Chemie van Hout en Pyrolyse

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Wat gebeurt er met de thermische geleidbaarheid van hout bij degradatie tot char?

Het blijft gelijk.

Het neemt toe.

Het fluctueert afhankelijk van de temperatuur.

Het neemt af. (correct)

Welk proces kan leiden tot zelfverhitting van char?

Directe blootstelling aan zonlicht.

Langdurige verhitting bij lage temperaturen. (correct)

Gebruik van chemicaliën.

Verhoogde luchtvochtigheid.

Wat is een mogelijke oorzaak voor de overgang van smeulende naar vlammen?

Een verhoogde vochtigheidsgraad.

Een daling van de temperatuur.

Verlies van porositeit.

Een verandering in ventilatie. (correct)

Waarom is vers hout minder doorlatend dan gecharred hout?

Het is niet verhit. Signup and view all the answers

Wat wordt bedoeld met pyrolyse in de chemie?

De thermische afbraak van materialen zonder zuurstof. Signup and view all the answers

Welke stof is de belangrijkste component van hout?

Cellulose Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de porositeit van hout tijdens de degradatie tot char?

Het neemt dramatisch toe. Signup and view all the answers

Wat kan de zelf-ondersteunende smeulverbranding veroorzaken?

Een kritische massa van char. Signup and view all the answers

Wat is een veelvoorkomend bijproduct van oxidatie tijdens branden?

Oxidatieproducten Signup and view all the answers

Welke eigenschap heeft pyrolyse in vergelijking met smelten?

Het resulteert in de degradatie van stoffen zonder dat ze smelten. Signup and view all the answers

Welke factor kan het proces van smeulverbranding naar vlammen bevorderen?

Een verhoogde hitteafgifte. Signup and view all the answers

Wat zijn terpenen en oleoresinen?

Volatile oliën in sommige naaldhoutsoorten. Signup and view all the answers

Wat is een gevolg van het koken van hout bij lage temperaturen?

Vorming van char. Signup and view all the answers

Wat is de oorsprong van praktisch alle relevante brandstoffen voor brandonderzoekers?

Ze zijn afgeleid van levende materialen. Signup and view all the answers

Welke van de volgende stoffen maakt geen deel uit van het hout?

Plastic Signup and view all the answers

Waarom is het moeilijk om een volledige structurele formule voor hout te schrijven?

De samenstelling van hout varieert sterk en is niet eenduidig. Signup and view all the answers

Wat is een algemene regel met betrekking tot de verbranding van brandstoffen?

Hoe dunner de brandstof, hoe sneller deze zal ontbranden. Signup and view all the answers

Waar zijn multiplex en fineerplaat voornamelijk van gemaakt?

Van dunne lagen hout gelamineerd met lijm. Signup and view all the answers

Wat bepaalt de geschiktheid van multiplex en fineerplaat voor verschillende toepassingen?

De aard van de lijm die wordt gebruikt. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met multiplex en fineerplaat tijdens brand?

Ze krommingen vertonen terwijl ze delamineren. Signup and view all the answers

In het geval van een brand met elektrische oorsprong, wat werd er verdacht als het punt van oorsprong?

Een extreem dunne multiplexafwerking. Signup and view all the answers

Wat is een gevolg van het niet controleren op mogelijke oorzaken van brand?

Het resulteert in talrijke fouten door brandonderzoekers. Signup and view all the answers

Welke soort lijm zou geschikt zijn voor marine toepassingen van multiplex?

Waterdichte lijm die langdurige blootstelling aan water kan weerstaan. Signup and view all the answers

Wat is een veelvoorkomend type hout dat gebruikt wordt in standaard multiplex?

Fir. Signup and view all the answers

Wat is het belangrijkste product van houtverbranding dat geen significante hoeveelheid zuurstof bevat?

Houtskool Signup and view all the answers

Waarom zijn de brandwerende eigenschappen van OSB vergelijkbaar met die van bulk massief hout?

Ze hebben dezelfde ontstekings- en verbrandingskenmerken. Signup and view all the answers

Wat zijn de verbrandingskenmerken van houtskool?

