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TEMA I. LA COMBUSTIÓN: EL FENÓMENO DE LA COMBUSTIÓN. TIPO Y CARACTERÍSTICAS DE LOS COMBUSTIBLES. PELIGROSIDAD DE LOS COMBUSTIBLES RESPECTO A SU IGNICIÓN Y FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMBUSTIÓN. CLASIFICACIÓN DE LOS FUEGOS EN FUNCIÓN DEL COMBUSTIBLE. LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN. INTRODUCCIÓN: CON...

TEMA I. LA COMBUSTIÓN: EL FENÓMENO DE LA COMBUSTIÓN. TIPO Y CARACTERÍSTICAS DE LOS COMBUSTIBLES. PELIGROSIDAD DE LOS COMBUSTIBLES RESPECTO A SU IGNICIÓN Y FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMBUSTIÓN. CLASIFICACIÓN DE LOS FUEGOS EN FUNCIÓN DEL COMBUSTIBLE. LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN. INTRODUCCIÓN: CONCEPTOS A TENER EN CUENTA. En la naturaleza y en la vida diaria, nos encontramos constantemente con fenómenos físicos y con fenómenos químicos. Fenómeno físico es aquel que ocurre sin que haya transformación de la materia involucrada. En otras palabras, cuando se conserva la sustancia original. Ejemplos: cualquiera de los cambios de estado de la materia y también acciones como patear una pelota, romper una hoja de papel. En todos los casos, encontraremos que hasta podría cambiar la forma, como cuando rompemos el papel, pero la sustancia se conserva, seguimos teniendo papel. El mejor ejemplo de cambio químico: combustión. Fenómeno químico es aquél que, al ocurrir, tiene como resultado una transformación de materia. En otras palabras, cuando no se conserva la sustancia original. Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas. Para entender claramente la diferencia entre fenómeno físico y fenómeno químico veremos lo que ocurre en un proceso natural como la fotosíntesis. Durante el proceso de fotosíntesis a- la hoja toma CO2 del aire (también llega el H2O tomada del suelo por la raíz) b- el agua se transforma en Hidrógeno y Oxígeno, c- el Oxígeno se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera Fenómeno Físico Químico Físico d- el Hidrógeno reacciona con el Dióxido de Carbono para formar Almidón. Químico Ahora veamos qué ocurre en el motor de un auto cuando está en movimiento. abcde- En un auto se inyecta gasolina en un carburador, se mezcla con aire, la mezcla se convierte en vapor, se quema ( y los productos de la combustión ) se expanden en el cilindro Fenómeno Físico Físico Físico Químico Físico Reacciones químicas Por experiencia, sabemos que un trozo de hierro se oxidará si lo dejamos a la intemperie, y lo sabemos aunque no poseamos conocimientos de química. Lo que ocurre es una reacción química en la cual el hierro se combina con el oxígeno presente en el aire para formar una sustancia distinta a las originales, un óxido de hierro. El origen de una nueva sustancia, como el óxido de hierro en nuestro ejemplo, significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia. Un clavo se oxida con el aire: reacción química. La mayoría de los cambios químicos son irreversibles. Al quemar un trozo de madera ya no podremos volver a obtenerlo a partir de las sustancias en que se ha convertido: cenizas y gases. Sin embargo, hay otros cambios químicos en que la adición de otra sustancia provoca la obtención de la sustancia original y en ese caso se trata de un cambio químico reversible. Así, pues, para producir un cambio químico reversible hay que provocar otro cambio químico. Todo cambio químico involucra una reacción entre diferentes sustancias produciendo la formación de sustancias nuevas. Entonces, una reacción química es un proceso en que una o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias de diferente naturaleza. Las reacciones químicas se manifiestan en alguna de estas formas: emisión de gases efervescencia cambios de color emisión de luz elevación de la temperatura formación de nuevas sustancias. La respiración de los animales y la digestión de los alimentos constituyen ejemplos importantes de reacciones químicas; por eso se dice que el cuerpo humano es como un laboratorio químico. El estudio metódico de las reacciones químicas ha permitido a los científicos transformar los productos naturales y obtener toda clase de sustancias, tales como: fibras sintéticas, plásticos, insecticidas y detergentes, todo ello tan útil en nuestra vida diaria. Manifestaciones de una reacción química. Hay diferentes tipos de reacciones químicas una de ellas es la reacción de oxidación. Una reacción de oxidación es la combinación de un elemento químico con el oxígeno para formar el óxido correspondiente. Ejemplo: la oxidación del hierro. Cuando se produce una reacción química puede haber una transferencia de energía en el exterior (normalmente en forma de calor) y en este caso se dice que la reacción química es exotérmica Cuando se produce una reacción química puede haber una absorción de energía del exterior y en este caso se dice que la reacción química es endotérmica COMBUSTIÓN El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión. Pues bien, la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establecen entre cualquier compuesto y el oxígeno. A esto también se le llama reacciones de oxidación. De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente. El material que arde, como el kerosén y el alcohol, es el combustible y el que hacer arder, como el oxígeno, se llama comburente. Ignición es el valor de temperatura que debe presentar el sistema fisicoquímico para que se pueda dar la combustión de manera natural. El proceso termina cuando se consigue el equilibrio entre la energía de los compuestos que reaccionan y la de los productos de la reacción. Con el punto de ignición se alcanza la temperatura de inflamación, activado por la energía de una chispa o por la llama de un fósforo. TRIÁNGULO DEL FUEGO El triángulo del fuego fue, inicialmente, la primera representación esquemática de los elementos necesarios para que se produzca la combustión: combustible, comburente y energía de activación. Se representa de esta forma porque, al igual que pasa con el fuego, si suprimimos cualquiera de sus lados, el triángulo deja de existir En síntesis, la combustión se produce cuando convergen los siguientes factores: COMBURENTE: El comburente, el material que hacer arder (oxígeno) al combustible Desde un punto de vista químico un comburente, o agente OXIDANTE, es un material que oxida al combustible, o agente REDUCTOR, tomando electrones de este en una reacción de oxidación. Se dice entonces que el comburente se REDUCE y el combustible se OXIDA. (REACCIÓN REDOX) EL COMBURENTE TOMA ELECTRONES DEL COMBUSTIBLE –OXIDANDOLO El comburente más común es el oxígeno, formando parte de la atmósfera en una proporción aproximada del 21 % de su volumen, por lo que estará presente en cualquier fuego en condiciones normales. Para que se pueda producir una combustión es