Waarom smelt hout niet?

Jesse, ik hou van deze vraag. Het lijkt wel of iedereen weet dat dingen bij bepaalde temperaturen vast zijn. Als je ze verhit, worden ze vloeibaar. Als je het nog verder verhit, verandert de stof in een gas. Deze elementaire waarheid uit de wetenschap is de claim van elke basisschoolleerling op zijn wetenschapsbeurs. Maar op een gegeven moment kijkt iedereen die opgroeit naar een brandend vuur en zegt: “Hé, wat is dat nou?”

De Melvin op de goedkope stoelen schreeuwt: “Het makkelijkste antwoord is dat de verbrandingstemperatuur van hout lager is dan de smelttemperatuur, duh!” Terwijl de politiek incorrecte stereotype jock antwoordt, “Lol, whut?”

Het probleem met het smelten van hout draait om wat verbranding is, en bij welke temperatuur de verbranding van hout plaatsvindt. Verbranding, ook bekend als verbranding, is gewoon een chemische reactie die plaatsvindt wanneer het brandbare materiaal (in dit geval hout) in aanwezigheid van een oxidator (meestal de lucht rond het vuur) zijn chemische samenstelling verandert en het materiaal ontleedt in andere chemicaliën. Het is een exotherm proces. Als zodanig kunnen licht en warmte vrijkomen.

Hout bestaat voor het grootste deel uit zaken als cellulose, lignine, en water. Als hout verbrandt, wordt het afgebroken in producten als houtskool, water, methanol en kooldioxide. In tegenstelling tot water dat weer in ijs verandert, verandert de oorspronkelijke samenstelling van de verbrande houtproducten niet als je ze afkoelt. Aldus blijft er as achter in uw open haard na die romantische avond met uw speciale iemand.

Alle materialen die verbranden hebben een natuurlijke temperatuur waarbij het proces begint. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller het proces (meestal) verloopt. Als die temperatuur lager is dan de temperatuur waarbij het materiaal zal smelten, zal dat materiaal nooit (natuurlijk) smelten omdat het gewoon in andere chemicaliën verandert.

Zoals hout, zal het een proces beginnen dat pyrolyse wordt genoemd bij temperaturen rond 500-600 graden Fahrenheit. Pyrolyse is ook een exotherme reactie die de neiging heeft zichzelf in stand te houden. Bij deze temperaturen begint hout tot wel 100 chemicaliën af te geven, waaronder methaan en methanol (hetzelfde spul dat ze als additieven in benzine stoppen), die beginnen te branden. Als die chemicaliën eenmaal beginnen te branden, zal de temperatuur stijgen en de overgebleven houtskool (de verbrande zwarte stukjes die achterblijven nadat het vuur is gedoofd) zal beginnen verder te ontbinden, dingen als calcium, kalium en magnesium.

Op dit punt zou Melvin weer kunnen opduiken en zeggen, “methanol bij kamertemperatuur is vloeibaar, en andere chemicaliën zoals magnesium en calcium kunnen vloeibaar zijn, dus hout kan smelten!” Ik zeg, wees stil. Zodra die dingen aanwezig zijn, is de stof niet langer hout, als zodanig, niet echt gesmolten hout.

Als je dit artikel leuk vond, zou je ook kunnen genieten van onze nieuwe populaire podcast, The BrainFood Show (iTunes, Spotify, Google Play Music, Feed), evenals:

• Alcohol “kookt” niet echt uit voedsel in de meeste gevallen
• Waarom je over het algemeen geen metalen in de magnetron moet stoppen
• Kleuren van brandkranen betekenen eigenlijk iets
• Nero speelde niet terwijl Rome brandde
• Hoe een rookmelder werkt

Bonusfeiten:

• Het is bijna onmogelijk om hout volledig te laten verbranden. Maak je geen zorgen. Het is deze onvolledige verbranding die ons in staat stelt vuur te hebben. Het zijn de bijproducten van de onvolledige verbranding die verbranden en de pyrolyse laten voortgaan om ons een fantastische energiebron te geven om onze hotdogs te koken. Als je een absolute volledige verbranding van hout zou krijgen, zouden de enige bijproducten kooldioxide en water zijn.
• Hout verbrandt bij temperaturen die lager zijn dan het punt waarop pyrolyse het mogelijk maakt om ons een continu zichtbare vlam te geven. Hout zal langzaam verkolen tussen 248-304 graden Fahrenheit. Rottend hout met een laag watergehalte zal ook ontbranden bij 304 graden, terwijl de verschillende soorten hout gewoonlijk zullen ontbranden tussen 374-500 graden, afhankelijk van de chemische samenstelling van het hout.
• In het geval dat u zich afvroeg wat hout zou kunnen doen branden, zijn hier enkele veel voorkomende dingen die worden gebruikt om vuur te stoken en hun gemiddelde temperatuur die hun warmte afgeeft, in Fahrenheit.
  • Geventileerde sigaretten- 752-1,436
  • Geventileerde sigaretten- 550
  • Matches- 1,112-2,552
  • Kaarsvlammen- 1,112-2,552
  • Elektrische vonk- 2,400
  • Elektrische vlamboog- tot 6782
  • Bliksem- 54.000
• Hout bestaat voor het grootste deel uit ongeveer 50% koolstof, 44% zuurstof, 6% waterstof. Zachtere houtsoorten hebben de neiging meer koolstof en minder zuurstof te bevatten dan hardere houtsoorten. Tot 85% van de massa van hout en 60% van zijn verwarmingspotentieel zit in de gassen die ontstaan wanneer het hout brandt door pyrolyse.
• Volgens het National Fire Protection Agency waren er in 2011 370.000 woningbranden in de Verenigde Staten. Ze waren goed voor 13.910 gewonden en 2.520 doden. De directe kosten van hun schade werden geraamd op 6,9 miljard dollar. Koken is de belangrijkste oorzaak van woningbranden: 42% van de branden begon in de keuken. Terwijl 7% van de woningbranden in de slaapkamer begon, was 25% van de sterfgevallen het gevolg van die branden. 24% van de sterfgevallen werd veroorzaakt door branden die begonnen in de woonkamer, de familiekamer of de studeerkamer, terwijl deze samen slechts 4% van de branden uitmaakten.
• 60% van de dodelijke woningbranden vond plaats in huizen zonder werkende rookmelders. Koop ze mensen! Veel brandweerkorpsen hebben programma’s die het hele jaar door gratis rookmelders weggeven. Bel ze en vraag het. Als ze dat doen, zullen ze ze meestal ook voor u installeren! Zo, nu heeft u geen excuus meer om er geen te kopen.

Uitbreiden voor referenties