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20px Per approfondire, vedi Accensione_del_fuoco.


« Il fuoco attrae l'uomo che vi si identifica. »

Il fuoco è una forma di combustione. La parola fuoco è comunemente riferita alla combinazione di un bagliore brillante di una tonalità gialla coordinato ad una grande quantità di calore emessa durante un rapido processo autoalimentato di ossidazione esotermica di gas rilasciati da un combustibile.

Le fiamme sono uno stato gassoso (composto da una miscela di gas: monossido di carbonio, diossido di carbonio, vapor d'acqua incandescente, ossidi di azoto, più eventuali particelle incombuste e idrocarburi aromatici ad esempio nel fuoco di legna) che rilascia calore e luce. I fuochi si accendono quando un combustibile è soggetto a calore o altra forma di energia, ad esempio un fiammifero o accendino, e sono alimentati da successive scariche di energia termica, finché tutto il combustibile non è stato consumato.

Se la temperatura supera quella dell'energia di ionizzazione delle molecole di gas si arriva allo stato della materia noto come plasma.

Etimologia Modifica

Il termine "fuoco" deriva dal termine latino focus che indicava in origine il focolare e a mano a mano sostituì, specie nell'ambito popolare, il termine ignis che possedeva il vero significato di fuoco. Secondo le ricostruzioni linguistiche sembra sia collegato al verbo latino foveo e al greco φῶς (phos) ossia luce[1].

Composizione del fuocoModifica

Il fuoco è costituito da una miscela di gas incandescenti, che contengono il prodotto della reazione tra combustibile (idrogeno, metano, bioetanolo, ecc.) e il comburente (ossigeno dell'aria). Inoltre nella miscela possono trovarsi contaminanti, come metalli (p.es bruciando carta colorata) oppure ossidi dell'azoto (che si formano per combustione dell'azoto atmosferico ad alta temperatura, ad esempio nei motori a scoppio. La composizione delle fiamme varia moltissimo a seconda della sostanza bruciata e della temperatura:

In condizioni di bassa tensione di ossigeno, la fiamma tende a diventare da bluastra a gialla a rossa fino a raggiungere un color rosso cupo, che nei composti del carbonio è associata alla esalazione di monossido di carbonio (CO), un gas inodore e velenosissimo, perché si lega in modo irreversibile all'emoglobina, inducendo alla narcosi, al sonno e infine alla morte. Particolarmente pericolosa la brace di legna, la carbonella e le sue ceneri (che contengono all'incirca un atomo di carbonio per ogni atomo di idrogeno) perché quando lasciate tiepide, non ben ventilate (anzi riaccese) emanano grandi quantità di gas CO.

IdrogenoModifica

La combustione dell'idrogeno, effettuata in condizioni ideali, produce soltanto vapor d'acqua. L'idrogeno non esiste libero in natura (se non nelle stelle o in pianeti giganti gassosi come Saturno) ma può essere prodotto per elettrolisi dell'acqua con l'elettricità proveniente da varie fonti (rinnovabili oppure no); utilizzando alte temperature (con il ciclo solfo/iodico); oppure con l'energia solare grazie ad alcune alghe OGM o con la foglia artificiale.

MetanoModifica

Il metano è un gas composto da molecole formate da un atomo di carbonio e 4 di idrogeno, la sua combustione ideale fornisce 2 molecole di acqua e una di CO2. Può essere estratto dalle fogne o da digestori della spazzatura o delle deiezioni animali e/o umane (in tal caso è una forma di energia rinnovabile) oppure da depositi di gas, in tal caso si tratta del combustibile fossile che produce la minor quantità di CO2 per unità di energia sprigionata.

Etanolo e bioetanoloModifica

Sia l'etanolo che il bioetanolo contengono 2 atomi di carbonio, 6 di idrogeno e un atomo di ossigeno. Nella sua combustione ideale si producono 3 molecole di vapor d'acqua e due di diossido di carbonio. Ha il vantaggio di apportare un atomo di ossigeno che favorisce la reazione. Attualmente sono disponibili modelli di stufa a bioetanolo, senza canna fumaria, che possono essere trasportati per tutta la casa, tra questi modelli si possono citare: ecofiamma.