necesario que se alcance el denominado índice crítico de oxígeno, que es la concentración mínima que necesita un combustible para arder. Del mismo modo, el aumento de la concentración de oxígeno en el ambiente provoca una aceleración en las reacciones de combustión. Aunque el oxígeno es el comburente más abundante, no es el único ni el oxidante más potente. De entre los elementos oxidantes del grupo de los halógenos, el flúor es el elemento más electronegativo y, por lo tanto, el más oxidante. Ciertas sustancias sólidas contienen oxígeno en su composición química el cual se libera durante la combustión, aportando el comburente necesario para mantener la reacción. Otros compuestos comburentes que podemos encontrar son: - Oxídos, peróxidos y superóxidos como el óxido nitroso ( N20) - Nitratos,cloratos,percloratos,permanganatos y otros. Son comunes el nitrato sódico (NaN03) y el clorato potásico (KClO3) - Atmósferas de cloro, o de compuestos fluorados COMBUSTIBLE : El combustible, es decir, el material que arde (gas, alcohol, carbón, madera, plástico). Un combustible desde el punto de vista químico es un material que puede ser oxidado, jugando el papel de agente REDUCTOR que cede electrones en una reacción de oxidación, y reduce el comburente. Podemos decir que un combustible es cualquier sustancia capaz de arder ya sea sólida, líquida o gaseosa, o aquellas sustancias que arden fácilmente en presencia de aire u oxígeno emitiendo grandes cantidades de calor EL COMBUSTIBLE CEDE ELECTRONES REDUCIENDO EL COMBURENTE Se consideran combustibles típicos o comunes a los hidrocarburos, conociéndose también como combustibles prototipo. Prácticamente todos los combustibles comunes tienen proporciones altas d carbono e hidrógeno en su composición. -LA TEMPERATURA DE IGNICIÓN También llamad energía de activación La temperatura más baja a la cual el material inicia la combustión para seguir ardiendo. Es la que hay que suministrar a una mezcla de combustible/comburente para que se produzca la reacción de combustión, denominándose foco el lugar donde se aporta dicha energía. El valor de la energía de activación depende de cada combinación combustible/comburente y de las características específicas que presenten (estado de agregación, temperatura, presión etc.) Esquematización del fuego Triángulo de la combustión. Si uno de los tres factores se elimina, el fuego se extingue. Esta representación se aceptó hasta que apareció otro nuevo concepto La reacción en cadena. Reacción en cadena: Una vez que el fuego se ha iniciado el combustible adquiere una temperatura de autoingnició donde las moléculas del mismo no necesita una energía de activación para que haya un fuego- se retroalimentación. Se puede quitar la anergia inicial y el fuego no se apaga. Gráficamente se representa con el denominado tetraedro del fuego A modo de resumen Cuando una sustancia se quema (arde) se produce un fenómeno llamado combustión. La combustión es un proceso de transformación de la materia que se inicia con un aporte de energía y que, en presencia de oxígeno, da lugar a la formación de nuevas sustancias y a la liberación de energía en forma de calor y luz. Oxidación de planchas de zinc (ampliar imagen) Cuando se quema un papel, el aporte de energía lo proporciona la llama; la reacción ocurre en presencia del aire, el cual contiene oxígeno. Al producirse la reacción química entre el combustible, en este caso el papel (el que arde) y el comburente, oxígeno (el que hace arder) se obtienen como productos de la reacción química, en general, CO2, H2O y cenizas que corresponden al residuo mineral del papel. La masa inicial del papel se transformó entonces en cenizas y gases que fueron liberados a la atmósfera. Además, se produce calor y luz. Si hay falta de oxígeno se dice que la combustión es incompleta y se produce monóxido de carbono (CO), gas muy venenoso porque tiene una gran afinidad con la hemoglobina de la sangre, trescientas veces más mayor que la del oxígeno; en consecuencia, al respirar monóxido de carbono, este desplazará el oxígeno de la hemoglobina, por lo que impedirá la absorción en la respiración pulmonar. (Es mortal) La mala combustión se puede constatar por el hecho que produce una llama amarillenta y un humo cargado de hollín (partículas de carbón no quemadas TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS COMBUSTIBLES Muchas veces se plantea la diferencia semántica entre inflamable y Combustible. Un líquido combustible es un líquido con un punto de inflamación igual o Superior a 38ºC. Un líquido inflamable es aquel que tiene un punto de inflamación inferior a 38º C. Estados físicos de la materia En condiciones no extremas de temperatura, la materia puede presentarse en tres estados físicos diferentes: estado sólido, estado líquido y estado gaseoso. Los sólidos poseen forma propia como consecuencia de su rigidez y su resistencia a cualquier deformación. La densidad de los sólidos es en general muy poco superior a la de los líquidos, de manera que no puede pensarse que esa rigidez característica de los sólidos sea debida a una mayor proximidad de sus moléculas; además, incluso existen sólidos como el hielo que son menos densos que el líquido del cual provienen. Los sólidos ocupan un determinado volumen y se dilatan al aumentar la temperatura. Esa rigidez se debe a que las unidades estructurales de los sólidos, los átomos, moléculas y iones, no pueden moverse libremente en forma caótica como las moléculas de los gases o, en menor grado, de los líquidos, sino que se encuentran en posiciones fijas y sólo pueden vibrar en torno a esas posiciones fijas, que se encuentran distribuidas, de acuerdo con un esquema de ordenación, en las tres direcciones del espacio. La estructura periódica a que da lugar la distribución espacial de los elementos constitutivos del cuerpo se denomina estructura cristalina, y el sólido resultante se denomina cristal. Así, pues, cuando hablamos de estado sólido, estamos hablando realmente de estado cristalino. Los líquidos se caracterizan por tener un volumen propio, adaptarse a la forma de la vasija en que están contenidos, poder fluir, ser muy poco compresibles y poder pasar al estado de vapor a cualquier temperatura. Son muy poco compresibles bajo presión, debido a que, a diferencia de lo que ocurre en el caso de los gases, en los líquidos la distancia media entre las moléculas es muy pequeña y, así, si se reduce aún más, se originan intensas fuerzas repulsivas entre las moléculas del líquido. El hecho de que los líquidos ocupen volúmenes propios demuestra que las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son elevadas, mucho mayores que en el caso de los gases, pero también mucho menores que en el caso de los sólidos. Las moléculas de los líquidos no pueden difundirse libremente como las de los gases, pero