¿Por qué no ves que el metal se incendie en la vida?
Algunos ejemplos de combustión de metales
Por ejemplo, la termita se utiliza para soldar vías de tren. El combustible de la termita es aluminio metálico. Cuando la termita se quema, los átomos de aluminio se combinan con los átomos de oxígeno para formar óxido de aluminio, que libera una gran cantidad de luz y calor durante el proceso de combustión.
Otro ejemplo, sostén un pequeño palo de fuegos artificiales y utiliza aluminio, magnesio o hierro como combustible. La llama de un palo de fuegos artificiales se ve diferente a la de la leña porque el metal arde más caliente, más rápido y de manera más completa que la leña. De hecho, la mayoría de los fuegos artificiales contienen combustible metálico. Por poner otro ejemplo, las antiguas lámparas de flash utilizadas en las primeras fotografías simplemente quemaban una pequeña cantidad de magnesio en una bola de cristal, produciendo una explosión y una bocanada de humo. Además, los propulsores de cohetes sólidos del transbordador espacial utilizaban aluminio como combustible. Algunos metales, como el sodio, se queman fácilmente, por lo que no podemos utilizar sodio para fabricar productos cotidianos.
¿Por qué los metales en la vida diaria no se incendian?
Sin embargo, quizás te preguntes, ¿por qué una cerilla encendida no arde cuando se coloca sobre papel de aluminio? Del mismo modo, colocar una olla de metal sobre el fuego de la cocina no provocará que se incendie. En la vida cotidiana, los objetos metálicos no parecen arder. Entonces, ¿pueden realmente arder los metales en la vida diaria? Hay tres factores principales involucrados aquí.
Los átomos metálicos no pueden combinarse bien con el oxígeno y no se vaporizan fácilmente. Primero, en los metales sólidos, es difícil que los átomos metálicos se acerquen lo suficiente a los átomos de oxígeno para reaccionar. Para que un metal arda, cada átomo de metal debe estar lo suficientemente cerca de un átomo de oxígeno para combinarse con él y provocar una reacción química. En piezas grandes de metal, como cucharas, latas y trozos de hierro, la mayoría de los átomos metálicos están enterrados profundamente y no pueden entrar en contacto con las moléculas de oxígeno.
Además, los metales no se evaporan fácilmente. Si quemas un gran trozo de madera o una vela, las partículas de combustible se evaporan rápidamente, es decir, con solo un poco de calor, los átomos se evaporan en el aire, dándoles un mejor contacto con los átomos de oxígeno. Por el contrario, los átomos de los metales sólidos están estrechamente unidos, lo que significa que es mucho más difícil evaporar el metal mediante calor.
Además, los materiales orgánicos como la madera o la tela contienen una gran cantidad de átomos de oxígeno en sus moléculas, mientras que los materiales metálicos no. Ésta es una de las razones por las que las cucharas de metal son más difíciles de quemar que las de madera, aunque ambas están hechas de trozos de material más grandes.
En vista de los hechos anteriores, para exponer mejor y completamente los átomos metálicos al oxígeno, es necesario descomponer artificialmente los átomos metálicos. De hecho, el metal se muele manualmente hasta obtener un polvo fino. Cuando se utilizan como combustible en productos comerciales y procesos industriales, los metales suelen estar en forma de polvo. Incluso si trituramos el bloque de metal hasta convertirlo en polvo, el efecto de combustión no es bueno y nos resulta difícil encender una pila de polvo de metal en el aire. El problema es que el aire está compuesto principalmente de nitrógeno y poco oxígeno.
El mejor método es mezclar átomos de oxígeno directamente en el polvo metálico. Por ejemplo, los compuestos sólidos que contienen átomos de oxígeno ligeramente unidos se pueden mezclar con polvos metálicos. De esta forma, los átomos de oxígeno pueden permanecer estables junto a los átomos de metal, listos para reaccionar en cualquier momento. Este método es la forma más eficaz de quemar metal por completo. Por ejemplo, la termita es una mezcla de polvo de aluminio (combustible) y óxido de hierro (fuente de oxígeno).
La segunda razón por la que la temperatura de ignición del metal es muy alta es que los artículos metálicos diarios no son fáciles de incendiar, porque el metal suele tener una temperatura de ignición alta. Debido a que los átomos de un metal típico están tan estrechamente conectados, se necesita más energía para separar y liberar los átomos del metal, incluso si los átomos de oxígeno están al lado de ellos. Las llamas de las velas, las cerillas, las fogatas y las estufas de la cocina no están lo suficientemente calientes como para encender la mayoría de los metales, ni siquiera en su forma ideal de polvo. Se deben utilizar reacciones químicas más fuertes para generar temperaturas más altas para encender la mayoría de los polvos metálicos. Por ejemplo, la quema de una tira de magnesio se puede utilizar para encender termita.
Los metales son buenos conductores del calor. La última razón por la que los productos metálicos cotidianos tienen menos probabilidades de quemarse es que los metales tienden a ser muy buenos conductores del calor. Esto significa que si un punto de un objeto metálico comienza a acumular calor, el calor fluirá rápidamente a través del metal hacia las partes más frías. Esto dificulta que el metal acumule suficiente calor en un lugar para alcanzar la temperatura de ignición.
Resumen
Debido a que los átomos en la mayoría de los metales sólidos no pueden entrar en contacto con los átomos de oxígeno, debido a que la temperatura de ignición de los metales es muy alta y los metales son buenos conductores térmicos, no se pueden usar en la vida diaria. ambientes de combustión. La forma ideal de hacer que el metal se queme es molerlo hasta convertirlo en polvo, agregar un oxidante, revolver bien, envolverlo para que no se escape el calor y luego usar un dispositivo de ignición de alta temperatura para encender el metal.