Из чего состоит дым
ДЫМ — пылегазовая смесь, состоящая из мельчайших твердых частиц, взвешенных в газовой среде и подвергающихся диффузии в атмосферном воздухе. В зависимости от состава Д. может неблагоприятно воздействовать на организм человека.
Д.— типичный аэрозоль с размером твердых частиц от 10 -7 до 10 -5 см. Частицы Д. могут служить ядрами конденсации атмосферной влаги — в результате возникает туман.
Мельчайшие частицы Д. находятся в постоянном броуновском движении, что обусловливает их соударение и слипание — коагуляцию при столкновении твердых частиц и конденсацию при слиянии жидких частиц. Коагуляция возрастает при увеличении турбулентности воздушных потоков, наличии разноименных зарядов частиц, оседании укрупненных частиц вследствие увеличения их массы и слипания с частицами нижних слоев газовой среды. Общая сумма поверхностей частиц Д. очень велика и потому велика их физ.-хим. активность: они легко вступают во взаимодействие между собой, с газами среды, чему способствуют определенные метеорол, условия и особенно солнечная радиация. При этом происходят реакции окисления, восстановления, разложения, синтеза, кристаллизации и др. На рисунке даны электронные микрофотографии нескольких видов Д., на которых видны отдельные мельчайшие частицы Д., кристаллы различной величины и формы, крупные частицы пыли и конгломераты, возникшие при слипании частиц.
Механизм фотохим. и термических реакций, происходящих в атмосферных Д., очень сложен и требует углубленных исследований. Установлено, что в результате разложения паров и окислов азота, серы, углерода, металлов, углеводородов образуется озон и ряд сильных окислителей — фотооксидантов с последующей деструкцией веществ и образованием новых соединений. Д. сложного состава называют «смог». Этот термин происходит из сочетания двух англ. слов (smoke дым и fog туман). Применяют также термин «токсические туманы», говоря о гигантских скоплениях Д., тумана и ядовитых газов, несущих ионы тяжелых металлов, сажу, канцерогенные углеводороды. Так, напр., в калифорнийских смогах были обнаружены цинк, барий, ртуть, хром, мышьяк, ванадий, многочисленные металлорганические соединения и особенно много соединений свинца, образовавшегося из выхлопных газов автотранспорта при сгорании этилированного бензина.
В сельском хозяйстве атмосферные Д. образуются при работе различных машин, автотранспорта, при внесении удобрений с помощью авиации, при борьбе с вредителями растений. В быту Д. выделяется при сгорании топлива, мусора, от газовых горелок, при курении.
Различают Д. атмосферные, промышленные, военного назначения, бытовые, дезинфицирующие. Однако такое деление условно, т. к., напр., промышленный и бытовой Д. участвуют в формировании атмосферного.
Д., выделяющийся при сгорании топлива в бытовых и промышленных печах, состоит гл. обр. из сажи, сернистого ангидрида, смолы, золы, а также небольших количеств металлических загрязнений. Состав Д. меняется в значительных пределах и зависит как от вида топлива, так и от способа его сжигания.
Вредное влияние Д. на организм человека, животных, зеленые насаждения, строения и материалы и т. д. разнообразно и зависит от состава Д. Токсическими называют промышленные Д. и Д. военного назначения. Отдельные виды Д. оказывают раздражающее, канцерогенное действие .
Механизм действия Д. на организм связан с высокой дисперсностью частиц, способных проникать в альвеолы, а затем и в любые органы и системы. Частицы Д. оседают также на слизистых оболочках дыхательных путей и частично вместе со слизью и слюной проникают в органы пищеварения. Д. может воздействовать на слизистые оболочки глаз и на кожу. Наиболее выраженным действием могут обладать промышленные Д., отличающиеся разнообразным составом и образующиеся при различных термических и хим. процессах: горении, плавлении, сварке и др.
В СССР интерес к Д. возник в годы первой пятилетки в связи с требованием охраны здоровья населения от возможных воздействий атмосферных загрязнений в период индустриализации страны, ростом числа мощных промышленных предприятий и новых городов. Работы по изучению Д. были проведены В. А. Рязановым в начале 30-х гг., а затем им, его последователями и учениками были даны обоснования для выбора промышленных площадок под строительство городов и поселков. В послевоенные годы развернулись исследования по обоснованию ПДК различных видов атмосферных загрязнений и их комплексов, в т. ч. ингредиентов Д. от отопительных устройств, транспорта и промышленных объектов различных отраслей промышленности.
Наибольшее значение имеют атмосферные Д., количество которых постоянно возрастает в связи с ростом промышленности, транспорта городов и индустриализацией сельского хозяйства. Особое внимание к атмосферным Д. было привлечено после массового отравления людей в 1930 г. в Бельгии, где Д. от промышленных предприятий в результате температурной инверсии (см. Атмосфера) способствовал образованию густого тумана с резким запахом сернистого газа. У людей заболевания органов дыхания со смертельными исходами регистрировались при аналогичных температурных инверсиях в Англии (1948, 1952, 1956), в США, Мексике и ряде других стран. Большое значение приобретает всевозрастающее загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами (см.) автотранспорта.
