Resumen

El fuego es el calor y la luz producidos por la combustión. El fuego nace a partir de una reacción química de oxidación y supone la generación de llamas y la emanación de vapor de agua y dióxido de carbono. Todo fuego necesita tres elementos indispensables para iniciarse, definimos así el “triángulo del fuego”, los elementos requeridos para su creación son combustible (la materia que se quema), calor (es la energía necesaria para iniciar la reacción) y comburente (es lo que reacciona  con el combustible generando la combustión), una vez que se ha iniciado el fuego, este puede continuar o puede apagarse, sobre todo en fuegos de sólidos como la madera. Que el fuego continúe depende de que se produzca lo que se conoce como reacción en cadena que sería el cuarto eslabón del fuego, tenemos así el “tetraedro del fuego” .El origen del fuego se remonta a la prehistoria, la especie humana “homo erectus” conocía el fuego desde hace 1.600.000 años y se sabe que el primer método fue el frotamiento de un palo con madera seca, de igual manera existen informes que nos dicen que gracias a un rayo que cayó en un árbol el hombre se dio cuenta de la existencia del fuego. Su uso a lo largo de la historia ha sido de suma importancia haciendo posible con la ayuda de este elemento la realización de diversas tareas en diferentes ámbitos.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

El fuego es una herramienta indispensable para los humanos, el cual surgió en la prehistoria y con ello trajo diversos cambios, nos permitió mantener el calor, cocinar, forjar armas, etc. En la actualidad el fuego sigue siendo utilizado, sin embargo su uso también puede traer riesgos como crear incendios y adquirir quemaduras si no se mantiene en control y se tiene cuidado, por lo que en este proyecto se presenta una alternativa que nos presenta riesgos y al emplear el jabón como combustible, cuando la espuma desaparece esto evita que el fuego se propague.

Antecedentes

Antecedentes

Del latín “focus”, el fuego es el calor y la luz producidos por la combustión. El fuego nace a partir de una reacción química de oxidación y supone la generación de llamas y la emanación de vapor de agua y dióxido de carbono. Podría decirse que el fuego es la manifestación visual del mencionado proceso de combustión

La temperatura y el color de la llama dependen del tipo de gases desprendidos durante el proceso de combustión. La madera, al arder, genera llamas anaranjadas, rojas y amarillas. Los hidrocarburos, en cambio, suelen producir llamas azuladas.

El valor cultural del fuego en el desarrollo del hombre es incalculable. Los antropólogos creen que el ser humano tomó conciencia de su superioridad sobre los demás animales al dominar el fuego. Cuando el hombre descubrió cómo generarlo, comenzó a utilizarlo para producir calor y defenderse, ya que los animales huyen de las llamas.

Dentro de lo que sería el ámbito de la Alquimia o la Cosmogonía Occidental (teoría científica que versa sobre los orígenes y creación del Mundo), se establece que el fuego es uno de los cuatro elementos fundamentales. Así, el mismo se presenta siempre en conjunto con el agua, la tierra y el aire.

La fricción fue el método originario para encender fuego, seguido por la percusión (chocar dos piedras para producir una chispa). En la actualidad, puede encenderse fuego gracias a herramientas como las cerillas o fósforos y los encendedores.

Un fuego es una reacción química de combustión, una oxidación rápida de una sustancia generando calor, luz (llamas), humo y gases. Todo fuego necesita tres elementos indispensables para iniciarse, definimos así el “triángulo del fuego”:

– COMBUSTIBLE. Es la materia que se quema (se oxida). Por ejemplo: madera, papel, alcohol, butano… Los fuegos se pueden clasificar según el combustible que está ardiendo, puedes verlo en Clases de fuego.

