¿Por qué explotan la harina y el polvo? ¿Cuál es la ciencia detrás de esto?
En esencia, una explosión de polvo es una reacción redox violenta. El agente oxidante es el oxígeno del aire y el agente reductor es el polvo combustible. Además, se necesita una fuente de fuego para desencadenar esta reacción química. Debido a su pequeño tamaño y gran superficie específica, el polvo combustible es muy inflamable y explosivo. Las reacciones redox sólo ocurren en la superficie de materiales combustibles, por lo que si el área de contacto aumenta, la velocidad de reacción aumentará. Las explosiones de polvo son muy poderosas. Ha habido muchas explosiones de polvo graves en la historia, que han causado graves víctimas y daños a edificios. Como las explosiones de polvo son tan peligrosas, se deben tomar precauciones estrictas.
Para evitar explosiones de polvo, es necesario reducir la concentración de polvo en el aire, aumentar la humedad del aire, controlar estrictamente la fuente del incendio e incluso agregar gases inertes como nitrógeno y dióxido de carbono para reducir la concentración de oxígeno en algunas ocasiones especiales. La concentración adecuada de polvo combustible suspendido en el aire para formar lo que comúnmente se conoce como nube de polvo y suficiente aire y oxidantes, fuerte vibración o fricción; Una gran cantidad de gas o una pequeña cantidad de gas genera una gran cantidad de calor de combustión. Por ejemplo, mientras el polvo de aluminio esté en un ambiente de dióxido de carbono, existe riesgo de explosión. Normalmente, los polvos no explosivos incluyen tierra, arena, óxidos de hierro, materiales abrasivos, cemento, polvos estacionales y polvos combustibles similares.
Los polvos de estas sustancias son químicamente estables y no son fáciles de quemar. La sustancia que más probabilidades tiene de provocar explosiones de polvo en nuestras vidas es la harina. No solo se puede utilizar como una variedad de alimentos, sino que también se puede utilizar como polvo explosivo. Si una bolsa de harina queda expuesta accidentalmente en la cocina, de hecho provocará una explosión de polvo en un espacio limitado como la cocina. Por tanto, hay que tener esto en cuenta. La extinción de incendios y la ventilación son muy importantes.
Debido a que la combustión es un fenómeno químico causado por la reacción química entre el combustible y el oxidante, el área de contacto entre el combustible y el oxidante afecta en gran medida la velocidad de la reacción química. En realidad, este factor es clave para determinar si las partículas extremadamente finas, como el polvo, son propensas a explotar. Tomemos como ejemplo la harina. La harina es inflamable. Cuando era trigo, ardía silenciosamente sólo cuando estaba encendido. Debido a que las partículas de trigo son relativamente grandes, la superficie de contacto con el aire es pequeña y la velocidad de reacción es relativamente lenta, en este caso no explotará. Al igual que la combustión de leña, la reacción de combustión se produce gradualmente desde fuera hacia dentro hasta convertirse en cenizas.