В ряде крупных городов мира в 60-х гг. плотность Д. снизилась на 10—20% в результате ограничения использования твердого дымообразующего топлива, но одновременно возросло содержание в Д. ряда соединений, участвующих в образовании фотооксидантов. Так, в Нью-Йорке среднегодовые концентрации сернистого газа в атмосфере увеличились с 0,56 до 0,84 мг/м 3 , в Иокогаме возросли вдвое. Уровень содержания сернистого газа в воздухе Москвы в тот же период снизился почти на 2/3 в результате использования природного газа в качестве основного топлива. Сернистый газ — один из самых весомых оксидантов, оказывающих вредное воздействие на здоровье людей. По данным ВОЗ, при среднесуточном содержании сернистого газа в количестве более 500 мкг/м 3 воздуха отмечается повышение смертности и заболеваемости, а при концентрации в интервале 500—250 мкг/м 3 ухудшается здоровье лиц с заболеваниями легких. При среднегодовых концентрациях этого вещества в атмосфере в количестве 100 мкг/м3 у населения отмечались различные симптомы поражения органов дыхания, а при содержании 80 мкг/м 3 — раздражение слизистых оболочек.
Основным направлением работ по профилактике вредного воздействия Д. является совершенствование технол. процессов, улавливание и утилизация промышленных Д., создание замкнутых технол. циклов, безотходных производств, а также дожигание или нейтрализация выбросов автотранспорта. Концентрация металлургических и хим. производств позволила утилизовать вредные выбросы Д. путем переработки сернистого газа в серную к-ту, использовать выбросы окислов азота на заводах азотно-туковой промышленности.
Подобные технол. мероприятия, широко внедряемые в СССР, являются наиболее эффективными для предотвращения поступления Д. в атмосферу. Существуют различные методы и способы очистки выбросов Д. в атмосферу от взвешенных и газообразных веществ. Напр., механические — пылеотстойные камеры, циклоны, мультициклоны, жалюзийные золоуловители и др.; мокрая газоочистка — различные скрубберы, циклоны, пенные газопромыватели и др.; фильтры — тканевые рукавные, шпагатные рамы, ткани из искусственных волокон; электрофильтры и др.
Повсеместно осуществляется также очистка Д. от наиболее вредных газов. Так, сернистый газ улавливается водой, раствором соды, известковым молоком и др.
Сероводород улавливается сухим методом — гидроокисью железа или активированным углем, а также мокрым — щелочно-мышьяковым раствором, этаноламином и др. Хлористый и фтористый водород улавливаются водой в орошаемых скрубберах и др. Органические растворители с помощью конденсационных, компрес-сиоиных или сорбционных методов улавливаются часто и для рекуперации, т. е. для возвращения растворителей в производственный процесс.
Очистка Д. от твердых, газообразных и парообразных загрязнителей имеет большое значение для охраны здоровья населения.
Дымы военного назначения
Дымы военного назначения находятся на вооружении многих армий. Некоторые из них широко использовались в период первой и второй мировых войн, а также в войне в Корее и во Вьетнаме.
Д. военного назначения условно можно разделить на следующие группы: ядовитые и нейтральные.
Ядовитые дымы создаются гл. обр. на базе ОВ слезоточивого и раздражающего действия (хлорацетофенона , бромбензилцианида, адамсита, динитрила ортохлорбензальмалоновой к-ты и др.), а также их смесей (см. Раздражающие отравляющие вещества); ОВ этой группы характеризуются высокой температурой кипения и низкой летучестью. С помощью их практически нельзя создать поражающие концентрации паров. Формой боевого применения их является Д., предназначенных! для заражения приземного слоя атмосферы. Надежной защитой от ядовитых Д. служит современный противогаз.
Нейтральные дымы — группа Д. различного назначения: маскировочные и сигнальные.
Маскировочные Д. служат для создания дымовых завес. Различают маскируюнще дымовые завесы для прикрытия действия своих войск и так наз. ослепляющие — для затруднения боевых действий противника. Дымовые завесы первого типа создаются в расположении своих войск или перед их позициями, а второго — в р-не противника. Дымовые завесы должны быть достаточно устойчивыми, т. е. длительное время держаться в воздухе, не оседая и не разрушаясь, а также обладать хорошей кроющей способностью. Кроющая способность дыма (D) может быть вычислена из соотношения
D = 1/L, где L — толщина слоя дыма, делающая невидимым свет эталонной лампы.
Наиболее распространены следующие рецептуры дымообразующих веществ:
1. Смеси на основе фосфора — чаще всего используется технический белый фосфор, являющийся наилучшим дымообразующим веществом. Так, из 1 вес. ч. фосфора при 75% влажности воздуха образуется 7 вес. ч. аэрозоля. Работа с фосфором представляет известную опасность (см. Фосфор).
2. Смесь, состоящая из хлористого аммония и антрацена, хлората калия и древесного угля,— в результате горения наблюдается возгонка и диссоциация хлористого аммония и возгонка антрацена. Д., образованный подобной смесью, состоит из капелек р-ра хлористого аммония в воде и твердых частичек антрацена, смешанных с воздухом. Д. практически безвреден для человека и не разрушает металлы и ткани.
3. Смеси на основе нефтепродуктов могут быть изготовлены из различных марок дизельного топлива, мазута, солярового масла. Испаряясь в токе нагретых газов, они при охлаждении дают устойчивое облако дыма. Д. токсичностью не обладает.
4. В состав смесей на основе хлоридов металлов входят порошкообразные металлы (напр., алюминий, цинк, окислы железа), полигалоидные углеводороды (напр., гексахлор-этан, гексахлорбензол, дихлоран). Горение вызывает синтез хлоридов металлов, а высокая температура обеспечивает их возгонку. Д. представляет собой мельчайшие капли р-ра гидратов хлоридов металлов. Следует учитывать возможность образования в ходе основной реакции нек-рого количества фосгена (см. Удушающие отравляющие вещества), являющегося отравляющим веществом. Поэтому при проникании Д. в закрытые помещения (убежища, подвалы) может произойти отравление находящихся там людей. В полевых же условиях такой Д. практически безвреден.