– CALOR. Es la energía necesaria para iniciar la reacción. Según el combustible, esta será más o menos grande. Un sólido como la madera necesita de cientos de grados de temperatura y un gas como el butano solamente necesita la energía de una chispa. Por eso ante una fuga de gas se recomienda no encender ni apagar luces, usar el móvil…

– COMBURENTE. Es lo que reacciona (oxida) con el combustible generando la combustión. Normalmente será el oxígeno presente en el aire (21% de oxígeno y 79% de nitrógeno), pero también puede ser un sólido como los que se usan en pirotecnia para quemar la pólvora de un cohete (nitrato amónico por ejemplo) o un líquido como el agua oxigenada. Cada combustible necesita de una cantidad determinada de oxígeno para que se produzca la combustión teniendo así un rango de explosividad o inflamabilidad que es el conjunto de mezclas aire-combustible que pueden arder. Si en un recipiente tenemos aire y una chispa y comenzamos a añadir un gas combustible llegará un momento en que se producirá la combustión siendo ese punto el LIE, Límite Inferior de Explosividad. Si el recipiente lo tenemos lleno de gas y comenzamos a llenar con aire llegará un momento en que arderá siendo este el LSE, Límite Superior de Explosividad. Si la concentración de oxígeno presente desciende del 14%, la combustión no se produce. Esto se utiliza en la industria para evitar incendios en ciertos equipos, se suele añadir nitrógeno o CO2 y se dice que el equipo está inertizado. Al contrario si la concentración de oxígeno es mayor el rango de inflamabilidad aumenta y la combustión se produce con más energía. Esto se usa en las soldaduras o el oxicorte donde se mezclan gases inflamables directamente con oxígeno puro para conseguir llamas de gran poder calorífico

Una vez que se ha iniciado el fuego, este puede continuar o puede apagarse, sobre todo en fuegos de sólidos como la madera. ¿Cuántas veces se nos ha apagado la chimenea o la barbacoa? Que el fuego continúe depende de que se produzca lo que se conoce como reacción en cadena que sería el cuarto eslabón del fuego. Tenemos así el “tetraedro del fuego

Cuando la cantidad de gases producidos es suficiente el fuego se autoalimenta ya que genera más calor que produce más gases y así sucesivamente, y no se apaga hasta que se elimine alguno de los cuatro elementos. Es un concepto químico complejo que depende principalmente de las características del combustible: composición, estado físico, humedad, tamaño… Está relacionado con la facilidad para producir esos gases combustibles. La madera arde antes si la tenemos seca y en pequeños trozos porque necesita menos temperatura para que empiece la reacción en cadena.

Hace miles de años, en los finales de la época llamada Edad de Piedra, el hombre descubrió el fuego y descubrió también que con el fuego podía hacer huir a los animales gigantes. El fuego era algo prodigioso; con el cual los alimentos se hacían más fáciles de comer y más sabrosos. Además, qué calor más agradable proporcionaba en las noches de frío y como iluminaba.

El fuego era la alegría de aquellos hombres que vivían en cavernas y que sólo contaban con instrumentos de piedra y palo. Por las noches hacían un fuego delante de la cueva en que vivían y se sentaban a su alrededor. Estas veladas en torno al fuego servían de marco a múltiples actividades como la preparación del trabajo para el día siguiente, que casi siempre consistía en salir a cazar animales o pescar, si se trataba de gentes que vivían cerca de los ríos. También hacían fiestas por distintos motivos. Un ejemplo de esas fiestas son los areítos que celebraban los aborígenes cubanos. En los areítos se cantaba, bailaba y jugaba alrededor de una fogata o fuego.

Esas formas de realizar actividades alrededor de un fuego, que los hombres de la comunidad primitiva realizaban por necesidad de calentarse, de alumbrarse y de protegerse, se fueron transmitiendo de una generación a otra y a medida que la civilización fue avanzando, las características de las actividades que se realizaban en torno al fuego fueron cambiando, como también fue cambiando la importancia del fuego para el hombre.

En la actualidad, el alumbrado de los pueblos se hace por medio de la electricidad, se usan ropas adecuadas a la temperatura de cada lugar, no existen animales gigantescos como los mamut y, por otra parte se cuenta con medios de defensa superiores al fuego; por eso se puede afirmar que la importancia de este ha cambiado. Sin embargo, el uso del fuego, sobre todo, en el campo para realizar actividades recreativas, culturales y patrióticas se ha mantenido.

