В результате окисления он может превратиться или в ядовитый CO (при недостаточном окислении, в частности, в сигарете) или в CO 2и в обоих случаях или дать энергию горения, или раствориться вместе с дымом — черным, холодным и неокислившимся. У целлюлозы на каждые шесть молекул углерода приходится пять молекул кислорода, таким образом, это горючее вещество уже частично окислено, поэтому при горении она выделяет меньше энергии, чем бескислородные углеводородные соединения. Но еще до того как целлюлоза на подожженном месте разложится на горючие составные части, это произойдет с другими содержащимися в сигарете органическими веществами — главным образом смолой и эфирными маслами, — они загораются раньше, чем упомянутые продукты распада целлюлозы. Поэтому необработанный табачный лист должен гореть лучше, чем обработанный и лишенный этих веществ готовый табак.
Табак тоже может гореть пламенем. Кто в этом сомневается, пусть положит в печку коробку гаван и посмотрит, что из этого выйдет. Причина тления сигарет еще и следующая. Для образования пламени необходим некоторый минимум: 1) кислорода и 2) начальной температуры. Если один из этих факторов во время горения снизится или не достигнет необходимого минимума, горение прекратится или вообще не возникнет.
Разумеется, разложение и окисление горючего материала могут происходить и без этого минимума, но тогда они протекают слабее, менее эффективно и без свечения. Это и есть тление. Если же загоревшаяся древесина слишком холодна, она совсем погаснет, потому что пламя не в состоянии «готовить себе пищу», то есть разлагать древесину.
Наблюдая процесс горения, мы убеждаемся, что пламя должно распространяться с определенной минимальной быстротой; если этого минимума нет, вещество пребывает в раскаленном состоянии, но без пламени.
При недостаточном доступе кислорода пламя гаснет, даже если мы стараемся поддержать его очень высокой температурой. Например, в печке с плохой тягой дрова не горят, даже если их поливаешь керосином, в лучшем случае тлеют, как, например, нередко в нашей землянке.
Тление тоже требует определенного минимума интенсивности, без которого приостанавливается. Но процесс окисления все еще может продолжаться, выделяя в этом случае тепло, но не свет. Однако и он имеет свой «голодный минимум». Если температура и поступление кислорода будут недостаточными, окисление древесины совершенно прекратится. Не будь этого, что бы стало с нашими запасами дров? Они бы незаметно окислились, разложились и исчезли!
Минимальная температура для расщепления органического вещества — примерно 500°, температура раскаленного углерода — 800°, а температура, при которой начинает гореть водород, — минимум 1000°. Последняя из этих цифр — это низшая граница горения пламенем, вторая — граница накаливания и первая — низшая возможная граница окисления древесины. Она не может быть ниже минимальной температуры окисления водорода или углерода, ибо иначе разложение было бы налицо, а окисление не было бы возможно.
Пламя может распространяться по дереву с нарастающей быстротой или равномерно или же убывать — тогда усиливается дым, то есть продукт несгоревшего и неразложившегося углеводорода. Опустившись ниже определенного минимума, пламя превращается в алое свечение, при котором несгоревших продуктов прибывает, а чистого водорода и углерода становится все меньше, температура и быстрота распространения пламени приближаются к пределу инертности (около 500°) дыма, то есть несгоревших частиц становится все больше, а молекулы их делаются все крупнее, так что, в конце концов, молекула целлюлозы остается нерасщепленной.
Настоящее интенсивное горение происходит без дыма. При нем образуются только CO 2и водяные пары — вещества без вкуса, цвета и запаха.
Итак, о сигарете. Если бы она горела интенсивным пламенем, результат был бы тот же. У кого бы тогда была охота курить? Ведь алкалоиды табака сгорали бы вместе с клетчаткой, а от CO 2и H 2O мало радости, мы сами выдыхаем их всю свою жизнь.
Курильщика привлекает как раз ароматный дым сигареты, обусловленный ее неполноценным горением.
Вполне понятно, почему сигарета не горит пламенем. Этому мешают плохой доступ воздуха и недостаточно высокая температура тлеющего конца. Подержите сигарету в пламени свечи или суньте ее под колпак с кислородом — она сгорит в один момент. Ведь пока мы держим спичку у сигареты, она тоже горит по-настоящему и не дает в это время дыма. Но стоит отнять спичку, и конец сигареты перестает гореть, он только тлеет и образует дым.
Читать дальше