Сигнальные Д. применяют для подачи сигналов в дневных условиях. В основном используют сигнальные Д. красного, желтого, зеленого и синего цвета. Наиболее распространенным методом получения сигнальных Д. является возгонка соответствующих органических красителей за счет горения термической смеси. Используют стойкие органические красители, способные быстро возгоняться при t° 400—500°, дающие Д., достаточно устойчивый в воздухе и имеющий специфическую окраску. К числу таких красителей относятся аурамин, масляный желтый АБ, родамин Б, судан красный, индиго, метиленовый синий и другие азо- и аминоантрахиноновые красители, а также их смеси.
Термическая смесь сигнальных составов включает в себя горючее (крахмал, искусственные смолы, древесные опилки), а также окислитель (перхлорат и хлорат калия). Часто в смесь дополнительно вводят специальные пламегасители, препятствующие возгоранию паров красителя. Отмечена токсичность для человека аэрозолей отдельных красителей, используемых для сигнальных Д. Что касается Д. на основе масляного желтого АБ и аурамина, то имеются данные об их канцерогенных свойствах.
Библиография: Атмосферная диффузия и загрязнение воздуха, Труды Главы, геофи-зич. обсерватории им. А. И. Воейкова, в. 238, Л., 1969; Буштуева К. А. Атмосферные загрязнения и здоровье, Гиг. и сан., № 3, с. 3, 1971;ГринХ. и Лейн В. Аэрозоли — пыли, дымы и туманы, пер. с англ., Л., 1972; Дмитриев М. Т., Иванов Л. Ю. и Ч о н E н Д е, Гигиеническое прогнозирование образования фотохимического смога в городах, Гиг. и сан., № 2, с. 8, 1973; Загрязнение атмосферного воздуха городов выбросами автомобильного транспорта, Доклад Комитета экспертов ВОЗ, сер. техн. докл. № 410, М., 1971; Загрязнение атмосферного воздуха, ВОЗ, сер. моногр. № 46, М., 1962; Зайцев Г. С. и Кузнецов А. Я. Дымовые средства и дымообразующие вещества, М., 1961; Кротков Ф. Г. Проблемы окружающей среды в деятельности ВОЗ, Гиг. и сан., № 12, с. 85, 1973; Руководство по коммунальной гигиене, под ред. Ф. Г. Кроткова, т. 1, с. 137, М., 1961; Ф у к с Н. А. и С у т у-г и н А. Г. Высокодисперсные аэрозоли, М., 1969; Izmerov N. F. Control of air pollution in the USSR, Publ. Hlth Papers № 54, Geneva, WHO, 1973.
E. В. Хухрина; Г. М. Егиазаров, H. H. Савченко (воен.).
Магия дыма: всё о дым машинах
Трудно представить себе концерт, дискотеку или шоу-программу без красочного светового оформления, в лучах которого особенно эффектно выглядят клубы дыма. Этот зрелищный эффект можно легко создать с помощью генераторов дыма, которые стали просто необходимым атрибутом любого ночного клуба или концертной площадки.
Итак, генератор дыма (или дым машина) – это устройство, которое производит дым или туман и рассеивает его. Применяется дым машина в основном для уменьшения прозрачности воздуха, в результате чего хорошо читаются световые и лазерные лучи, становясь более эффектными. Таким образом, дым выгодно подчеркивает другие визуальные эффекты, такие как лазеры, сканеры, стробоскопы и придает им новые неповторимые краски.
Принцип работы большинства дым машин заключается в следующем: специальная жидкость подается с помощью насоса в термоэлемент, нагревается, испаряется, а затем выходит через сопло распылителя. Соприкасаясь с частицами воздуха, жидкость охлаждается, превращается в аэрозоль и создает эффект дыма или тумана. Всё достаточно просто, но есть опасность жидкость недогреть или перегреть. Если жидкость недостаточно нагревается перед тем, как покинуть машину, то на выходе вы получите так называемый «мокрый дым», который осядет в виде конденсата на поверхности сцены и аппаратуры, что может привести к повреждениям. Если же наоборот перегреть жидкость в термоэлементе, то прибор может просто перегореть. Поэтому к выбору дым машины и жидкостей к ней следует отнестись со всей серьезностью.
Большинство современных генераторов дыма имеют пульт дистанционного управления, позволяющий регулировать интенсивность дымообразования на расстоянии. Также многие модели имеют встроенный таймер, благодаря которому можно настроить временной интервал, через который генератор будет выпускать новую порцию дыма.
По свойствам производимого дыма и принципу действия современные дым машины делятся на три основных типа:
Генераторы легкого дыма
Генераторы тяжелого дыма
Каждый тип имеет свои конструктивные и функциональные особенности, а также отличается областью применения. Рассмотрим их подробнее.
Генераторы легкого дыма
Генераторы легкого дыма наиболее распространены, что связано с универсальностью их применения и невысокой стоимостью. Легкий дым заполняет весь объем помещения и долго не оседает, позволяя дольше сохранить эффектность и уникальный окрас всего шоу, когда цветные лучи световых эффектов проявляются очень четко. Дым машины этого типа чаще всего используются на дискотеках, в клубах и даже дома.
Принцип работы генераторов легкого дыма: насос подает на термоэлемент специальную жидкость, которая с помощью нагрева или химической реакции превращается в аэрозоль и выбрасывается в воздух через сопло.
Генераторы тяжелого дыма
Генераторы тяжелого дыма обычно используют для оформления профессиональных площадок: практически на любом концерте вы можете видеть облака плотного дыма, стелящихся у ног музыкантов. Тяжелый дым получил свое название благодаря своему свойству стелиться по земле, не поднимаясь вверх. Чтобы получить подобный эффект, генераторы дыма оснащаются холодильниками. Тяжелый дым позволяет придавать привычным спецэффектам новые акценты, создавать чарующую, волшебную атмосферу, а также помогает скрыть некоторые дефекты интерьера.