Verbrandt met kleine blauwe vlammen en is moeilijk te ontsteken. Signup and view all the answers

Wat is een belangrijk kenmerk van de verbranding van coke in vergelijking met cellulosische brandstoffen?

Coke is bijna volledig koolstof en koolwaterstoffen. Signup and view all the answers

Welke van de volgende beweringen over de verbrandingseigenschappen van houtproducten is juist?

Houtproducten kunnen verschillende brandgevoeligheden hebben dan massief hout. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de vaste stoffen tijdens de verbranding van houtskool?

Ze blijven op de grond liggen als as. Signup and view all the answers

Hoe gedraagt houtskool zich als brandstof tijdens de verbranding?

Het produceert voornamelijk koolstofdioxide. Signup and view all the answers

Wat kan een gevolg zijn als plastic bindmiddelen branden?

Ze smelten en ondersteunen een vlam zoals een grote kaars. Signup and view all the answers

Wat is de smeltpunt range van polyethyleen (HD)?

130°C–135°C Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met polyurethaan schuim bij verhitten?

Het decomposeert tussen 200°C en 300°C. Signup and view all the answers

Wat is het smeltpunt van nylon 66?

250°C–260°C Signup and view all the answers

Welke van de volgende materialen charrt boven 200°C?

Wool Signup and view all the answers

Wat is een kenmerk van thermoplastische polymeren?

Ze kunnen opnieuw worden verwarmd en gevormd. Signup and view all the answers

Wat is het smeltpunt van polystyreen?

240°C Signup and view all the answers

Bij welke temperatuur begint polyacrylonitrile te smelten?

317°C Signup and view all the answers

Welke van de volgende polymeren heeft een laag smeltpunt vergeleken met de anderen?

Cellulose Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de lagen van een materiaal als de lijm onder hitte verweekt?

De lagen splitsen en openen zoals de pagina's van een boek. Signup and view all the answers

Waarom zijn goedkopere geïmporteerde fineerplanken vaak gevaarlijker bij brand?

Ze zijn gemaakt met ongeschikte lijm die de brand kan versnellen. Signup and view all the answers

Wat is een kenmerk van spaanplaat in vergelijking met andere houtmaterialen?

Het kan moeilijker zijn om te ontsteken, maar het smeult moeilijk te blussen. Signup and view all the answers

Wat is een potentiële risico van nieuwe producten voor buitenvloeren?

Ze kunnen gestructureerd falen en gesmolten plastic druppelen tijdens verbranding. Signup and view all the answers

Wat zijn de brandig eigenschappen van materialen zoals Celotex en Masonite?

Ze hebben gelijkaardige verbrandingseigenschappen als houten materialen. Signup and view all the answers

Wat is de impact van langdurige blootstelling aan vocht op spaanplaat?

Het zorgt voor ontbinding van het materiaal. Signup and view all the answers

Welke factoren verhogen de kans op een grotere brand bij het gebruik van composietmaterialen voor buiten?

De combinatie van cellulose met kunststof bindmiddelen. Signup and view all the answers

Wat is een veelvoorkomende brandrisico geassocieerd met nieuwe composietmaterialen voor decks?

Ze kunnen smeltend plastic druppelen dat de brand verspreidt. Signup and view all the answers

Study Notes

Chapter 5: Combustion Properties of Solid Fuels

Key Terms: cellulosic, char, flame resistant, piloted ignition, point of origin, pyrolysis, pyrophoric, soot, spontaneous ignition, synthetic, thermoplastic, thermosetting (resin)
Objectives: Students should be able to describe different modes of fuel vapor generation from solid fuels, define pyrolysis, demonstrate understanding of combustion properties of various materials (wood, paper, plastics, paint, metals, coal), differentiate ignition and combustion processes of thermoplastics and wood, describe reasons why wood doesn't have a fixed ignition temperature, explain the role of dust particle size and concentration in dust explosions, and explain roles of flame color and smoke production during fire development.
Solid Fuel Combustion: Ignition and combustion of solid fuels are more complex than liquid or gaseous fuels. Solid ignition usually depends on pyrolyzing enough material into a combustible fuel and proper air mixing. The crucial factor is the surface temperature, not the bulk temperature.