las que poseen mayor energía cinética pueden vencer las fuerzas de cohesión y escapar de la superficie del líquido (evaporación). Los gases se caracterizan porque llenan completamente el espacio en el que están encerrados. Si el recipiente aumenta de volumen el gas ocupa inmediatamente el nuevo espacio, y esto es posible sólo porque existe una fuerza dirigida desde el seno del gas hacia las paredes del recipiente que lo contiene. Esa fuerza por unidad de superficie es la presión. Los gases son fácilmente compresibles y capaces de expansionarse indefinidamente. Los cuerpos pueden cambiar de estado al variar la presión y la temperatura. El agua en la naturaleza cambia de estado al modificarse la temperatura; se presenta en estado sólido, como nieve o hielo, como líquido y en estado gaseoso como vapor de agua (nubes). Todas las partículas de la materia están en movimiento constante, creando una energía cinética. La de los sólidos menos, la de los líquidos en más movimiento y la de los gases en un fuerte movimiento. Si aportamos desde el exterior una energía el movimiento de las partículas será mayor aumentando por tanto su energía interna. En los sólido el aumento del movimiento de sus partículas implica una mayor aporte de energía del exterior, en los líquidos esta aportación deberá ser menor y los gases aún más baja. Según las características, químicas y físicas, de cada materia el aumento de temperatura para que pase de un estado a otro será diferente. El cambio de estado de la materia también se puede hacer bajando la temperatura externa. Gases: Dado que todas las sustancias pueden adoptar el estado gases, según su temperatura y la presión que se le aplique, denominamos gases a aquellas sustancias que existen en este estado en condiciones ambientales (20ºC y 1 atmósfera de presión). Tienen un punto de inflamabilidad muy bajo. La combustión rápida y violenta (Explosión) es la característica más típica de los gases. Plásticos: Aunque son sólidos, su comportamiento a temperaturas moderadas es el de los líquidos. Existen miles de variantes distintas de plásticos por lo que presentan gran variedad de matices en su comportamiento en un incendio. Los plásticos se clasifican en dos grandes grupos: Termoplásticos y termoestables. Los plásticos termoplásticos se ablandan al calentarse y recuperan su dureza al enfriarse, pudiendo ser moldeados varias veces Los plásticos termoestables experimentan en su fabricación una transformación química, denominada fraguado, que hace que solo puedan ser moldeados una vez A continuación se exponen de forma resumida la reacción al fuego de las familias más características: Fenoplastos: Se conocen con el nombre de baquelita. Es un plástico duro y frágil, de color oscuro brillante aspecto metálico. Se emplea en la fabricación de electrodomésticos y en la industria del automóvil. Por su característica termoestable, son resistentes a la acción del calor y la llama. Su comportamiento al fuego puede empeorar con algunos tipos de carga, pero se mantienen siempre en unos límites satisfactorios de auto-extinción y elevada resistencia a la llama. Aminoplastos: Se conocen con el nombre de melamina, que es un plástico duro y ligero que se puede colorear. Se utiliza para recubrir tableros de madera aglomerada. Compuestos termoestables con excelentes propiedades de resistencia al calor y la acción de las llamas, siendo autoextinguibles. Poliamidas: Son termoplásticos y la más conocida es el nylon, que es muy resistente y tenaz , siendo capaz de formar hilos con facilidad. Se utiliza para ruedas dentadas, piezas de máquinas y electrodomésticos, en la industrial textil y en cordelería. Como consecuencia de su alta resistencia a la temperatura, se consideran, generalmente, materiales no propagadores de la llama. A veces hacen reforzados con cargas de fibra de vidrio o plastificantes, en este caso pueden propagar la llama, si no llevan incorporando aditivos ignifugante Polietileno Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales Películas para agropecuaria; Recubrimiento de acequias; Polipropileno: Es duro, resistente al calor y a la corrosión, soportando esfuerzos de flexión. Se emplea para tuberías que contienen fluidos calientes, jeringuillas, cuerdas, redes, sacos, etc. Aunque el polietileno y el polipropileno por su naturaleza son combustibles pueden conseguirse productos difícilmente combustibles. La combustión es muy lenta, debido a su composición (carbono y hidrógeno) pero producirán anhídridos carbónicos CO2 o monóxido de carbono CO y agua.Como consecuencia de su bajo punto de fusión, tienden a fundir antes de comenzar a arder. Polímeros estirénicos: Son combustibles que desprenden gran cantidad de humos negros característicos de hidrocarburos aromáticos. Mediante el uso de retardadores de llama y agentes ignifugantes, se ha conseguido formulaciones con un comportamiento al fuego mejorado (no creación de C02 y C0) Policloruro de vinilo: Conocido como PVC. Contiene un alto porcentaje de halógeno de cloro, en su constitución, arde con dificultad y no propaga la llama. Hacen mucha producción de CO y ácidos muy tóxicos. Se puede considerar dos tipos de acabados en PVC: El flexible: normalmente es combustible debido a la presencia de plastificantes que rebajan el porcentaje de cloro. Rígido: muy poco combustible (mucha producción de CO) Polimetacrilato de Metilo: Se pule con facilidad y es resistente a los golpes. Se emplea como sustituto del vidrio, en objetos de decoración, ventanas de aviones, piezas de óptica debido a su alta transparencia cercana al 90%. Es relativamente difícil iniciar su combustión algo que sólo se puede lograr a través de una arista del mismo. Su combustión es lenta y con goteo de productos, a veces ardiendo, produce muy pocos humos incoloros. Mediante el uso de ignifugantes, se han obtenido formulaciones autoextinguibles Derivados de la celulosa: Termoplásticos. Son materiales combustibles, que arden con goteo y con desprendimiento de poco humos. Espumas de poliestireno: Termoplásticos.Se emplea en muebles de jardín, envases, juguetes, bolígrafos ,etc. El poliestireno expandido (porexpan) se utiliza en la fabricación de envases de protección y para aislamientos en la construcción de edificios. Son combustibles, manteniendo la combustión mientras haya presente la suficiente cantidad de oxígeno, aunque en espacios cerrados no la mantiene por sí misma, ya que ésta exige como mínimo 130 veces más de aire que el contenido para el poliestireno Espumas de poliuretano: La espuma de poliuretano (espuma PU) es un material plástico poroso formado por una agregación de burbujas, conocido también por los nombres coloquiales de gomaespuma En cantidades normales queman desprendiendo humo abundante y gases en parte tóxicos. Existen tipos autoextinguibles por incorporación