El fuego es un fenómeno físico y químico que desprende luz y calor, puede producirse por medios naturales y artificiales. Las formas de producir fuego por medios naturales son: por fricción de piedras, metales, de árboles, también por descargas eléctricas (rayos). Las formas de producir fuego artificialmente son: utilizando un fósforo, fosforera, encendedor eléctrico, cristal de aumento combinado con la luz solar, etcétera.

No debemos olvidar que en muchas ocasiones nos hemos preguntado: ¿Cómo se ha originado un fuego en el bosque?, y no podemos dar una respuesta inmediata ni satisfactoria. Esto ocurre porque desconocemos que un rayo puede ocasionar un incendio y que al frotar una rama con otra, lo produce de igual modo. Ahora bien, lo más irresponsable y peligroso es que un explorador u otra persona hagan fuego en el bosque y no tome las medidas necesarias. Para poder determinar que un fuego está bien encendido, debemos tener en cuenta la combustión de este. La buena combustión, a su vez, estará determinada por los siguientes factores: oxígeno, calor y combustible. Estos tres factores representan el triángulo de la combustión.

Si tenemos combustible, calor y no tenemos oxígeno, no se completa el triángulo, de igual modo ocurre con la no presencia de otros factores de la combustión. La combustión completa es aquella que arroja cenizas, además, para que este fenómeno ocurra, el oxígeno tiene que encontrase de un 21 a un 18 por ciento. La combustión incompleta es aquella que arroja carbón o parte de combustible que no ha sido consumido por las llamas. Este fenómeno se produce de un 17 a un 15 por ciento. Se debe recordar siempre que el aire del campo equivale al oxígeno que nos hace falta para encender un fuego.

Unas maderas ayudan a una combustión completa y arden rápidamente pero son de poca duración; otras maderas llamadas de corazón demoran más en arder, pero una vez alcanzada la combustión completa tienen larga duración. Existen también las llamadas maderas blandas o “fofas” que por su composición, demoran mucho en arder; pero una vez alcanzada la combustión completa, su duración es muy poca. Entre estas tenemos las siguientes:

• Maderas que arden rápidamente: pino, casuarina, marabú, yaya y otras.
• Maderas que arden lentamente: aguacate y almacigo.
• Maderas de corazón: laurel, álamo y ocuje.

Debemos saber también que Yesca es todo material inflamable que nos brinda la naturaleza y nos ayuda a encender un fuego rápidamente. Por ejemplo: penca de guano, ramas finas y hojas secas.

Como ya lo sabemos el fuego también es uno de los enemigos del planeta, ya que, por ejemplo en un bosque es muy posible de que se encienda lumbre y hacer que este bosque se queme dejando así sin fauna y flora en este hábitat.

Muchas personas utilizan el fuego para quemar la basura creyendo que hacen bien ya que la basura desaparece, pero esto hace más daño que bien porque el humo que suelta contamina la atmosfera y deja entrar más fuerte los rayos del sol.

El fuego, ¿es líquido, sólido o gaseoso? Y, ¿por qué es caliente?

Sólido, líquido y gaseoso: esos son los estados de la materia, según nos enseñaron en la escuela. Y luego nos enteramos de que había otros más: plasma, condensados Bose-Einstein, materia degenerada, plasma de quarks-gluones…

El propio Faraday fue uno de los conferencistas en esos primeros tiempos. En 1848, en su exposición más famosa, empezó diciendo: “No hay mejor puerta para entrar al estudio de la filosofía natural que considerando el fenómeno físico de una vela”.

“El fuego es una reacción química. Es algo que le sucede a gases en la mayoría de las circunstancias. Y es algo que pasa como resultado del calentamiento de la materia -sólida o líquida- para producir vapores, que luego se encienden al mezclarse con el oxígeno”.

Entonces, no es un sólido ni un líquido y es casi un gas, pero no lo es. El fuego es algo que le ocurre al gas.