Принцип работы генераторов тяжелого дыма: после испарения аэрозоль охлаждается до температуры ниже температуры воздуха в помещении, поэтому плотность дыма получается выше плотности воздуха. Такие машины охлаждают дым до температуры немного выше нулевой. Похожий на облако, плотный дым обычно не поднимается выше 10-15 см от пола. Чтобы дым двигался, устанавливают специальные вентиляторы, создающие эффект ветра. Такие генераторы тяжелого дыма наиболее удобны в эксплуатации, так как используют только специальную жидкость, но производимый ими дым не всегда достаточно «тяжелый» и может подниматься на высоту более метра, прежде чем рассеяться. Иногда дым может оказаться слишком плотным, что уменьшит выразительность световых и лазерных лучей. А еще такие генераторы могут образовывать конденсат. Ещё одним недостатком подобного типа генераторов является то, что они могут вызывать срабатывание пожарной сигнализации.
Также получить эффект тяжелого дыма можно с помощью замороженной углекислоты (сухого льда). Такие генераторы самые недорогие и простые в использовании, так как представляют собой «ящик», заполненный сухим льдом. В этот «ящик» поступает дым от обычной дым машины, охлаждается, проходя через куски сухого льда, а затем поступает в помещение. Температура сухого льда -78,5°С, что позволяет получить плотный и тяжелый дым. К недостаткам данного типа машин можно отнести необходимость приобретать и хранить лед до начала представления.
Исходя из вышесказанного, самым оптимальным можно назвать тяжёлый дым, полученный путем смешивания дыма от обычной дым машины с углекислотой. Температура воздуха в зоне работы генератора холодного дыма может опускаться до -5°С. В такой машине используется дым-жидкость и баллоны с углекислотой, а производимый ею дым не поднимается выше колен человека. Данное устройство позволяет создавать очень эффектные динамичные струи белого дыма, которые появляются и исчезают практически мгновенно.
Генераторы тумана
Генераторы тумана (хейзеры) сохраняют пространство помещения достаточно прозрачным, но при этом создают легкую дымку, в которой отчетливо читаются световые и лазерные лучи. Такие генераторы отличаются отсутствием нагревательного элемента, а также экономичностью и эффективностью.
Принцип работы генераторов тумана: мощный компрессор распыляет специальную жидкость под высоким давлением.
По области применения генераторы дыма также можно разделить на три типа:
Мини дым машины, которые отличаются компактными размерами и соответственно небольшим резервуаром (не более трех литров). Такие устройства обычно выбрасывают струи дыма на расстояния, не превышающие трех метром. Они предназначены для небольших помещений и непродолжительных мероприятий, а также для домашних вечеринок.
Полупрофессиональные генераторы дыма имеют увеличенный резервуар, а также могут «доставлять» дым на расстояние 4-6 м. они предназначены для клубных мероприятий, дискотек, концертов в небольших залах.
Профессиональные дым машины могут похвастать сильным дымообразованием при экономичном использовании жидкости, а также быстрым разогревом.
Итак, вы решили приобрести генератор дыма. Какие критерии выбора? Давайте разбираться.
1. Площадь помещения, которая влияет на мощность выбираемого устройства. В таблице представлены рекомендации по выбору генератора дыма из расчета задымляемой площади
Из чего состоит дым
Дым образуется, в частности, при сгорании горючих веществ, например в топках ТЭС и различных промышленных установок, при пожарах, особенно лесных. Такие дымы могут содержать крупные частицы несгоревшего топлива и золы, окислов металлов, сажи, смолы. При плохой очистке дымовых газов загрязняется окружающее пространство, ухудшается микроклимат, образуется туман, снижается естественная освещённость.
Дымы и здоровье человека
Дымы разрушают здоровье человека, способствуют развитию болезненных состояний (катаров верхних дыхательных путей, бронхитов, фиброзных изменений лёгких и др.). Содержание в дымах конденсатов тяжёлых металлов (свинец, ртуть и др.) вызывает изменения в крови, отставание в физическом развитии детей и др. Некоторые компоненты дыма содержат канцерогенные (т. е. способствующие развитию опухолей) вещества; крупные частицы при попадании в глаз повреждают его роговую и слизистую оболочки.
Борьба с дымами
Для борьбы с дымами устраивают централизованное тепло- и газоснабжение предприятий и населённых мест. В России установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе для вредных веществ; устраиваются санитарно-защитные зоны, устанавливаются газоочистные сооружения.
Применение дымов
Вместе с тем, в сельском хозяйстве находят применение дымы пестицидов. Дым, образующийся в дымогенераторах, используется для копчения пищевых продуктов. Дым обладает свойством рассеивать свет, делая видимым световой луч, поэтому дымовые машины применяются в шоу-бизнесе и лазертаге. Дым широко применяется в военном деле для дымовых завес, в виде дымов используются некоторые боевые отравляющие вещества (для защиты от них в противогазах устанавливают специальные противодымные фильтры). Широко применяется в аэрозольном пожаротушении.