de agentes ignífugos Tejidos y fibras textiles: Casi todos los tejidos y fibras textiles son combustibles y si añadimos que el hecho de su abundante presencia en viviendas y, locales explica su potencial peligrosidad. Hay muchas variables que afectan a la forma en que queman los materiales textiles figurando entre los más destacados su composición química, el peso y la compactación, el acabado y el tratamiento ignifugante. Existen tejidos no combustibles fabricados con materiales inorgánicos. Las fibras vegetales como el algodón y el lino que se componen básicamente de celulosa son combustibles. Las fibras vegetales no se derriten pero producen un denso humo negro al consumirse. La mayoría se funde o ablanda a temperaturas de 200-300 grados y arde por encima de los 400-500 grados. Algunas fibras presentan combustión lenta estando su punto de ignición por encima de los 800 grados. Es el caso de la ropa utilizada por los propios bomberos. Maderas: Es el combustible más habitual que se puede encontrar en los incendios- La madera en sus diversas presentaciones (maciza, aglomerada, contrachapada, etc..) puede entra en ignición, carbonizar o quemar en forma de "rescoldos". Pocas veces entra en autoignición. La madera durante su ignición presenta una progresiva degradación con la temperatura que tenemos que dividirla en cuatro etapas: 1ª.- Hasta 200ºC. Se elimina la humedad en forma de vapor de agua, así como otros gases2ª.- De 200ºC a 300ºC. Se llega a la temperatura de inflamación apareciendo llamas3ª.- De 300ºC a 500ºC. Se produce una pirólisis de importancia, comenzando a disminuir la llama. 4ª.- Superior a 500ºC. La combustión continúa. Se ralentiza la penetración del calor en el interior al aumentar la capa carbonosa. El comportamiento de la madera dependerá del tipo de madera de que se trate, presentando el pino más facilidad a la ignición que el roble para trozos del mismo tamaño o característica. Papel: La combustión del papel dependerá en gran medida de su compactación y su composición. Así una bala de papel prensado quemará con gran dificultad y muy lentamente (poco oxígeno), mientras que el papel suelto arderá con más velocidad y llama viva (más oxígeno en contacto con el papel). Polvo: El estado de disgregación les confiere a muchos sólidos combustibles unas características peculiares. La rápida combustión de una nube de polvo en suspensión da lugar a una importante formación de gases y como consecuencia puede producirse una explosión. Estas rápidas combustiones son del tipo de deflagración (la onda de presión va por delante de la llama). Las principales características que definen los fuegos y explosiones de polvo son: - La naturaleza del combustible - La concentración del polvo - La dimensión de las partículas en suspensión - Las impurezas - La humedad - La concentración del aire (oxígeno) - La potencia de la fuente de la ignición Así cuando menor es el tamaño de las partículas más fácil es que una nube de polvo entre en ignición. Cuando las capas de polvo están depositadas sobre superficies, presentan únicamente riesgo de incendio. En cambio si se forma una mezcla de aire y polvo puede presentar riesgo de explosión. Metales: Características generales 1ª Gran conductivilidad térmica y eléctrica 2ª Dúctiles y maleables, buenas cualidades mecánicas 3ª Brillo característico 4ª Suelen ser sólidos 5ª Admiten aleaciones 6ª Temperatura de fusión específica. Todos los metales son combustibles en determinadas condiciones (estado de disgregación, temperatura, atmósfera oxidante, etc.). Algunos incluso no necesitan la presencia de aire u 02 y pueden arder en atmósferas de N, C02, vapor de agua. Las características de los fuegos de metales son muy variadas en función de los humos, calores de ignición y combustión, condiciones propicias, etc. El gran problema de los fuegos de metales es que generalmente no admiten los medios de extinción básicos, teniendo que recurrir a medios específicos. Podríamos dividir los metales en pesados y ligeros, siendo éstos los más problemáticos por su mayor combustibilidad, dividiéndose a su vez en alcalinos y alcalinatérreos. Magnesio: Muy inflamable. Puede producir autoignición cuanto esté humedecido. Si el foco es pequeño se puede apagar con grandes cantidades de agua a chorro y si no, con grafito, talco, polvo químico especial o gases específicos (triofloruro de boro). Metales alcalinos (Na. K, Li): Se oxidan rápidamente en presencia de humedad. Pueden formar explosiones al contacto con el agua (Na). Medios de extinción: Grafito, arena, Gases (N, He, argón). Calcio : Comportamiento parecido al sodio. Aluminio: Solo arde en láminas o virutas. Descompone el agua durante su combustión. Medios de extinción; grafito, talco, polvo químico, polivalente Casi todos los metales pueden oxidarse. Algunos de ellos lo hacen tan rápidamente que pueden generar suficiente cantidad de calor como para llegar a las respectivas temperaturas de inflamación. Un factor fundamental en la combustión de los metales es su estado de disgregación, ya que incluso metales como el aluminio o el acero que de forma masiva no se consideran combustibles, pueden entrar en ignición si están finamente divididos. Productos químicos diversos: Existen cientos de productos químicos diversos y combustibles y cada años se incorporan a la lista decenas de ellos. Estudiaremos este apartado en el tema 4 PELIGROSIDAD DE LOS COMBUSTIBLES RESPECTO A SU IGNICIÓN Y FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMBUSTIBILIDAD CONDICIONES PARA LA COMBUSTIÓN. No solo es suficiente la presencia de los tres elementos (combustible, comburente y energía de activación) para el origen del fuego, éste también depende de las condiciones en las que se encuentran. Éstas son: estado de la materia, mezcla combustible y temperatura. ESTADO DE LA MATERIA. Para que la combustión se produzca el Combustible y el Comburente deben de estar en el mismo estado, y éste es el gaseoso (GAS COMBUSTIBLE). Para que ambos se transformen en gas, hace falta una cierta temperatura (cada combustible tiene una); los líquidos según sus peculiaridades y condiciones emiten constantemente gases, a ciertas temperaturas esa producción de gases se pueden aumentar o disminuir. MEZCLA COMBUSTIBLE. Toda mezcla de gas combustiblecomburente tiene un RANGO DE INFLAMABILIDAD, referente a la concentración de gas combustible en dicha mezcla. Sólo dentro de ese rango la concentración es susceptible de inflamarse; los límites que definen este rango se denominan límites de inflamabilidad Estos límites de inflamabilidad son: Límite Inferior de Inflamabilidad (L.I.I): es la menor proporción de gas o vapor combustible que mezclado con el aire es capaz de arder en presencia de una fuente de ignición; por debajo de este límite no habrá combustión, debido a la escasez de