“Para hacer fuego, tienes que tomar un sólido o un líquido, calentarlo para que se rompan vínculos químicos en el combustible (el sólido o el líquido con el que empezaste) y eso hace que se libere gas. Ese producto gaseoso se mezcla con el oxígeno. Luego introduces una fuente de encendido que produce una llama”.

Al prender una vela, “estás viendo química”. O, en otras palabras, no es un estado de la materia, sino una reacción.

Cuando calentamos algo, como leña en una chimenea, libera gas. La reacción de esos gases con el oxígeno en el aire es lo que vemos como fuego.

¿Por qué es caliente?

“La combustión es una reacción exotérmica, lo que quiere decir que la cantidad de calor liberada es mayor que la energía que está absorbiendo”, explica el investigador de fuego Conor Mackintosh.

Esa reacción libera mucha energía y es por eso que el fuego es tan caliente

¿Por qué podemos ver el fuego en la oscuridad?

“La luz que vemos es producida por electrones brincando de una energía a otra más alta, por eso la vemos como una llama brillante”, responde Niamh Nic Daeid.

“Lo que estás haciendo es romper los vínculos carbón a carbón, pero también estás introduciendo energía en los átomos mismos. Esa energía excita los electrones que están dentro del átomo y los hace brincar de un nivel de energía a otro. Cuando se relajan, emiten luz”, aclara la investigadora forense de incendios.

“Si agregas otros compuestos, como cobre, arden en colores distintos porque los niveles de energía que hacen que los electrones brinquen en esos materiales es diferente”.

Y así es como funcionan los coloridos fuegos artificiales.

Tipos de fuego 

Clase A: Fuego de materiales combustibles sólidos (madera, tejidos, papel, plástico, etc.). Para su extinción requieren de enfriamiento, o sea se elimina el componente temperatura. El agua es la sustancia extintora ideal. Se usan matafuegos Clase A, ABC o AB.

Clase B: Fuego de líquidos combustibles (pinturas, grasas, solventes, naftas, etc.).Se apagan eliminando el oxígeno o interrumpiendo la reacción en cadena que se produce durante la combustión. Se usan matafuegos BC, ABC, AFFF (espuma).

Clase C: Fuego de equipos eléctricos  bajo tensión. El agente extintor no debe ser conductor de la electricidad por lo que no se pueden usar soluciones acuosas  (matafuegos de agua o espuma). Se usan matafuegos Clase BC ó ABC. (Una vez cortada la corriente, se puede usar agua o extintores Clase A o espuma química AFFF).

Clase D: Fuego originado por metales inflamables. Los matafuegos cargados con agente extintor de polvo clase D, son especialmente apropiados para la protección de incendios son haya un riesgo con metales inflamables (sodio, magnesio, potasio, entre otros).

Clase K: Fuego de aceites vegetales o grasas animales. Requieren extintores especiales para fuegos Clase K, que contienen una solución acuosa de acetato de potasio que en contacto con el fuego producen un efecto de saponificación que enfría y aisla el combustible del oxígeno.

Matafuegos

Un extintor, extintor de fuego, o matafuego es un artefacto que sirve para apagar fuegos. Consiste en un recipiente metálico (bombona o cilindro de acero) que contiene un agente extintor de incendios a presión, de modo que al abrir una válvula el agente sale por una boquilla (a veces situada en el extremo de una manguera) que se debe dirigir a la base del fuego. Generalmente tienen un dispositivo para prevención de activado accidental, el cual debe ser deshabilitado antes de emplear el artefacto.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) DE AGUA

• Los Matafuegos (extintores) de agua actúan disminuyendo la temperatura por debajo de la ignición.
• Los Matafuegos (extintores) de agua son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase A (combustibles sólidos).
• Aplicaciones típicas: carpinterías, archivos, aserraderos, depósitos, hospitales, etc.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) DE ESPUMA (AGUA CON AFFF)

