TEORÍA DEL FUEGO

Una vez que sabemos como prevenir los incendios y cómo protegernos de ellos con detectores, vamos a aprender cómo extinguirlos, para ello es imprescindible conocer cómo se inician y cómo se comportan.

 

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

Triángulo del fuego
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.


COMBURENTE. Es lo que reacciona (oxida) con el combustible generando la combustión. Normalmente será el oxígeno presente en el aire, 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 inflamabilidad que es el conjunto de mezclas aire-combustible que pueden arder.

 

- ENERGÍA DE ACTIVACIÓN. Es el calor necesario para iniciar la reacción. Según el combustible, esta será más o menos grande. Un sólido como la madera necesita de cientos de grados y un gas como el butano solamente necesita la energía de una chispa.

Tetraedro del fuego
Tetraedro del fuego

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".

 

Para entender en qué consiste debemos saber que lo que arde en un fuego siempre son gases. 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.

 

Los sólidos, con el calor, se descomponen emitiendo sustancias volátiles muy reactivas que son las que arden y forman la llama. Este fenómeno se conoce como pirólisis y se da en cualquier materia orgánica (no se da en metales ni en vidrios). Un tronco de madera necesitará mucha energía durante varios minutos para que se generen las sustancias volátiles combustibles suficientes para que se produzca la reacción en cadena. Por eso, para iniciar el fuego en una chimenea, usamos palos pequeños, papel, ramas... que arden fácilmente o pastillas de quemar, alcohol... Pero también existen sólidos muy inflamables como la parafina o el celuloide y arden rápidamente a bajas temperaturas.

 

Como curiosidad, comentar que la pirólisis es lo que usan algunos hornos para poder limpiarlos. A 500ºC pirolizan cualquier resto de comida transformándola en cenizas fáciles de retirar con un paño.

Combustión incandescente en barita aromática
Combustión incandescente en barita aromática

En los sólidos orgánicos se da el fenómeno de la combustión incandescente: es la combustión lenta sin llama (lo puedes ver en las ascuas o brasas que usamos para asar alimentos, en un cigarrillo o en una barita de incienso). No se produce la reacción en cadena por el agotamiento de las sustancias volátiles, por la falta de calor para generarlas y/o por la falta de oxígeno. 

 

Se vende madera ya pirolizada, como el carbón para las barbacoas, para que no produzcan mucha llama y el calor que generen sea constante y moderado para poder asar la comida de forma más eficaz o para usarlo en calderas, en industrias...

 

Antiguamente el carbón se hacía como puedes ver en la imagen, en un horno de tierra donde la madera sufría una descomposición térmica durante seis días.

Carbonización lenta de madera en horno de tierra
Carbonización lenta de madera en horno de tierra
Alcohol ardiendo
Alcohol ardiendo

 

Los líquidos lo que hacen es evaporarse para poder arder. Por eso, si están en un recipiente, arden solo en superficie y la llama estará flotando sobre él. Algunos, como el alcohol de quemar, arden lentamente y por eso se usan para cocinar o en los mecheros de laboratorio. Según su temperatura de inflamación o flash point (aquella a la que generan suficientes gases para arder en presencia de una fuente de ignición) serán más o menos peligrosos. Para el gasoil por ejemplo tenemos entre 60ºC y 100ºC (según su composición) y para la gasolina -39ºC (muy inflamable).

Los gases combustibles ya se encuentran listos para arder y siempre lo hacen en su totalidad (si hay suficiente oxígeno) y sin dejar residuos. Por eso, si tenemos un escape confinado en la cocina (butano o propano normalmente), la mezcla con el oxígeno entra dentro del rango de inflamabilidad y encuentra un punto de energía, todo el gas arde a la vez produciendo una explosión.

Backdraft: deflagración de gases
Backdraft: deflagración de gases

En la imagen puedes ver un fenómeno que se llama backdraft y que puede ocurrir en un incendio en vivienda cuando el oxígeno se agota, los gases producidos por los combustibles se acumulan y, al abrir una puerta o ventana y entrar el aire, arden súbitamente generando una deflagración.

 

Si retiramos cualquier eslabón del tetraedro apagaremos el fuego. Lo puedes ver en Extinción.

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Comentarios: 1
  • #1

    Mariana (sábado, 28 febrero 2015 12:50)

    Me encanto gracias por la informacion! y eso que yo tengo 12 años y estoy en la brigada de Bomberos Colombia,Cali-valle :)