combustible. Se dice que la mezcla es demasiado pobre. También se puede denominar LIE –Limite inferior de Explosividad) Límite Superior de Inflamabilidad (L.S.I.): es la mayor proporción de gas o vapor combustible que mezclado con el aire es capaz de arder en presencia de una fuente de ignición; por encima de este límite no habrá combustión, debido a la escasez de comburente, se dice que la mezcla es demasiado rica. También se puede denominar LSE (Límite superior de Explosividad) Dentro de este Rango de Inflamabilidad existe un valor concreto en el que la proporción de mezcla combustible-comburente es óptima, es el punto estequiométrico, y en él la combustión tendrá lugar de la forma más productiva, intensa y violenta. Los reactivos se consumen totalmente. También encontramos dentro del rango de inflamabilidad el valor concreto denominado Punto ideal de Combustión o mezcla ideal donde la combustión se produce a máxima velocidad. Este punto se encuentra en mezclas ligeramente ricas en combustible, es decir ,por encima del punto estequiométrico. Por ejemplo el metano alcanza su máxima velocidad de reacción con una concentración alrededor del 10 % en aire, cuando su punto estequiométrico está en el 9,5 %. Si las proporciones entre el combustible y el comburente no son adecuadas, la mezcla de éstos no estará entre dichos límites, y por lo tanto el fuego no se producirá. Sólo cuando la proporción de mezcla entre gas combustible y gas comburente (oxígeno del aire) se encuentra entre los límites Inferior (L.I.I.) y superior de inflamabilidad (L.S.I.), es posible la propagación de la combustión. Los límites de inflamabilidad son variables con la temperatura. Así, al aumentar la temperatura de la mezcla se ensancha el Rango de Inflamabilidad y al disminuir la temperatura el margen es más estrecho. Por lo que, al disminuir la temperatura, una mezcla inflamable puede dejar de serlo, al quedar situada por debajo o por encima de los límites de inflamabilidad, según las condiciones ambientales. Este límites varía según la sustancia y su determinación es bastante compleja. Cuando la temperatura aumenta el rango de inflamabilidad se modifica tendiendo a desplazar el valor del L.I.I. hacia el valor cero en la misma proporción en que tiende a desplazar el valor del L.S.I. hacía valores más elevados con lo cual el rango o intervalo de inflamabilidad se amplía La presión afecta ligeramente al límite inferior de inflamabilidad. Generalmente sube constantemente al descender la presión desde la presión atmosférica hasta 5 kPa, por debajo de la cual no se propaga la llama. El efecto de presiones elevadas sobre el límite inferior de inflamabilidad también es pequeño y al aumentar la presión disminuye ligeramente el límite inferior de inflamabilidad. Respecto al límite superior de inflamabilidad, una presión elevada lo aumenta considerablemente, y una presión menor lo disminuye En cuanto al oxígeno también afecta el rango de inflamabilidad ya que si se incrementa por encima del 21 % el combustible dispone de más cantidad de oxidante para reaccionar. En este caso, sólo varía el LSI, aumentando y disminuyendo en relación con la concentración de oxígeno, permaneciendo el LII estable y ajeno a esta variación. Esto es debido a que la concentración de combustible por debajo del LII es mínima, y necesita muy poco oxígeno para reaccionar, por lo que éste siempre estará presente en exceso aunque disminuya su concentración. Una consecuencia de la variación del rango de inflamabilidad es la variación del punto estequiométrico y del punto ideal de combustión, que no pueden permanecer invariables si se desplazan los límítes de inflamabilidad. TEMPERATURA. Además de recordar que los sólidos se someten primero a un proceso de descomposición molecular a elevada temperatura (Pirólisis), en aplicación de la norma española aprobada por (AENOR) UNE-EN-ISO 13943, hablaremos de tres niveles de temperatura diferentes: Punto o temperatura de ignición (encendido): Es la mínima temperatura a la cual un material emite una cantidad suficiente de vapores capaces de inflamarse en contacto de una energía de activación, pero incapaces de mantenerse ardiendo. Punto o temperatura de inflamación: Es la temperatura a la cual un material emite una cantidad suficiente de vapores, capaces de inflamarse en contacto de una energía de activación y mantenerse por sí sola, y aunque la retiremos no se detiene la combustión. Esta temperatura presenta valores superiores a las del punto anterior pero están muy cercanos entre ellos por lo que muchas veces se confunden ambos conceptos. Punto o temperatura de autoinflamación o de autoignición: Es la temperatura a la cual un producto emite vapores suficientes que mezclados con el aire se inflaman espontáneamente sin necesitar ninguna energía de activación exterior. COMBUSTIBLE PUNTO DE INFLAMACION Madera de pino Gasolina Gas-oil Alcohol-etílico(Etanol) 225ºC 39ºC a 43ºC 52ºC a 60ºC 13ºC a 18ºC PUNTO DEAUTOINFLAMACIÓN 280ºC 368ºC a 450ºC 257ºC a 330ºC 363ºC a 425ºC Existen otras definiciones, establecidas principalmente por la NFPA “National Fire Protection Association”, que al ser traducidas al español dan lugar a cierta confusión en los términos técnicos utilizados para nombrar los diferentes niveles de temperatura. OTROS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMBUSTIBILIDAD Forma Física: La influencia que la superficie expuesta en los líquidos y la forma física en los sólidos tiene en la combustión se advierte de forma inmediata. Así, las astillas de madera se inflaman rápidamente con focos de ignición relativamente pequeños, mientras que trozos pesados de los mismo materiales resisten la ignición en un grado considerable. La razón de este efecto reside en que la relación superficie y volumen se incrementa, existiendo un mayor contacto entre la materia combustible y el aire que favorece la oxidación del mismo, así como una menor masa que pueda disipar el calor y que impida que se llegue al punto de inflamación. Se deduce fácilmente que los combustibles sólidos finamente disgregados, quemarán con mayor facilidad que los grandes. Porcentaje de oxígeno: El fuego, entendido como una reacción química entre un combustible y el comburente oxígeno, resulta afectado por el grado de concentración de los dos elementos. En la mayoría de fuego corrientes, el oxígeno está presente en una concentración del 21% que es la normal en la atmósfera, no obstante puede darse dos casos: Atmósfera con deficiencia de oxígeno: Los incendios que se producen en espacios cerrados consumen naturalmente oxígeno, ahora bien, en muchos casos este consumo de oxígeno no basta para que el fuego se apague por sí solo. Hay una mala combustión, con mucha producción de CO y con el riesgo de que si hay un aporte de oxígeno súbita (apertura de puerta) puede