См. также
Литература
- Дым, продукт горения // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
Примечания
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Дым" в других словарях:
дым — дым/ … Морфемно-орфографический словарь
ДЫМ — муж. летучее вещество, отделяющееся при горении тела; улетающие остатки горючего тела, при разложении его на воздухе, огнем. | Очаг; | курево; | дом, изба, двор; | семья или тягло. С дыму по деньге на большой очаг станет. Нет дыму без огня. Нет… … Толковый словарь Даля
дым — сущ., м., употр. часто Морфология: (нет) чего? дыма и дыму, чему? дыму, (вижу) что? дым, чем? дымом, о чём? о дыме и в дыму; мн. что? дымы, (нет) чего? дымов, чему? дымам, (вижу) что? дымы, чем? дымами, о чём? о дымах 1. Дым состоит из газа и… … Толковый словарь Дмитриева
ДЫМ — а ( у), предл. о дыме, в дыму; мн. дымы; м. 1. Совокупность мелких твёрдых частиц и газообразных продуктов, выделяющихся в воздух при сгорании чего л. Из трубы валит д. Клубы дыма над пожарищем. Табачный д. Пороховой д. * И дым Отечества нам… … Энциклопедический словарь
ДЫМ — ДЫМ, дыма, муж. 1. только ед. Летучие продукты горения с мелкими летящими частицами угля. Над костром подымался дым. Из трубы валит дым. 2. Жилье, отдельный дом (ист.). Платить дань или подать с дыма. ❖ Дым коромыслом (разг.) шум, гам, беспорядок … Толковый словарь Ушакова
ДЫМ — группа Виктора Троегубова, одного из основателей Крематория , появилась на свет после того, как в результате творческих и личных разногласий, достигших своего пика в конце 1987 года, Виктор покинул родной коллектив. В Крематории Троегубов и… … Русский рок. Малая энциклопедия
ДЫМ — ДЫМ, а ( у), пред. о дыме, в дыму, мн. дымы, ов и (высок.) дымы, ов, муж. Поднимающиеся вверх серые клубы летучие продукты горения. Густой д. Нет дыма без огня (посл. о том, что всякий слух на чём то основан, не случаен). Д. отечества (перен.: о… … Толковый словарь Ожегова
дым — См. суета рассеиваться дымом. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. дым чад, дымок, дымище, смрад, обман чувств, химера, суета, смог, мираж, дымина, иллюзия, призрак, фимиам,… … Словарь синонимов
ДЫМ — ДЫМ, продукт неполного сгорания топлива, состоит из очень мелких угольных и зольных частиц, газов и паров и имеет большое сан. значение. Состав Д. колеблется в зависимости от вида топлива и способа его сжигания. В фабричном Д. могут содержаться… … Большая медицинская энциклопедия
Дым — древнейшая окладная единица на Руси в 9 18 веках, отождествлялся с одним хозяйством (двор, очаг). Размеры налога варьировали в зависимости от количества тяглецов. На Руси дым был основной единицей обложения примерно до 14 15 веков. С введением… … Политология. Словарь.
дым — Дым коромыслом (разг.) шум, гам, беспорядок. В парламенте шел дым коромыслом. И дым отечества нам сладок и приятен мы легко прощаем, извиняем недостатки родной страны, близкой среды [ставший пословицей стих из Горя от ума рибоедова,… … Фразеологический словарь русского языка
Вопрос № 1. Дым и его основные характеристики (75 мин)
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
по дисциплине "ХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ"
Для специальности 280705.65 – пожарная безопасность
СМК-УМК 4.4.2-40-2012
Тема 1.: Физико-химическая природа процессов горения
Занятие № 1.5: Дым и его основные характеристики (4 час.)
| Должность | Фамилия/ Подпись | Дата |
| Разработал | Проф.каф.ФХОПГиТ , к.х.н., доц. | Коробейникова Е.Г. |
| Проверил | Зам. начальника каф. ФХОПГиТ, к.т.н | Кожевин Д.Ф. |
I. Цели занятия
1.Учебная: обучение и закрепление основных характеристик дыма, дымообразующей способности веществ; контрольно-проверочная работа по теме 1
2. Воспитательная: воспитывать у обучающихся ответственность за подготовку к практической деятельности; стремление к углубленному освоению материала по теме занятия; обучение методам самостоятельной работы с учебными материалами.
II. Расчет учебного времени
| № | Основные вопросы | Содержание вопросов, методика проведения | Время |
| ВВОДНАЯ ЧАСТЬ | Принятие доклада, проверка наличия слушателей, объявление темы занятия и основных вопросов. | ||
| ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ | |||
| Учебные вопросы | |||
| 1. | Дым и его основные характеристики | Преподаватель совместно с обучающимися разбирает вопросы 1.1 Состав продуктов полного и неполного сгорания. 1.2. Определение дыма. Устойчивость дыма. 1.3. Плотность дыма. Коэффициент дымообразования. | |
| 2. | Контрольно-проверочная работа по теме 1 | 1.Выполнение тестового задания по теме 1. 2. Решение задач по теме 1. | |
| ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ | Преподаватель характеризует работу курсантов на занятии, отвечает на вопросы. Курсанты записывают в тетрадь задание на самоподготовку по теме занятия. Преподаватель объявляет правила выполнения задания и срок его сдачи. |
III. Учебно-материальное обеспечение
1. Технические средства обучения: мультимедийная система, компьютерная техника, интерактивная доска.
2. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева, демонстрационные плакаты, схемы.
IV. Методические рекомендации преподавателю
По подготовке и проведению практического занятия
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ (3 мин.)
Преподаватель проверяет наличие слушателей (курсантов), объявляет тему, учебные цели и вопросы занятия, последовательность их отработки, ориентировочное время выполнения задания и напоминает, что к концу занятия каждый слушатель должен выполнить.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ (165 мин.)
