سنشرح في هذه المقالة كل شيء عن النار وكيف يتم إنتاجها وما هي مكوناتها، كما سنتحدث عن خصائص النار واستخداماتها ورمزيتها.
ما هي النار؟
تسمى مجموعة من الجسيمات المتوهجة للمادة القابلة للاحتراق النار. بسبب تفاعل كيميائي من الأكسدة (المعروفة باسم الاحتراق)، فإن هذه الجسيمات تطلق طاقة حرارية (حرارة) وطاقة ضوئية (ضوء)، خلال فترة زمنية معينة.
بمعنى آخر، النار هي نوع من البلازما، أو مجموعة من الغازات التي تطلق الطاقة. هذا يعني أنها جزء من تفاعل طارد للحرارة تتحول فيه مادة إلى مادة أخرى.
على سبيل المثال، يتحول حرق الأخشاب إلى رماد وثاني أكسيد الكربون ونفايات مادية أخرى. خلال هذه العملية، يمكن رؤية النار على شكل ألسنة اللهب، أي من جانبها الذي ينبعث منه الضوء المرئي.
الدخان هو نفس الجسيمات المادية، لكنه لم يعد قادرًا على الاستمرار في بعث الضوء.
كيف تمت السيطرة على النار؟
تشير التقديرات إلى أن المواجهات الأولى بين جنسنا البشري كانت بسبب البرق والحرائق والبراكين أو غيرها من ظواهر الاحتراق الطبيعي.
عندما تعلم البشر السيطرة عليها، كان ذلك حدثًا مهمًا يمثل بداية الحضارة. باستخدامها، كان قادرًا على إلقاء الضوء على لياليهم وتحويل العناصر من حولهم.
تعود الأدلة الأولى لاستخدام الإنسان للنار إلى 1.42 مليون سنة، في مواقع أثرية مختلفة في شرق إفريقيا. يشير وجود الأواني الفخارية إلى القدرة على تسخين المواد إلى درجات حرارة لا تقل عن 400 درجة مئوية لتصلبها.
هناك أيضًا أدلة كافية لنفترض أن الإنسان منذ 1.7 مليون سنة، قد فهم بالفعل فائدة النار. ومع ذلك، لم يكن خبيرًا في استنساخها بعد.
كيف تنتج النار؟
المواد القابلة للاحتراق هي التي يمكن أن تخضع لعمليات الاحتراق.
يمكن أن يحدث الحريق نتيجة للعديد من الأحداث اليومية. بعضها يكون عرضيًا، مثل صاعقة على مادة قابلة للاحتراق أو انفجار أنبوب غاز، في حين أن البعض الآخر يكون متعمدًا، مثل إشعال عود ثقاب.
مهما كان السياق الذي تحدث فيه، تتطلب النار ثلاثة عناصر بكميات مناسبة تتفاعل في تفاعل متسلسل:
- وقود. المادة القابلة للاحتراق هي التي يمكن أن تخضع لعمليات احتراق، أي أكسدة عنيفة وسريعة. يمكن أن تظهر هذه المواد في حالات سائلة أو صلبة أو غازية وتكون أكثر أو أقل قابلية للاشتعال، أي أنها تتفاعل بشكل أو بآخر مع الحرارة والأكسجين.
- عنصر مؤكسد. لا يوجد حريق في الفراغ، لأن مصدر الأكسجين ضروري لحدوث الاحتراق. في هذه الحالة، يعمل الأكسجين كعامل مؤكسد: عنصر أو مادة تعزز احتراق الآخرين.
- حرارة. لكي يحدث الاحتراق ، يلزم الحد الأدنى من طاقة التنشيط، مما يؤدي إلى تفاعل الوقود والمؤكسد، مما يؤدي إلى توليد النار. يمكن أن تأتي هذه الطاقة الحرارية من لهب حريق صغير، أو من تفاعلات كيميائية معينة، أو من شرارات مصدر كهربائي أو يمكن أن تكون قوة احتكاك (كما يحدث مع أعواد الثقاب).