producir una explosión. Estas explosiones se denominan explosiones de humo o back-draft. La mayoria de combustibles en proporciones de Oxígeno del 18% combustionan. La mayoría de líquidos no suelen quemar en concentraciones de oxígeno inferior del 15% Atmósferas ricas con oxígeno: Las concentraciones son superiores al 21%. La probabilidad de ignición, así como la velocidad de propagación de las llamas aumenta generalmente, aunque no en todos los casos, con una mayor concentración de comburente. El riesgo de incendio es mayor en una atmósfera enriquecida de oxígeno. Si el porcentaje de concentración es muy elevado puede producir el efecto contrario, es decir que no haya combustión. Gases y líquidos combustibles: Los hidrocarburos y otros productos cuya temperatura de autoignición tiende a ser más baja en atmósferas de oxígeno que en las del aire. Contenido de la humedad: A más humedad menos riesgo de incendio y de propagación. Por regla general en la madera y otros combustibles similares si la humedad está por encima del 15% el riesgo de ignición resulta bastante pequeño. CLASIFICACION DE LOS FUEGOS EN FUNCION DEL TIPO DE COMBUSTIBLE. Según el tipo de combustible presente en los incendios los fuegos se clasifican, de acuerdo con la Norma UNE- 2-1994/A1 2005, en: Fuego de Clase A. Son fuegos de combustibles sólidos, y generalmente de naturaleza orgánica donde la combustión se realiza normalmente con formación de brasas (madera, tejidos, etc). Fuego de Clase B. Son fuegos de combustibles líquidos o sólidos licuables (gasolina, grasas, termoplásticos, alquitranes y parafinas, etc). Fuego de Clase C. Son fuegos de gases, combustibles que, en condiciones normales de presión y temperatura, se encuentran en estado gaseoso (gas natural, metano, propano, butano, acetileno, gas ciudad, etc) Fuego de Clase D. Son fuegos de metales, generalmente metales alcalinos o alcalinotérreos, aunque también se producen en los metales de transición (Na, K, Mg, Ti, Zr…). CMYK Fuego de Clase F. Son fuegos que tienen por combustible aceites y grasas, tanto vegetales como animales, y que se encuentran principalmente en cocinas industriales, de restaurantes o domésticas. (Esta clase de fuego se identifica como K fuera de Europa, principalmente en Estados Unidos y su área de influencia). Debemos hacer mención también de aquellos fuegos que se producen y/o desarrollan en presencia de tensión eléctrica, materiales o elementos empleados en la producción, transporte o consumo de la energía eléctrica. Estos fuegos han sido considerados en algunas ocasiones como una clase específica de fuego, eran los denominados “Fuego de Clase E”. En la actualidad se considera que estos fuegos no son en realidad ninguna clase específica de fuego, dado que la electricidad no arde, arden los componentes bajo tensión, así pues, en este grupo quedaría incluido cualquier combustible que arde en presencia de tensión. Por tanto es el combustible, el que define la clase de fuego (generalmente pasa a ser fuego de Clase "A"). No obstante es interesante reconocer sus particularidades por su especial importancia a la hora de atacarlos con los correspondientes agentes extintores. PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN. Los incendios acarrean innumerables pérdidas, tanto en el orden económico como en el orden de víctimas. La inmensa mayoría de las víctimas mortales de incendios, casi el 90%, no fallecen por quemaduras sino por asfixia. Un incendio que se produce muy lejos del lugar donde estaba la víctima origina unos productos que van mucho más lejos que lo que es el propio incendio. Estos productos de la combustión (originarios de las víctimas y la propagación de los incendios) los podemos clasificar en: LLAMAS - HUMO - GASES - CALOR CMYK LLAMAS Las llamas son gases incandescentes y se producen cuando la combustión se produce en una atmósfera lo suficientemente “rica” en oxígeno. Las llamas suelen ser visibles, porque irradian radiaciones luminosas, aunque hay ocasiones en que esto no ocurre así (combustión completa materias orgánicas). La presencia de llamas denota la emisión de gases por efecto del calor del combustible implicado y la posible afectación de los combustibles cercanos. El color de la llama depende de muchos factores, entre los que destacan la composición química del combustible y la proporción de oxígeno en el ambiente (amarillo = sales de sodio, rojo = sales de calcio, verde = sales de cobre, violeta = sales de potasio). El proceso de combustión puede tener dos formas: Combustión con llama (velocidades de combustión relativamente altas) Combustión sin llama (incandescencias) en situaciones de déficit de oxígeno Clasificación de las llamas: Se pueden clasificar: Según su forma de flujo o según cómo se incorpora el comburente a la reacción. Según su forma de flujo: a) Llamas laminares Son llamas de pequeño tamaño, como la de vela. Permiten que los gases se desplacen de forma uniforme según un flujo laminar. En ellas las zonas de alta concentración de gases combustibles, de disociación, mezcla y combustión están bien definidas en capas alrededor de la mecha de la vela o de la fuente del combustible b) Llamas turbulentas Cuando una llama alcanza un tamaño demasiado grande, el flujo de aire no puede mantenerse uniforme, por lo que comienza a producirse perturbaciones en la llama que se aprecian por comenzar a escapar hollín sin combustionar. La aparición de oscilaciones en la llama es un signo de que la combustión está volviéndose turbulenta. En un incendio la turbulencia de la llama se hace evidente rápidamente. En las llamas turbulentas se pueden apreciar tres zonas: a) Zona de llama, por encima de la superficie del combustible, donde hay una llama persistente y una aceleración del flujo de los gases que participan en la combustión b) Zona intermitente, donde hay llamas de forma intermitente y la velocidad del flujo de gases se hace más constante c) Zona de pluma flotante, que se caracteriza por una velociad y temperatura del flujo decreciente en altura. Según cómo se incorpora el comburente a la reacción: a) Llamas de premezcla Los gases reactivos se encuentran mezclados antes de la combustión, como en un mechero Bunsen o en sopletes de oxicorte, lo cual facilita una reacción completa y, con ello, una mayor temperatura. Esto implica que desde la boca de salida la mezcla se encuentra dentro del límite de inflamabilidad, comenzando la reacción en el momento en que alcanza la temperatura de ignición de la mezcla En ellas encontramos tres zonas 1ª Zona de precalentamiento, en la que los gases van calentándose hasta alcanzar la temperatura de reacción. 