teória
Ako oheň horí a ako ho uhasiť?
Tento pokus je nebezpečný, ak sa predvádza nezodpovedne. Preto, prosím, dbajte o svoju bezpečnosť aj o bezpečnosť okolia. Pred začiatkom pokusu sa naučíme, ako jednoducho uhasiť lieh horiaci v miske.
Oheň potrebuje tri veci naraz – tzv. požiarny trojuholník:
| Čo oheň potrebuje | Ako to odstránime |
|---|---|
| horľavú látku (médium, ktoré horí) | necháme lieh kontrolovane vyhorieť |
| zápalnú teplotu (iskru) | ochladenie – pri horľavých kvapalinách nevhodné |
| prísun kyslíka | prekrytie misky inou miskou alebo mokrou látkou |
Najbezpečnejší postup je nechať lieh kontrolovane vyhorieť. Druhou možnosťou je prekrytie horiacej misky inou väčšou miskou, čím sa zamedzí prístup kyslíka k zdroju horenia. Ďalšou možnosťou je prekrytie misky mokrou látkou, ktorá tiež obmedzí prístup kyslíka. Ak sme takéto pokusy nikdy predtým nerobili, odporúčame si proces uhasenia vopred natrénovať.
V žiadnom prípade nehaste horiaci lieh vodou! Voda sa pri kontakte s horúcou kvapalinou prudko mení na paru a strhne so sebou horiace kvapôčky, takže oheň sa rozprskne do okolia. Najnebezpečnejšie je to pri horiacom oleji: voda klesne pod olej, okamžite sa vyparí a rozstrieknutý olej vzplanie ako obrovská ohnivá guľa. Preto sa horľavé kvapaliny hasia zamedzením prístupu kyslíka, nie vodou.
teória
Čo horí v miske?
Lieh je z väčšej časti etanol. Pri horení sa oxiduje vzdušným kyslíkom na oxid uhličitý a vodu:
Horenie je exotermická redoxná reakcia – etanol je palivo (redukovadlo) a kyslík oxidovadlo. V skutočnosti nehorí samotná kvapalina, ale jej pary nad hladinou. Vata v miske zväčšuje povrch, z ktorého sa lieh odparuje, takže plameň je väčší a stabilnejší. Podobne horí aj plyn v pokuse Spaľovanie metánu.
teória
Prečo vznikne tornádo?
Hneď po vzplanutí môžeme pozorovať oheň zapálený v miske. Sledujeme, do akej výšky vyšľahujú plamene a akou farbou horí. Plameň je nízky a mihotavý – horúce plyny stúpajú nahor a studený vzduch sa k miske dostáva zo všetkých strán.
Po roztočení podložky sa začne otáčať aj drôtený kôš. Pletivo strháva vzduch so sebou, takže vzduch vstupuje do koša šikmo a krúži okolo misky. Stúpajúce horúce plyny sa tak dostanú do stredu rotujúceho víru:
- Krútiaci sa vzduch sa sťahuje k osi víru a plameň sa zúži do tenkého stĺpa. Podobne ako krasokorčuliarka, ktorá pritiahne ruky k telu, sa aj vzduch bližšie pri osi točí rýchlejšie.
- Vír privádza k plameňu viac vzduchu a lepšie ho premiešava s parami liehu, takže horenie je intenzívnejšie.
- Rotujúci stĺp bráni tomu, aby sa horúce plyny rozptýlili do strán, preto plamene vyšľahnú oveľa vyššie.
Po roztočení pozorujeme zmenu farby ohňa aj výšku plameňov, ktorá výrazne narastie. Plamene pri horení vytvárajú špirálu, tzv. firenado (ohňové tornádo).
chémia v praxi
Ohnivé tornáda v živote
Ohnivé víry vznikajú aj pri veľkých lesných požiaroch, keď sa stretne silné stúpanie horúceho vzduchu s krútivým vetrom. Sú nebezpečné, lebo nasávajú vzduch, rýchlo sa presúvajú a môžu roznášať horiace kúsky. Náš pokus je ich bezpečnou zmenšenou ukážkou.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- ohňovzdorná miska
- vata
- lieh
- zápalky
- drôtený kôš na odpadky
- rotačná podložka (otočný podnos alebo otočný stojan na tortu)
- obojstranná páska
- mokrá hrubá handra alebo druhá ohňovzdorná miska na prekrytie misky s horiacim liehom
krok za krokom
Postup
- Ako rotačnú podložku môžete použiť rotačný podnos alebo otočný stojan na tortu. Môže to byť akákoľvek podložka, ktorá sa otáča s minimálnym odporom a nepoškodí sa, ak na ňu položíme niečo horúce.
- Do stredu rotačnej podložky umiestnite drôtený kôš tak, aby sa pri rotácii otáčal okolo svojej zvislej osi. Je vhodné ho k podložke prichytiť, napríklad obojstrannou páskou. Prichytenie musí byť pevné, aby kôš pri prudkom zatočení podložky neskĺzol na bok.
- Roztočenie si vyskúšajte ešte pred pokusom a zapálením ohňa, čím predídete nežiaducemu rozprsknutiu horiaceho liehu.
- Keď je kôš bezpečne upevnený v strede rotačnej podložky, umiestnite do jeho stredu misku. Aj tú odporúčame uchytiť k podkladu aspoň páskou.
- Do misky vložte vatu a polejte ju liehom.
- Pevne uloženú misku s liehom zapáľte a kôš pomocou podložky roztočte.
pozor
Bezpečnosť
- Tento pokus je nebezpečný, ak sa predvádza nezodpovedne. Dbajte o svoju bezpečnosť aj o bezpečnosť okolia.
- Pred pokusom si pripravte a natrénujte hasenie: mokrú hrubú handru alebo druhú misku na prekrytie. Horiaci lieh nikdy nehaste vodou.
- Pokus robte na nehorľavom podklade, ďalej od záclon, papierov a iných horľavých materiálov, s dostatočným priestorom nad košom. Plameň po roztočení výrazne narastie.
- Lieh nikdy nedolievajte do horiacej ani ešte horúcej misky – plameň môže preskočiť na fľašu. Fľašu s liehom držte zatvorenú a ďaleko od misky.
- Plameň liehu je za denného svetla ťažko viditeľný – predpokladajte, že miska horí, kým sa nepresvedčíte o opaku.
- Diváci stoja v bezpečnej vzdialenosti. Majte zviazané dlhé vlasy a nenoste voľné oblečenie.
- Kôš a miska sú po pokuse horúce.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Do plameňa sa dajú primiešať rôzne látky na zafarbenie plameňa – napríklad soli kovov, ktoré poznáte z pokusov Plameňové skúšky a Bengálsky plameň. Pridávajte ich len do nezapálenej misky.
- Po zastavení koša sa vír rozpadne a plameň sa vráti do pôvodného nízkeho tvaru.