Вопрос № 1. Дым и его основные характеристики (75 мин)
Продуктами сгорания называются газообразные, жидкие и твердые вещества, образующиеся в результате горения веществ в воздухе. Состав их зависит от состава горящего вещества и условий его горения. На пожарах чаще всего горят органические вещества (древесина, ткани, бензин, керосин, резина и др.), в состав которых входят углерод, водород, кислород, сера и азот. В зависимости от условий их горения могут образовываться продукты полного и неполного сгорания. К продуктам полного сгорания относятся углекислый газ, сернистый газ, пары воды, азот (при сгорании азотсодержащих соединений). Все они не способны гореть и не поддерживают горение большинства горючих веществ.
К продуктам неполного сгорания относятся окись углерода, сажа и продукты термоокислительного разложения.
Реже на пожарах горят неорганические вещества, такие как фосфор, натрий, калий, кальций, алюминий, титан, магний и др. Продуктами их сгорания являются твердые вещества. Одни из них (Р2О5, МgО, Na20) в продуктах сгорания мелко диспергированы и поднимаются в воздух в виде плотного дыма, другие (А12О3, ТiO2) в процессе горения находятся в расплавленном состоянии.
Продукты сгорания многих органических и неорганических веществ содержат взвешенные твердые частицы (сажа, окислы, соли и др.). Такая дисперсная система называется дымом.
Дым - это дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных частиц.
Дым представляет собой пример аэрозоля - дисперсной системы, состоящей из мельчайших твердых частиц (дисперсной фазы), взвешенных в дисперсионной газообразной среде (продуктах сгорания или смеси их с воздухом, или в чистом воздухе). Размер частиц дисперсной фазы дыма колеблется в пределах 10 -5 и 10 -8 м.
Дым, состоящий из мелкодисперсных частиц, образуется в результате неполного сгорания. Он образуется как при беспламенном, так и при пламенном горении, хотя характер частиц и формы их образования весьма различны. Дым при тлении аналогичен дыму, который получается, когда любой углеродсодержащий материал нагревается до температур, при которых происходит химическое разложение и эволюция летучих продуктов горения. Фракции с большим молекулярным весом конденсируются по мере их перемешивания с холодным воздухом, что приводит к образованию тумана, состоящего из мельчайших капель смолы и высококипящих жидкостей. Эти капли стремятся в условиях спокойного воздуха слипаться, образуя мелкие частицы со средним диаметром порядка одного микрона, и осаждаются на поверхностях, образуя маслянистый остаток.
По своему характеру дым при пламенном сгорании материалов отличается от дыма при тлении. Он состоит почти целиком из твердых частиц. В то время как небольшая часть этих частиц может быть образована при абляции твердого материала в условиях воздействия на этот материал мощного теплового потока, большая часть частиц образуется в газовой фазе в результате неполного сгорания и высокотемпературных реакций пиролиза при низких концентрациях кислорода. Следует заметить, что дым, состоящий из твердых частиц, может образоваться даже, если исходным горючим материалом является газ или жидкость.
Дымы обоих типов являются возгораемыми и могут образовывать воспламеняемую атмосферу. При поджигании такой атмосферы может произойти взрыв.
Концентрацию твердых частиц в дыме выражают в кг/м 3 или количеством частиц в единице объема (в 1 м 3 ). Весовая концентрация дисперсной фазы в дыме, образующейся на пожарах, колеблется в широких пределах и составляет обычно от десятых долей до (6-7)×10 -3 кг/м 3 , что соответствует содержанию в 1×10 -6 м3 (1 см 3 ) дыма нескольких миллионов твердых частиц. Так, на пожаре при горении древесины и хлопчатобумажной ткани концентрация твердых частиц в дыме в разных местах помещения составляла от 0,1×10 -4 до 6,5×10 -3 кг/м 3 .
Частицы, составляющие дым, подвергаются воздействию двух противоположно направленных сил: силы тяжести, которая увлекает твердые частицы вниз и ведет к их оседанию, и силы аэродинамического сопротивления. Твердые частицы дисперсной фазы дыма с радиусом менее 1×10 -5 м при падении быстро достигают постоянной скорости, при которой аэродинамическое сопротивление, действующее на частицу, становится равным силе тяжести, действующей на частицу.
Если размер частицы дисперсной фазы соизмерим со средней длиной свободного пробега молекул дисперсионной среды дыма, то удары молекул газа о поверхность частицы приводят к броуновскому движению, которое накладывается на процесс оседания частиц. Следовательно, броуновское движение придает кинетическую устойчивость частицам дисперсной фазы.
Кинетической устойчивостью называется способность дисперсных частиц удерживаться по взвешенном состоянии, не оседая и распределяясь в пространстве (по высоте) по определенному закону.
Решающим условием кинетической устойчивости дисперсной фазы дыма является степень ее дисперсности. Чем выше степень дисперсности фазы, тем больше сказывается броуновское движение. Следовательно, тем выше кинетическая устойчивость.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что скорость оседания частиц уменьшается с уменьшением радиуса частиц, а скорость броуновского движения возрастает. Расчеты, даже без учета броуновского движения, показывают, что частицы с радиусом не выше 1×10 -5 м оседают медленно. Так, при радиусе частицы 1 ×10 -7 м и плотности дисперсной фазы 1 ×10 3 кг/м 3 скорость оседания будет равна:
Таким образом, за 3 ч частица пройдет путь, равный приблизительно 1×10 -2 м (1 см). Следовательно, перемещение облака дыма в основном определяется ветром, а при его отсутствии - конвективными потоками в атмосфере, а не воздействием силы тяжести.
Дым как дисперсная система проявляет, кроме того, и агрегативную
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Из чего состоит дым
При горении табака выделяются более 4000 субстанций и химических соединений, образующих частицы и газы, которые может абсорбировать тело или вдохнуть человек.