2ª Zona de reacción, en la que se verifica la mayor parte de la combustión 3ª Zona de post reacción o post llama, que presenta una alta temperatura. Una característica de este tipo de llama es su color azul, que es un indicador de la idoneidad de la combustión, así como la ausencia de humos o productos de una reacción incompleta. b) Llamas de difusión Los gases que intervienen en la reacción no están previamente mezclados, sino que dependen de los procesos de mezcla y difusión de los vapores combustibles con los gases oxidantes que se producen como efecto de los movimientos convectivos originados en la llama. O sea el oxígeno se va incorporando desde los alrededores gracias al movimiento de los gases ya combustionados que arrastran al aire circundante desde el exterior hacia el interior de la llama Modelo de cuatro zonas Estudios más recientes han permitido observar que las llamas de difusión presenta zonas en las que su combustión se asemeja a las llamas de premezcla en aquellas zonas que mejor aporte de oxígeno tienen, en la zona inferior y en la capa más externa, apreciable a simple vista ya que presentan características comunes como poca luminosidad y color azulado. Partes de la llama: 1. zona fría (cono interno) baja temperatura y falta de luz 2. 300° - 350°, zona luminosa azul/verde. Se produce la reacción. 3. zona reductora (cono luminoso) 1570° - 1540°. Zona poco luminosa 4. zona oxidante (cono calorífero) 1540°Zona amarillo pálido, desde el centro al extremo de la llama HUMOS Se componen de partículas de diferente tamaño y color, incompletamente quemadas, que son arrastradas por corrientes de convección y se hacen visibles obstaculizando el paso de la luz hasta impedirlo por completo. Está formado por una parte sólida y otra gaseosa. La parte sólida esta formada por partículas generalmente carbonosas y parcialmente combustionadas como el hollín, alquitrán etc. Dependiendo de lo completa que ha sido la combustión. Los gases son productos de la combustión que varían en función del combustible implicado y que, por norma general son tóxicos y/o irritantes con poca concentración de oxigeno por lo que serán asfixiantes. El humo puede también ser inflamable cuando se encuentra con una adecuada proporción de calor y de oxígeno. Algunas de las características del humos son: a) Opacidad. Se mide mediante la “densidad óptica del humo”, que es inversamente proporcional a la visibilidad y está directamente relacionada con la cantidad de partículas sólidas en suspensión. Por experiencias de Bomberos, se reconoce que un 60% de incendios con los que se tienen que enfrentar, no se distinguen las manos extendidas frente al rostro. b) Oscurecimiento Es la capacidad del humo para reducir la intensidad de la luz a través de él. Se expresa en porcentajes. c) Flotabilidad. Está directamente relacionada con su densidad con respecto al aire o gases circundantes. Puede ser positiva o negativa. Una densidad de humo baja indica que el fuego que lo produce está en su fase inicial o creciente, con alta proporción de comburente. Sin embargo, cuando la densidad es alta indica que el incendio está crecido y que la disponibilidad de comburente ha descendido. Su color depende de las sustancias que arden y de la cantidad de oxígeno presente. En función de los materiales que arden, los humos pueden presentar una coloración concreta. A título de ejemplo, podemos citar: HUMOS BLANCOS: Combustión de productos vegetales, forrajes, piensos, etc... HUMOS AMARILLOS: Sustancias químicas que contienen azufre, combustibles que contienen ácido clorhídrico y nítrico. HUMOS GRISES: Compuestos celulósicos, fibras artificiales, etc... HUMO NEGRO CLARO: Caucho. HUMO NEGRO OSCURO: Petróleo, fibras acrílicas,... Igualmente, el humo irá mezclado con gases tóxicos que modificarán su color. Siempre a título orientativo, podemos utilizar la siguiente regla: HUMO BLANCO. Arde libremente. Rico en oxígeno HUMO NEGRO. Falta de oxígeno. HUMO AMARILLO, ROJO O VIOLETA. Existe la posibilidad de gases tóxicos. Hay que incidir en el hecho de que la adopción de esta norma es meramente orientativa, ya que puede darse el caso de que un determinado color enmascare a otro y, por tanto, no detectar su presencia, por lo que no debemos descuidar las medidas de protección que debamos adoptar. GASES Cuando arde un combustible, se descompone en una serie de productos que, por sí mismos o tras reaccionar con los componentes del aire, provocan la emisión de una serie de gases cuyos principales riesgos suelen ser su toxicidad y su temperatura. Sin lugar a dudas, el enemigo principal con el que se tiene que enfrentar el Bombero en su labor ante un incendio, es la formación de gases, ya que estos ponen en peligro su propia supervivencia. Las estadísticas demuestran que el mayor número de víctimas mortales son consecuencia directa de las emanaciones del incendio y no a causa de las llamas. La naturaleza de estos gases dependerá del tipo de combustible que arda, lo que dificulta una exposición detallada de estos riesgos. Algunos de esos gases pueden detectarse mediante un determinado olor. Sin embargo, el hecho de que no aparezca un olor específico no significa que no se encuentren presente. Existe la posibilidad de que esté enmascarado por otro olor más fuerte. Por su especial peligrosidad, a continuación relacionamos aquellos más peligrosos. MONÓXIDO DE CARBONO (CO): Se desprende de todos los combustibles orgánicos, sobre todo cuando la combustión se realiza con deficiente suministro de aire (fuegos confinados, combustión incompleta). Tiene un olor y sabor muy débil, lo que aumenta su peligrosidad. Produce asfixia y se combina con la hemoglobina de la sangre (portadora de oxígeno) para formar la carboxihemoglobina, arrebatando a la sangre el oxígeno que el cuerpo necesita. Ésta tiene una afinidad con el CO 250 veces mayor a la que tiene con el O2 Una persona que permaneciera realizando un ejercicio moderado (andar), en una atmósfera con tan sólo un 0.05 % de monóxido de carbono, padecería síntomas graves al cabo de una hora y media, ya que la concentración de carboxihemoglobina en su sangre alcanzaría el valor del 40 %. Un 0,1% de monóxido de carbono en el aire puede producir la muerte, en las mismas circunstancias, en tres horas. Es un gas inflamable pudiendo producir explosiones si se dan las condiciones apropiadas. Su temperatura de autoignición es de 600ºC, ardiendo para formar CO2 Tiene una densidad relativa menor que la del aire, 0,97 ANHÍDRIDO CARBÓNICO (CO2): Se desprende en combustibles orgánicos cuando la combustión se realiza en ambientes aireados (combustión completa). Aunque es un gas inerte, se debe considerar peligroso ya que: - Al ser más pesado que el aire, desplaza al oxígeno. - Produce aumento del ritmo de la respiración y, por tanto, se inhala más cantidad de gases tóxicos. - Es narcótico, provocando jaquecas, somnolencia, confusiones, pudiendo llegar al coma profundo. -Provoca la muerte con proporciones del 10% Densidad relativa 1,5 por lo tanto más pesado que el aire. SULFURO DE HIDROGENO: Se desprende cuando arden materias orgánicas que contienen azufre, lana, gomas, caucho, cuero,... Huele a huevos podridos. En concentraciones altas produce mareos y parálisis respiratoria. Muy tóxico- Densidad relativa de 1,2. Extremadamente inflamable DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2): Se origina en la combustión de materias que contienen azufre. Es irritante intenso, intolerable aún en concentraciones muy inferiores a las mortales. Tóxico. Es 2,2 veces más pesado que el aire, no es combustible. AMONIACO: Se desprende cuando arden combustibles que contienen nitrógeno: lana, seda, plásticos,... Olor insoportable y acre. Tiene efectos irritantes para ojos y nariz. Largas permanencias en concentraciones altas provocan desde lesiones en la córnea hasta complicaciones pulmonares. 