باختصار، لكي يتم إنتاج النار والحفاظ عليها، يجب أن يكون هناك مصدر أولي للحرارة يجعل جزءًا من الوقود والمؤكسد يتفاعلان، مما يولد حريقًا يؤدي بدوره إلى تفاعل جزء آخر وما إلى ذلك حتى يتم استنفاد أحدهما.
إقرأ أيضاً… ما هو مثلث النار؟ وما هي مكوناته؟
مكونات النار.
يمكن تمييز النار إلى مكونات مثل:
- النيران أو اللهب. الجزء الأكثر وضوحا من النار، حيث يصدر ضوءًا في طيف معين، اعتمادًا على المواد التي تحترق: أزرق، أصفر، أحمر، أبيض … كل واحد أيضًا بنطاق درجة حرارة معين.
- الدخان. الجسيمات “المحترقة”، أي تلك التي لم تعد جزءًا من تفاعل الاحتراق والتي تشكل جزءًا من المنتج الثانوي للنار. عادة ما تكون أخف من الهواء وبالتالي ترتفع. اعتمادًا على طبيعة المواد المحترقة، يمكن أن يختلف لونها: أبيض أو أسود أو رمادي. استنشاقه هو مصدر للمخاطر الصحية.
- الغازات. وهي منتج ثانوي آخر لاحتراق العنصر الأساسي هو الغازات، التي غالبًا ما تكون عديمة اللون والسامة، وهي أشكال من المادة تتسرب مع الدخان. اعتمادًا على طبيعة العناصر المحترقة، يمكن أن تكون الغازات أكثر أو أقل ضررًا.
- الحرارة. تولد النار ضوءًا وكذلك طاقة حرارية، نظرًا لأن تفاعلها الأساسي طارد للحرارة، أي أنها تنتج طاقة زائدة يجب إطلاقها في البيئة. هذا الفائض يؤثر على ما حوله، فهو قادر على نشر النار أو تحويله كما يحدث مع الطعام عند الطهي.
إقرأ أيضاً… ما هي طرق إطفاء الحريق؟
أنواع وتصنيفات النار.
تصنف النار عمومًا وفقًا لطبيعة المادة القابلة للاحتراق:
- حرائق النوع A (المواد الصلبة). حرائق ناتجة عن احتراق المواد القابلة للاشتعال التي تكون جمرات ، بشكل عام من أصل عضوي مثل الخشب والأقمشة والورق وأنواع معينة من البلاستيك.
- حرائق النوع B (السوائل). يتم إنتاجها عن طريق احتراق السوائل القابلة للاشتعال مثل الزيت والبنزين والكحول وبعض أنواع الطلاء وبعض المذيبات وما إلى ذلك.
- حرائق النوع C (الغازات). منتج من الغازات القابلة للاشتعال والانفجار بشكل عام، مثل الميثان والغاز الطبيعي والهيدروجين والبروبان، إلخ.
- حرائق النوع D (المعادن). تتفاعل بعض العناصر المعدنية بعنف عند مزجها بالماء أو مواد أخرى، مثل الليثيوم أو الصوديوم أو المغنيسيوم أو البوتاسيوم.
- حرائق النوع E (الكهرباء). يمكن أن تكون الكهرباء هي سبب اندلاع الحرائق عند حدوث دوائر قصر أو ارتفاع درجة الحرارة بسبب التشغيل المفرط أو غير السليم للخطوط أو المقاومات.
- حرائق النوع F (الدهون والزيوت). شائعة في المطبخ، هذه الأنواع من المواد القابلة للاشتعال ذات استخدام خاضع للرقابة لطهي الطعام ، ولكنها تتطلب فئة منفصلة لأنها لا تستجيب لنفس النوع من طفايات مسحوق ثاني أكسيد الكربون أو ABC كما يحدث عادة.
الخصائص الفيزيائية للنار.
لا تتناسب النار جيدًا مع أي وصف للحالة الفيزيائية للمادة. على الأكثر، يمكن القول إنها شكل من أشكال البلازما، أي غاز مشحون كهربائيًا، مثل ذلك الموجود داخل النجوم أو في مصابيح هالوجين معينة.