Многие из химических соединений очень опасны не только для самого курильщика, но и для людей, находящихся рядом с ним.
Международная организация, изучающая анкологические заболевания, постановила, что в табачном дыме содержится более 50 канцерогенных субстанций, 11 из них вызывают образование раковых опухолей у человека, 7 возможно являются возбудителями таких заболеваний, 49 – вызывают раковые опухоли у животных, их воздействие на человеческий организм на данный момент не доказано. Другие субстанции, находящиеся в табачном дыме, причислены к ядовитым и абсолютно точно не несут никакой пользы человеческому организму.
Дым, поднимающийся с кончика сигареты, содержит еще большее количество химических соединений, более того, частички, образующие этот дым, значительно меньше по размеру тех, что образуют выдыхаемый дым, а это значит, что эти частички глубже проникнут в легкие, причиняя еще больший вред. Например, кадмий, вещество, вызывающее рак легких, находится в воздухе, вдыхаемом некурящими в концентрации в 6 раз превышающей концентрацию в дыме, который вдыхается непосредственно курильщиками через сигарету.
И даже, если принять во внимание тот факт, что более 85% дыма в закрытом помещении образует как раз тот самый побочный дым, пассивные курильщики все же обладают меньшими шансами пострадать от вредного воздействия частиц, образующихся при курении табака.
В табачном дыме содержатся:
• Никотин- вещество, вызывающее привыкание, столь же сильное, как кокаин и героин, никотин вызывает изменения в мозге человека, а также в его поведении и настроении, никотин используется в инсектицидах.
• Смола – вызывающее раковые заболевания вещество, повреждает легкие
• угарный газ – газ, вытесняющий кислород, необходимый для адекватной работы легких, угарный газ ядовит, он содержится в выхлопных газах автомобиля.
Канцерогенные вещества, содержащиеся в табачном дыме:
• смола – использующаяся в создании дегтебетона
• мышьяк – ядовитое вещество
• кадмий и никель – используются в создании батарей
• винил-хлорид – вещество, используемое для изготовления изделий из винила. Кратковременное воздействие этого вещества вызывает головокружение, тошноту и чувство усталости
• креозот - составной элемент смолы, вдыхание креозота вызывает раздражение дыхательных путей
• формальдегид – вещество, использующееся большинством лабораторий для сохранения биологических образцов, является причиной появления раковых опухолей у людей и животных
• полоний 210- радиоактивная субстанция, требующего особой техники обращения, вызывает рак печени и мочевого пузыря, язвы желудка, лейкемию
Прочие токсины, содержащиеся в табачном дыме:
• аммиак – едкий бесцветный газ, использующийся в производстве многих чистящих средств для стекол
• ацетон – основной компонент жидкости для снятия лака
• акролеин – очень токсичное вещество, используемое для производство акриловой кислоты, считается человеческим онкогенным веществом, раздражающим легкие и вызывающим эмфизему
• цианид - ядовитое вещество, которое используется для уничтожения крыс, при вдыхании небольшого количества цианида у человека наблюдается головные боли, тошнота и слабость
• толуол – используется в производстве краски, вызывает усталость, слабость, потерю аппетита и провалы в памяти.
И хотя именно курильщики страдают от недомоганий, вызванных курением, любой человек, контактирующий с табачным дымом, рискует подхватить заболевание, связанное с курением.
Как сделать жидкий дым своими руками из подручных средств
Придать продукту оригинального вкуса и приятного копченого аромата можно с помощью ароматизатора. Жидкий дым – пищевая добавка, которая проста в применении и доступна в магазинах. Также есть масса способов приготовить такую приправу самостоятельно.
Что такое жидкий дым
Использование для копчения пищевого ароматизатора было доступно еще в 19 веке, но тогда распространилось утверждение, что слишком вреден жидкий дым. Сейчас такая добавка пользуется популярностью благодаря удобству использования и минимальному количеству вредных веществ в составе. Пищевой ароматизатор, который может иметь специальную форму порошка, жидкости или спрея.
Область применения
Чаще всего используют эту добавку на крупных предприятиях пищевой промышленности. С ее помощью создают большие партии копченостей. В домашних условиях также применяют в быту. Продукты, приготовленные своими руками с использованием добавки, ничем не уступают магазинным с аналогичным ароматизатором. Если предпочтение отдается пище натурального копчения, то необходимо знать, как отличить блюда с ароматизатором.
На применение пищевой добавки указывает внешний вид продуктов:
- глянцевая поверхность;
- насыщенный оттенок;
- наличие пятен на продукте различного цвета.
Последний момент важен, поскольку он свидетельствует не только о наличии добавки в продукте, но и о несоблюдении технологии ее использования, что может иметь неблагоприятные последствия.
Разберём состав
Добавка жидкий дым имеет простой состав, с минимальным количеством вредных веществ. Основная составляющая – вода. Вредные вещества удаляются в процессе производства. В составе приправы встречаются пищевые добавки, придающие дополнительные вкусовые качества.
Химический состав
Разбирая, из чего состоит приправа, стоит отметить, что компоненты всегда одинаковы, отличаться может их соотношение. Каждому производителю свойственны свои секреты приготовления приправы. Возможно присутствие в составе синтетических пищевых добавок.
Основными компонентами ароматизатора являются:
- вода – от 11 до 92%;
- кислота – до 10 %;
- фенолы – до 3%
- карбонильные соединения – от 2 до 5%.
Особые нотки вкуса копчености получают путем использования древесины различных деревьев. Для рыбных блюд идеально подходит ароматизатор из пекана, а для мяса оптимальным вариантом станет добавка из яблони.