0,56 veces más ligero que el aire. Puede explotar con facilidad en incendios con elevadas temperaturas y sobrepresiones. CIANURO DE HIDROGENO O ÁCIDO CIANHÍDRICO: Se desprende cuando arden lana, seda o plástico. Huele a almendras amargas. Es altamente tóxico y rápidamente mortal, produciendo parálisis respiratoria. Es inflamable En contacto con la humedad de la atmósfera se transforma en ácido cianhídrico. Es 0,94 veces más ligero que el aire. Es 20 veces más tóxico que el CO CLORURO DE HIDROGENO o ÁCIDO CLORHÍDRICO: Se desprende en combustiones de materias plásticas que contienen cloro. PVC Es irritante, tóxico y corrosivo ya que al contacto con la humedad del ambiente se transforma en ácido clorhídrico. No es combustible. Tiene una densidad relativa de 1,3 más pesado que el aire. DIÓXIDO DE NITRÓGENO (NO2): Aparece en la combustión de nitrato de celulosa, nitrato amónico,... y cuando el ácido nítrico entra en contacto con otros materiales (madera, metales,...). Se identifica por su color marrón rojizo y es altamente tóxico, pudiendo aparecer sus efectos incluso bastante tiempo después de haberlo respirado. Densidad de 1,58 más pesado que el aire. No es combustible ACROLEÍNA: Se produce en la combustión de productos petrolíferos (aceites lubricantes, grasas, asfaltos,...) y puede aparecer en fuegos de materiales comunes tales como la madera y el papel. Es altamente tóxico y mortal a determinadas concentraciones. Inflamable Densidad relativa de 1,9 FOSGENO: Es un gas altamente tóxico que se produce en la combustión de los productos clorados y en la utilización de tetracloruro de carbono al ponerse en contacto con el calor. Es 3,4 veces más pesado que el aire. No es combustible CALOR. De todos los productos de combustión, es el principal responsable de que el fuego se propague, ya sea a través del calentamiento de los materiales circundantes o por el movimiento del aire que calienta. El calor es una forma de energía, y no hay que confundir su concepto con el de “temperatura”: Calor: es el flujo de energía entre dos cuerpos con diferente temperatura. Temperatura: es el nivel de energía interna de cada cuerpo TRANSMISIÓN DEL CALOR. Siempre que existe una diferencia de temperatura en el universo, la energía se transfiere de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura (calor), bien sea de un cuerpo a otro o en el interior del mismo cuerpo o materia; este mecanismo le denominaremos transmisión del calor. Los Mecanismos de Transmisión del Calor que vamos a considerar son: - Conducción. - Convección. - Radiación. CONDUCCIÓN. Es la forma de transmisión de calor que se produce por el contacto directo entre materias a distinta temperatura. Las moléculas calientes, con un estado de vibración mayor, chocan con sus vecinas, traspasándoles parte de su energía. La conducción se verá favorecida en todas aquellas sustancias en las que el grado de disgregación de la materia sea pequeño; siendo mejor la conducción en sólidos que en líquidos, y en éstos mejor que en los gases. La capacidad de conducción del calor o conductividad térmica, es una propiedad física de cada sustancia y puede variar ligeramente en función de la temperatura y de las características particulares del material (humedad, etc). Cuanto mayor sea la conductividad térmica, tanto mayor será la cantidad de calor que pase por unidad de tiempo. Los mejores conductores son la plata y el cobre. Son poco conductores los sólidos no metálicos, todos los líquidos excepto el mercurio, y los gases. En situaciones de incendio, la conductividad térmica es importante en razón del peligro de propagación del fuego. Por ejemplo: una viga de acero atravesando de una a otra parte de una pared incombustible, podría ser la causa de propagación, ya que se conduce el calor a lo largo de la misma. CONVECCIÓN La expresión convección se aplica a la propagación del calor de un lugar a otro, por un movimiento real de la sustancia caliente. Si la sustancia se mueve de forma natural, se dice que es una convección natural o libre; en caso contrario, se trata de una convección forzada. Este mecanismo consiste en la transmisión del calor por la “mezcla” de una parte de un fluido (liquido o gas) con otra que tiene menos temperatura. Para que se produzca esta “mezcla” tiene que haber un movimiento del fluido, de ahí que no se pueda dar este mecanismo en los sólidos. Un mismo fluido (líquido o gas), tiene menos densidad (menor peso por unidad de volumen), cuanto mayor sea su temperatura. La convección se basa en este movimiento originado por distintas densidades para conseguir esa “mezcla” que transmite el calor. Así funcionan, por ejemplo, las calefacciones de agua de cualquier vivienda. La expansión de un fuego por convección probablemente tiene más influencia que los otros métodos a la hora de definir la estrategia de intervención. En la mayoría de los casos el calor que se está transmitiendo tendrá una dirección vertical, aunque el aire pueda llevarlo en cualquier otra dirección. RADIACIÓN. Es la forma de transmisión del calor por emisión continua de energía desde la superficie de un cuerpo en forma de ondas electromagnéticas (energía radiante). Todas las formas de energía radiante, se propagan en línea recta a la velocidad de la luz. Cuando la energía radiante incide sobre un cuerpo, existen tres posibilidades: - absorción (el cuerpo radiado absorbe el calor). - reflexión (el cuerpo radiado refleja el calor). - transmisión (la radiación pasa a través del cuerpo). Las características de la superficie del cuerpo afectan a su capacidad para absorber, reflejar o transmitir la radiación. Como norma general, los buenos reflectantes suelen ser malos absorbentes. Cuanto menor sea la densidad mayor transmisión. Los cuerpos en los que predominan la absorción y la reflexión se denominan opacos, aquellos en los que predomina la transmisión se denominan transparentes. El calor radiado viaja por el espacio hasta ser absorbido por un cuerpo opaco.