Tulen peukalointi on yksi tärkeimmistä vaiheista ihmisen sivilisaation kehityksessä. Istuessamme nuotion ympärillä tunnemme sen lämpöä, näemme savua ja lentäviä kipinöitä, ja toisinaan kuulemme räppyjä, jotka näyttävät erityiseltä tulen kieleltä.
Jos hylkäämme myyttiset rakenteet ja ajattelemme vakavasti kysymystä siitä, miksi polttopuut halkeilevat tulipalossa, vastaus ei tule heti mieleen edes aikuisella ja koulutetulla ihmisellä. Yrittäkäämme käsitellä tätä ilmiötä tieteellisten tosiasioiden perusteella.
Mielenkiintoinen fakta: Erityyppisestä puusta tulevat polttopuut halkeilevat tulessa eri tavoin. Haavalle on ominaista äänekäs, tylsä ääni, mäntypuu ei vain räpistä ääneen, se myös antaa tervahajua, monet kipinät lentävät, sama vaikutus voidaan havaita poltettaessa kuusta, setriä, kuusta, lehtikuusta. Hyvin kuivattu pyökki erottuu yleensä "hiljaisuudesta", halkeilut, jos niitä on, ovat heikkoja.
Kemialliset prosessit nuotion sisällä
Palamisen aikaiset akustiset melut voidaan luokitella niiden kestoajan perusteella - jatkuvat ja yksittäiset. Henkilö kuulee jatkuvan halkeaman lisäksi myös yksittäisiä voimakkaita ”laukauksia” ja jopa räjähdyksiä. Ei voida sanoa, että näiden ilmiöiden luonne johtuu vain yhdestä kemiallisesta prosessista, tällaisten muutosten ja vuorovaikutusten kompleksi tapahtuu heti tulipalon sisällä. Mihin kosteutta, ilmaa ja lämpöä liittyy. Tärkein vaikutus on pääsy hapokukkoon.
Toisinaan napsautuksilla voi olla paitsi kemiallista, myös mekaanista alkuperää - korkean lämpötilan vaikutuksesta yksittäiset fragmentit poistuvat puusta, se purkaa. Kuuman kaasun päästöt tukin sisällä voidaan kuulla kovana paukuna.
Mielenkiintoinen fakta: tutkijat oppivat kuumentamaan puun ilman pääsyä ilmaan (tai hyvin rajoitetusti), samanlaista tekniikkaa käytetään aktiivisesti tuotannossa. Tämän lämmitysmenetelmän avulla voit tuottaa paljon enemmän lämpöä.
Kuvattujen akustisten vaikutusten määrä riippuu puumateriaalin kutistumisasteesta - pyökki ei käytännöllisesti katsoen halkeile, jokaiselle puulle annetaan oma delaminointikerroin voimakkaiden lämpövaikutusten alla. ”Solutasolla” halkeilua voidaan selittää seuraavasti: kuumat kaasut täyttävät puun hiukkaset ja aiheuttavat niihin voimakasta painetta sisäpuolelta seurauksena, että “solut” räjähtivat kuin pallo, johon pumpattiin liian paljon ilmaa. Tällaisia "soluja" on miljoonia, ja ne tuottavat kokonaisuudessaan ääniä, kun ne havaitaan tulessa.
Polttopuun kuivumisesta huolimatta edes nykyaikaisella tekniikalla ei ole mahdollista poistaa siitä kosteutta kokonaan. Sama pyökki crackles joka tapauksessa, vain erittäin, erittäin hiljainen. Sen solut räjähtivät laajentuvan vesihöyryn vaikutuksesta. Kiehuva hartsi myös laajenee ja tuottaa äänen. Tällaisia kemiallisia prosesseja on helppo kuvitella keittämällä ämpäri vettä tulipalon yli - kiehuvan nesteen pinnalle purskaantuneet lukuisat kuplat ovat analogia puun tukun sisällä tapahtuvalle.
Tieteellinen selitys miksi polttopuut halkeilevat tulipalossa
Meille tutut ja tutut ilmiöt perustuvat monimutkaisiin kemiallisiin prosesseihin. Yksinkertaistettu nuotionpoltto voidaan jakaa kahteen päävaiheeseen - puuyhdisteiden lämpöhajoaminen (pyrolyysi) ja jäännösmateriaalien tuhoaminen. Ensimmäisen virtaamiseksi vaaditaan lämpötila jopa 450 ° C, tässä vaiheessa vapautuu aktiivisesti kaasuja (hiilimonoksidi, hiilidioksidi, metaani, vety), erilaisia nesteitä (alkoholiyhdisteet, hapot). Jäännösmateriaali "putoaa" hiilen muodossa, joka voi puun tyypistä riippuen olla 85% hiiltä. Sitten tuli tuhoaa myös sen, vain hitaammin.
Kuulomme halkeama on puun kerrosten repiminen tukiin tunkeutuvien kaasujen vaikutuksesta, seurauksena yhdisteiden aktiivisesti tapahtuvasta lämpöhajoamisesta. Hiilen crackles, joka muodostuu tämän kemiallisen prosessin aikana. Halkeilua voi myös tapahtua tukin muodonmuutoksista voimakkaan kuumuuden vaikutuksesta.