Производство жидкого дыма
Технология промышленного производства жидкого дыма сложная и подразумевает несколько стадий фильтрации. Она призвана удалить нежелательные смолы и другие вредные вещества.
Изготовление ароматизатора происходит по следующему алгоритму:
- в специальную установку загружается деревянная щепа;
- сырье подвергается горению;
- полученный дым поступает в емкость под давлением, где отфильтровываются смола и деготь;
- повторная фильтрация и определение наличия бензопирена;
- расфасовка и закупоривание жидкого дыма.
В зависимости от технологии и количества использованной при производстве воды может отличаться форма выпуска ароматизатора. Наиболее востребованной является жидкость, но более удобен в применении спрей.
Жидкий дым «Костровок»
Добавка указанной фирмы выпускается в жидком виде. Она создается путем генерирования дыма и растворения его в воде. В составе «Костровка» указан один компонент – водный раствор натурального древесного дыма. Применять ароматизатор можно для мяса, рыбы и сала. Вкусные блюда, приготовленные с такой добавкой, имеют приближенный к натуральному аромат и вкус.
Как приготовить жидкий дым в домашних условиях
Придать блюдам эффекта копчения можно и в домашних условиях. С помощью подручных средств удастся приготовить жидкий дым своими руками. Каждый метод имеет свои особенности, которые необходимо учитывать для получения идеального результата. Приготовленный дома жидкий дым будет отличаться от магазинного, поскольку на промышленных производствах имеются специальные фильтрующие установки, а также создаются определенные условия для горения щепы.
Способ карри
Простой маринад из подручных продуктов позволит добиться эффекта копчености, который можно применять при мариновании рыбы, мяса или сала. Для этого понадобится:
- пачка приправы «Карри»;
- головка очищенного и измельченного чеснока;
- нежирный майонез;
- соевый соус.
Вкус маринада насыщенный благодаря карри, поэтому применять дополнительные усилители не потребуется. Продукты, замаринованные таким способом будут не только иметь оригинальные вкусовые качества, но и не утратят своей сочности.
Способ чай, сахар и рис
Этот метод применяют при жарке мяса и рыбы на сковороде или при приготовлении в духовке. Чтобы создать такой жидкий дым в домашних условиях, понадобятся:
- фольга;
- рис;
- смесь зеленого и черного чая;
- сахар.
Количество риса зависит от объемов продукции, которая будет готовиться.
Для копчения одной тушки или двух рыбин можно использовать следующие пропорции:
- зеленый чай – 1 ч.л.;
- черный чай – 1 ч.л.;
- сахар – 1 ч.л.;
- рис – 2 ст.л.
Важно! Брать чай следует без ароматизаторов, так как это может негативно сказаться на вкусовых качествах готового блюда.
Все ингредиенты помещаются в фольгу и плотно заворачиваются. Размещать это приспособление следует непосредственно под мясом во время его готовки. При нагревании начнет появляться дым, который и подкоптит изделия.
При помощи сигаретного дыма
Курящим людям будет интересно узнать, как сделать жидкий дым при помощи обычных сигарет. Набор приспособлений для этого метода минимален:
Стакан следует предварительно заморозить. Это поможет дыму не вылетать, а задерживаться в емкости и опускаться на дно. Также заморозка предотвращает попадание вредных веществ, содержащихся в сигаретах, в блюда.
Количество сигарет может отличаться в зависимости от требуемого объема жидкого дыма.
В замороженный стакан выдыхается сигаретный дым. После получения нужного количества его можно перелить в другую емкость или же сразу применить для приготовления пищи.
Из фольги и спичек
Для данного метода также потребуется холодный стакан. В кусочек фольги заматываются спички. Их потребуется около 10 штук. Конец трубочки из фольги со спичками закручивается, второй остается свободным, чтобы дым мог спокойно выходить. Далее подпаливается скрученная часть, пока не воспламеняться все спички.
Далее дым будет поступать в стакан и задерживаться в нем. Этот метод схож с предыдущим, но безвреден для здоровья, так как не потребуется выкуривать большое количество сигарет и меньше риск попадания в приправу вредных примесей.
Определить, какой метод более эффективен невозможно. Каждый из перечисленных способов позволяет добиться эффекта копчения только при условии четкого соблюдения технологии.
Применение жидкого дыма: разнообразие блюд
Ароматизатор может использоваться для приготовления различный кулинарных шедевров. В домашних условиях можно использовать приправу во время готовки:
- Сала. Продукт может быть предварительно просоленным или свежим. Добавление травяных смесей придадут оригинального вкуса салу.
- Мяса. Кролик, курица, свинина могут готовиться с помощью ароматизатора. Его можно применить при тушении, жарке, запекании. При этом в мясе сохраняется сочность, оно приобретает нотки копчености, а использование дополнительных приправ позволят придать необычного вкуса.
- Рыбы. Коптить можно как целые тушки, так и кусочки. Рыба впитывает аромат быстро, поэтому такое копчение не займет много времени. В некоторых случаях достаточно подвесить очищенную рыбину и нанести на нее жидкий дым в виде спрея или при помощи пульверизатора.
- Первых блюд. Несколько капель ароматизатора поможет придать обычному супу аромата копчености. Это позволит получить идеальные вкусовые качества при минимальных затратах.
Пищевая добавка считается безвредной при умеренном нерегулярном употреблении. Любое блюдо с жидким дымом имеет не только привкус копчености, но и аромат и внешний вид, будто только что из коптильни.
С помощью простой пищевой добавки можно превратить самое обычное блюдо в оригинальный и вкусный шедевр. Применять можно магазинные образцы или попытаться приготовить ароматизатор самостоятельно.