عادة ما تُفهم على أنها طاقة حرارية نقية، على الرغم من أنه يمكننا رؤية ألسنة اللهب لأنها تصدر ضوءًا.
أكثر من حالة مادة قابلة للاحتراق، فإن النار هي الدليل الملموس لمثل هذا التفاعل الكيميائي. يمكن أن ينتشر أو يموت، لكنه لا يمكن أن يظل كما هو. هذا لأن كل المادة التي تحترق تتحول بسرعة وبصورة عنيفة.
كيف تُستخدم النار؟
الاستخدامات التي نعطيها للنار في حياة الإنسان لا حصر لها، وترتبط عمومًا بقدرتها على تحويل المادة، أو قدرتها على إضاءة البيئة. وبالتالي، يمكننا القول أنها تعمل على:
- التدفئة، مثل المواقد.
- إلقاء الضوء على البيئات، مثل نيران المخيمات.
- طهي الطعام، مثل الطبخ.
- تدمير المواد غير المرغوب فيها، كما يحدث غالبًا مع بعض القمامة.
- أطلاق العنان لتفاعلات الاحتراق المتحكم بها، مثل المحركات الداخلية.
- تحفيز التفاعلات الكيميائية في المختبرات.
- تغيير حالة المادة: صلب، سائل، غازي.
لماذا النار مهمة؟
النار هي عنصر أساسي في حضارتنا. إنها تشارك عمليًا في جميع الصناعات البشرية، كإحدى القوى الرئيسية لتحويل المادة التي نعرفها.
إن طهي الطعام، والحماية من البرد والحيوانات البرية، وكذلك إضاءة البيئات المظلمة هي فقط الفوائد الأساسية التي قدمتها لنا النار منذ العصور القديمة.
إقرأ أيضاً… كيف يعمل نظام إنذار الحريق؟
ما هي مخاطر النار؟
يمكن أن تتسبب النيران غير الخاضعة للرقابة في إلحاق الضرر بالممتلكات والحيوانات والأفراد. تعتبر النار أداة قوية وأساسية للبشرية ولكنها أيضًا خطر دائم.
يمكن أن تخرج ردود الفعل التي تثيرها بسهولة عن السيطرة إذا لم يتم اتخاذ الاحتياطات اللازمة. عندما لا يتم التحكم فيها، يمكن أن تسبب ضررًا للممتلكات والحيوانات والأفراد، لأن المواد العضوية عرضة للاحتراق.
كما يصعب التئام جروح الحريق وغالبًا ما تترك ندوبًا أو تشوهات دائمة، فضلاً عن كونها مؤلمة للغاية وتترك صدمة عاطفية شديدة.
الوقاية من الحريق.
الحرائق هي كوارث ذات تكلفة بشرية وبيئية و / أو مادية عالية للغاية، والتي يمكن تجنبها في كثير من الأحيان. لهذا، يوصى عادة ببعض الاحتياطات:
- حافظ على المواد القابلة للاشتعال في أماكن آمنة.
- استخدم النار بشكل مسؤول.
- لا تقم بإلقاء الزجاج أو البقايا المعدنية في الغابات التي يمكن أن تكون بمثابة عدسة مكبرة وتركيز أشعة الشمس لإشعال اللهب.
- اتخذ الاحتياطات اللازمة لوقف الحرائق: طفايات الحريق في الأماكن الرئيسية، وأجهزة إنذار الحريق، وما إلى ذلك.
رمزية النار عبر العصور.
كانت النار في خيالنا وثقافتنا إلى الأبد. في السابق كانت تشكل أحد العناصر التقليدية الأربعة التي قسمنا إليها الطبيعة (الهواء، الأرض، الماء، النار) وكانت تعتبر إحدى قواها الأساسية.
في بعض الثقافات تعتبر سرًا وشكلًا من أشكال التواصل مع الآلهة. إنها مرتبطة بمشاعر الغضب أو العاطفة أو الألم أو الشهوة، كل تلك التي يصعب السيطرة عليها والتي يمكن أن تكون ضارة جدًا.
كما أنها ترتبط بالنقاء، بمعنى أنها “تنظف” كل شيء في طريقها.