Pyrolysis

Definition: Pyrolysis is the decomposition of a material through heat in the absence of oxygen. In fires, pyrolysis also includes thermal decomposition with oxygen present.
Significance: The pyrolysis process is crucial for solid fuel combustion, as it breaks down the fuel into simpler, more volatile molecules that easily mix with air and ignite.
Mechanism: The process involves the production of simpler molecular species that have definite known properties. This occurs within the solid fuel as a result of strong heating.

Crown Fires and Fireballs

Mechanism: Forest fires can become "crown fires" when foliage heats to the point of releasing large quantities of flammable vapors. The vapor cloud can explode into a widespread fire.
Explanation: Pyrolysis results in a large quantity of volatile, flammable gases that quickly combust upon mixing with air.
Radiant Heat: Radiant heat from a large fire nearby can trigger pyrolysis in materials at a distance. This leads to a self-sustaining combustion.
Fireballs: Intense fires can also produce fireballs, generated by the excess of pyrolysis products, which carry a large quantity of burning gases through the air.

Nonpyrolyzing Fuels

Reactive Metals: Certain metals like sodium, potassium, phosphorus, and magnesium ignite readily upon contact with air, combining directly with oxygen.
Solid-Gas Interaction: Some solid fuels, like asphalt and wax, melt and vaporize when heated, then their vapors burn.
Other Substances: Carbon can combust without flames (smoldering combustion) through interaction with oxygen on numerous surfaces.

Wood Combustion

Components: Wood primarily consists of cellulose (approximately 50%), hemicellulose, and lignin. Other substances like resins, pitches, etc., are also present.
Variation in Ignition: Wood doesn't have a fixed ignition temperature; it depends on how and how quickly heat is applied.
Ignition Temperature: Varying temperatures are dependent on factors like moisture content, the nature of the heating method (radiant vs. convective), size and thickness of the wood sample.

Wood Products (Plywood, Veneer, Particleboard)

Flammability: Plywood and veneer board are common, but their flammability is not the same as solid wood. Their rapid buildup and spread of fire are notable characteristics.
Adhesive Impact: The type of adhesive used in these products can influence their combustion behavior.
Fuel Load: These products add significantly to a fire's fuel load, increasing the intensity & spread of the fire.

Paint

Components: Paints often involve combustible drying oils and resins; in the past, minerals were major ingredients but are now less common due to cost & environmental concerns.
Flammability: Paint materials can help sustain and spread flames.
Insulation: Some specialized coatings protect surfaces or act like thermal insulation in a fire, slowing down the fire spread.

Metals

Combustion: Most metals aren't primary fire sources in structural fires, unless they're in a finely divided state when they become more susceptible to direct combustion.
Pyrophoric Metals: Some metals (e.g., uranium and iron powder) readily oxidize and spontaneously ignite in air.

Coal

Origin: Coal is a primary fuel; both its mining and storage are hazardous. Massive masses of coal and long time frames of exposure (with the presence of oxygen) can cause self-heating.
Combustion: Coal requires considerable heat input (compared to other solid fuels) to ignite, because it contains little easily pyrolyzed material.
Dust Explosions: Coal dust, as well as many other finely divided solid fuels (metal, sawdust, rice, etc.), can combust explosively when mixed with air and ignited.

Dust Explosions

Mechanism: Finely divided solid fuels can explode when mixed with air and ignited.
Conditions: Factors determining the explosion include minimum explosive concentration, particle size and ignition energy.

Smoke Production

Combustion: Complete combustion produces little smoke, but incomplete combustion is often associated with the increased production of smoke and soot.
Ignition: Observing color of smoke can suggest the material's characteristics, and differences in smoke characteristics can provide insights whether a material was an accelerant.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Dit quiz betreft de thermische eigenschappen van hout, met bijzondere aandacht voor het degradatieproces tot char en de verschillende mechanismen die betrokken zijn bij brand. Leer meer over pyrolyse, zelfverhitting en de chemische samenstelling van hout, evenals de effecten van temperatuur op de brandbaarheid en porositeit.