем» розуміється стрільба з вогнепальної зброї (кулями або іншими снарядами).

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в ДСТУ 3855-99 Пожежна безпека. Визначення пожежної небезпеки матеріалів та конструкцій. Терміни та визначення.
  2. а б в г ДСТУ 2223-93 Гірничорятувальна справа. Терміни та визначення.
  3. ДСТУ 2272-93 Пожежна безпека. Терміни та визначення.
  4. Bowman, D. M. J. S.; Balch, J. K.; Artaxo, P.; Bond, W. J.; Carlson, J. M.; Cochrane, M. A.; D'Antonio, C. M.; DeFries, R. S.; Doyle, J. C.; Harrison, S. P.; Johnston, F. H.; Keeley, J. E.; Krawchuk, M. A.; Kull, C. A.; Marston, J. B.; Moritz, M. A.; Prentice, I. C.; Roos, C. I.; Scott, A. C.; Swetnam, T. W.; van der Werf, G. R.; Pyne, S. J. (2009). «Fire in the Earth System». Science 324 (5926). с. 481–484. doi:10.1126/science.1163886. ISSN 0036-8075.