GPL (etano, propano, butano)Modifica

Benzina (ottano)Modifica

GasolioModifica

Il gasolio è una miscela di idrocarburi liquidi a catena non insatura (alcani) con intermedio peso molecolare. Le catene carboniose del gasolio hanno lunghezze oltre i 10 atomi di carbonio, tipiche della paraffina (più lunga del principale idrocarburo della benzina ossia l'ottano; ma meno lunghe rispetto alle cere che hanno 18 atomi carbonio, dunque solide a temperature ambiente). Hanno circa 2 atomi di idrogeno per ogni atomo di carbonio, è dunque stanno a un metà strada come produzione di CO2 per combustione tra il metano (un gas) e il carbone (solido).

Comunque il gasolio non è una miscela pura (ad eccezione del gasolio prodotto dal metano, tecnologia della Shell) e spesso si trova il benzene, il toluene ma anche idrocarburi aromatici policiclici, come il naftalene, il fenantrene e altri idrocarburi che sono forticancerogeni. Spesso, se raffinato da petrolio scadente, si hanno anche composti dello zolfo sotto varie forme, che per combustione diventa acido solforico, dando luogo al fenomeno delle piogge acide.

Cera e paraffinaModifica

Mentre le cere sono acidi grassi di origine naturale, la paraffina si estrae dal petrolio. Hanno composizione chimica simile (sono acidi grassi piuttosto deboli e alcani neutri) e pesi molecolari quasi identici. Con questi si possono fare candele, che sono in grado di fornire una quantità modesta di luce e calore. Producono lievemente più CO2 rispetto al gasolio, inoltre producono particelle di carbonio incombusto, anche di fullereni, che costituiscono la base del pigmento nerofumo. Di solito le candele si spengono se l'apporto di ossigeno non è buono, e dunque sono più sicure per riscaldarsi rispetto alla carbonella, producendo meno monossido di carbonio.

PolietileneModifica

Il PE, un polimero dell'etilene, è il principale componente della maggior parte delle bottiglie di plastica. Non è cancerogeno e in teoria potrebbe essere anche bruciato nel proprio camino o stufa per riscaldarsi.

Polivinile (cancerogeno)Modifica

Legna e pelletModifica

CarboneModifica

Controllare il fuoco Modifica

Controllare il fuoco allo scopo di produrre luce e calore è stata una delle prime grandi conoscenze apprese dal genere umano. L'abilità del fuoco di generare luce e calore ha reso possibile migrazioni verso climi più freddi e ha dato agli uomini la possibilità di cuocere il cibo. I segnali prodotti con il fuoco - così come quelli ottenuti con il relativo fumo - furono un primitivo utilizzo del fuoco come mezzo di comunicazione.

Il fuoco rese presto possibile la metallurgia. L'archeologia indica che gli antenati dei moderni uomini come l'Homo erectus sembrerebbero avere imparato a controllare il fuoco circa 790.000 anni fa. Un sito archeologico del Sudafrica, una delle culle dell'umanità, ha evidenziato tracce di fuoco controllato risalenti a 1 milione di anni fa. Il controllo del fuoco prevede tre tappe: conservazione del fuoco, trasporto del fuoco, produzione del fuoco. Si suppone che il passaggio da una tappa all'altra abbia richiesto alcune decine di migliaia di anni. L'esperienza diretta nella conservazione, trasporto e produzione del fuoco permette di comprendere come questi importanti salti dell'umanità siano avvenuti per intuizione più che per casualità.

Fin dai tempi dell'introduzione dell'agricoltura basata su grano, nel Neolitico, gli uomini di tutto il mondo usano il fuoco come uno strumento fondamentale nell'amministrazione del territorio.

Applicazioni Modifica

Le applicazioni del fuoco sono numerose. Oltre al suo uso come fonte di energia, il fuoco è usato per svariati scopi, ad esempio per il fumo o come arma. Infatti, l'uso del fuoco come mezzo di offesa militare ha una lunga storia.

Da sempre il fuoco affascina le persone, tant'è che spesso è usato negli spettacoli a scopi di intrattenimento (giocoleria col fuoco, spettacoli di sputafuoco, fuochi pirotecnici o fuochi d'artificio).

Note Modifica

  1. [/?term=fuoco Dizionario etimologico online - Fuoco, Foco]. etimo.it. URL consultato in data 23-12-2009.

Voci correlate Modifica

Altri progetti Modifica



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