• Los Matafuegos (extintores) de espuma además de disminuir la temperatura aíslan el combustible del oxígeno.
• Los Matafuegos (extintores) de agua con AFFF son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase A (combustibles sólidos) y Clase B (combustibles líquidos).
• Aplicaciones típicas: industrias químicas, petroleras, laboratorios, comercios de distribución de productos químicos, transporte, buques, aeronavegación, etc.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) DE DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)

• Eliminan el oxígeno del tetraedro del fuego creando una atmósfera inerte y disminuyen el calor debido a la baja temperatura del mismo.
• Los Matafuegos (extintores) de CO2 deben usarse únicamente para extinguir fuegos Clase B o C.
• Son poco efectivos para fuegos Clase A.
• Los Matafuegos (extintores) de dióxido de carbono (CO2) son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de incendio Clase B (combustibles líquidos y gaseosos) y Clase C (equipos eléctricos energizados).
• Aplicaciones típicas: industrias, equipos eléctricos, viviendas, transporte, comercios, escuelas, aviación, garajes, etc.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) CLASE K PARA COCINAS

• Estos matafuegos (extintores) para cocinas contienen una solución a base de acetato de potasio, para ser utilizados en la extinción de fuegos de aceites vegetales no saturados para los que se requiere un agente extintor que produzca un agente refrigerante y que reaccione con el aceite produciendo un efecto de saponificación que sella la superficie aislándola del oxígeno.
• Los extintores a base de acetato de potasio para fuegos de clase K fueron creados para extinguir fuegos de aceites vegetales en freidoras de cocinas comerciales.
• Aplicaciones típicas: restaurantes, cocinas industriales, etc.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) A BASE DE PRODUCTOS HALOGENADOS (HCFC)

• Actúan, al igual que los extintores a base de polvo, interrumpiendo la reacción química del tetraedro de fuego.
• Tienen la ventaja de ser agentes limpios, no dejan residuos luego de la extinción.
• Los Matafuegos (extintores) de HCFC 123 bajo presión son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase A (combustibles sólidos), Clase B (combustibles líquidos y gaseosos) y Clase C (equipos eléctricos energizados).
• Aplicaciones típicas: áreas de computadoras, comunicaciones, bibliotecas, documentos, galerías de arte, laboratorios, etc.

MATAFUEGOS (EXTINTORES) DE POLVO PARA FUEGOS CLASE D

• Se utilizan para extinguir fuegos de  metales  combustibles  (sodio, litio, potasio, etc ) generalmente estos materiales pueden generar incendios cuando se encuentran en forma de polvo o astillas. Debido a que autogeneran oxígeno en el interior no son aptos ninguno de los agentes que no sean estos polvos específicos para fuegos de metales

MATAFUEGOS (EXTINTORES) DE AGUA VAPORIZADA

• Los Matafuegos (extintores) de agua vaporizada son diseñados para proteger todas las áreas que contienen riesgos de fuegos Clase A (combustibles sólidos) y Clase C (equipos eléctricos energizados) en forma eficiente, segura y donde se requiera un agente limpio.
• Tienen una boquilla de salida especialmente diseñada para producir una salida del agua en forma de niebla , que sumado a que el agente extintor es agua destilada, lo convierten en un agente extintor que no conduce la electricidad y además no daña los equipos electrónicos que no son atacados por el fuego.
• Aplicaciones típicas son: hospitales, servicios aéreos, edificios de departamentos, bancos, museos oficinas, , centro de cómputos, industrias electrónicas, centro de telecomunicaciones, escuelas, supermercados, etc.

Objetivo

Dar a conocer a la gente una alternativa para producir fuego sin utilizar gas, de manera instantánea sin riesgos de propagación.

Justificación

El uso de fuego en la actualidad de manera cotidiana resulta ser un elemento de gran utilidad siendo empleado en diversas tareas tanto domésticas, como dentro de la cocina al igual que en ámbitos laborales.

Se puede manejar, generarse y ser utilizado de diversas formas y su creación noes es posibles con l ayuda de ciertos dispositivos como lo son cerillos, encendedores, entre otros,  todos ellos permitiendo la combustión por lo que al abracar este tema dentro del proyecto se presenta una alternativa a formas convencionales de manejar y generar el fuego.

En el método presentado se requieren de materiales sencillos de adquirir y comúnmente encontrados en los hogares así como también es sencillo y rápido, ya que el tiempo de duración de fuego es lo que tarda en consumirse la espuma lo cual resulta rápido y no quedan restos y no se propaga si es que llega a caer debido a que la espuma se desvanece

Hipótesis

Si logro hacer el experimento,  entonces  la gente podrá conocer y emplear una nueva forma de generar fuego  con menores riesgos.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

• Aromatizante
• Bowl
• 100 mililitros de agua
• Encendedor de cocina
• Jabón líquido

Procedimiento:

1. Verter los 100 mililitros de agua en el bowl.
2. Agregar el jabón líquido par manos al bowl.
3. Mezclar hasta que quede una mezcla homogénea y aparezca espuma.
4. Separar la boquilla del aromatizante.
5. Colocar con la boquilla hacia abajo y realizar presión para dejar salir el aromatizante y generar burbujas.
6. Con una mano previamente humedecida tomar bastantes burbujas.
7. Con ayuda del encendedor, encender la espuma.

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Como resultado se pudo apreciar la reacción química que tienen los elementos usados en dicho experimento generando combustión, en la realización del experimento no hubo daño de quemaduras.

Bibliografía

https://www.ecured.cu/Fuego
https://www.aprendemergencias.es/incendios/teor%C3%ADa-del-fuego/

Teoría del Fuego I (Conceptos Básicos)

https://expansion.mx/tecnologia/2012/04/02/los-primeros-seres-humanos-usaron-el-fuego-para-cocinar-segun-un-estudio
https://es.wikipedia.org/wiki/Extintor
https://definicion.de/fuego/
http://www.monografias.com/trabajos94/hombre-descubrio-fuego/hombre-descubrio-fuego.shtml
http://www.extintoresmelisam.com.ar/categoria.php?id=497
http://www.extintoresmelisam.com.ar/categoria.php?id=496
http://www.extintoresmelisam.com.ar/categoria.php?id=496
http://www.bbc.com/mundo/noticias-40276492

El hombre y el uso del fuego – Juli Molmenti

Summary

Research Question

Problem approach

The fire is an essential tool for humans, wich came up in the prehistory and with it brought sundry changes, it allowed us to keep the heat, light, cook, forge weaponry,etc. Nowadays the fire continues being used . However it also can bring risks, like creating fires and get burns, if it isn´t kept in control and being careful, therefore in this project is presented an alternative the does not presents risks and employing the soap, when the foam disappears it avoids the fire propagates.

Background

Objective

To announce to people an alternative to producce fire without using gas, instantly without risks of fire propagation.

Justification

The daily use of fire nowadays results to be a grate useful element being emloyed in several tasks like chores, inside the kitchen by the same way in the laboral field,

It can be handle, generated and be used in several ways and its creation is possible with the aid of some dispositives like matches, lighter and some others, all of them allowing the combustion therefore talking about this topic in the project it presentas an alternative for the conenctional ways of genreating and managing the fire.

In the presented method its required easy materials and commonly found in home, in the sema way is easy is quickly, the life of the fire is what it takes consuming the foam ,which is quickly and does not left rests.

Hypothesis

If I can do the experiment, people will be able to know and employ a new way to generate fire without risks.

Method (materials and procedure)

Materials:

• Aromatizante
• Bowl
• 100 mililiters of water
• lighter
• dish soap

Procedimiento:

1. Pour the 100 mililiters of water inside the  bowl.
2. Ad the dish soap into the  bowl.
3. Mix well until the mixture becomes homogeneus and foam starts coming up .
4. Pull apart the nozzle of the freshener .
5. Put the nozzle face down and make presure in order  to let the frshener generate bubbles.
6. With one hand previously wet take enough foam.
7. With help of the lighter, burn the foam.

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

As result we could apreciate the chemistry reaction the used elemnts in this project have, generating combustion, in the process weren´t burn injures.

Bibliography