Unidad 1

1. HEROICA ESCUELA NAVAL MILITAR.
CARRERA: CUERPO GENERAL
MATERIA: QUÍMICA AVANZADA.
UNIDAD: 1.
TEMA: QUÍMICA DEL FUEGO

2. CONTENIDO:
Objetivo.
Introducción.
1. Química del fuego.
1.1. Combustible.
1.2. Comburente.
1.3. Energía de activación.
1.4. Combustión.
1.4.1. Tipos de combustión.

3. 1.5. Resultados de la combustión.
1.5.1. Humo.
1.5.2. Llama.
1.5.3. Calor.
1.5.4. Gases.
1.6. Diferencia entre calor y temperatura.
1.7. Transmisión del calor (Conducción,
convección, radiación, contacto directo
con la llama.
1.8. Triangulo y tetraedro de fuego.
1.9. Tipos de extintores.

4. OBJETIVO:
El cadete comprende los principios
del fuego y las reacciones
químicas que se llevan a cabo en
la combustión clasificándolo por
su tipo para su oportuna extinción.

5. INTRODUCCIÓN:
El descubrimiento del fuego es uno de los
hechos más importantes en la historia de la
humanidad, por que nos ha permitido
evolucionar hasta lo que hoy somos y
desarrollar nuestra inteligencia. En la
actualidad se sabe que el Hombre descubrió
el fuego hace 790.000 años.

6. 1. QUÍMICA DEL FUEGO.
Se llama fuego a la
reacción química de
oxidación violenta
de una materia
combustible, con
desprendimiento de
llamas, calor y
gases (o humos). Es
un proceso
exotérmico. Las
llamas son las
partes del fuego que
emiten luz visible.

7. 1.1. COMBUSTIBLE.
 Sustancia que en
presencia de
oxígeno y
aportándole una
cierta energía de
activación, es capaz
de arder.

8. LOS MATERIALES COMBUSTIBLES SE
ENCUENTRAN, SEGÚN SU NATURALEZA
EN TRES ESTADOS DIFERENTES:
Sólidos: (Madera, Papel,
Tela, Cartón, Cuero,
Plástico, Azúcar, Granos,
Otros. )
Líquidos: Productos de
destilación del petróleo
(Gasolina, Diesel, Aceites,
alcohol,disolventes,Kerose
no, Pintura, Barniz, Aceite,
Laca, Metanol, Otros
Gases: (Propano, Butano,
Acetileno, Monóxido de
Carbono, Metano, Gas
licuado, Otros.

9. Estos materiales
pueden ser oxidados en
un incendio y son
materiales con punto de
flama mayor o igual a
37.8°C.
 Se clasifican de
acuerdo a la Asociación
Nacional de Protección
contra el Fuego. en:
 Clase II, Punto de
flama mayor o igual a
37.8°C, pero menor a
60°C.
 Clase III A, Punto de
flama mayor o igual a
60°C, pero menor a
93.4°C.
 Clase III B, Punto de
flama mayor o igual
93.4°C.

10. 1.2. COMBURENTE.
(OXÍGENO)
 Material que
reacciona con
combustible en una
reacción de
combustión,
generalmente
oxígeno, pero
existen otros
materiales que
pueden soportar
esta reacción de
combustión.

11. De forma general,
se considera al
oxígeno como
el comburente
típico. Se
encuentra en el
aire en una
concentración
del 21% en
volumen.
El fuego
requiere una
atmósfera de
por lo menos
16% de
oxigeno.

12. COMBURENTES:
Existen otros, tales como
el ácido perclórico, el
ozono, el peróxido de
hidrógeno, etc.

13. 1.3. ENERGÍA DE ACTIVACIÓN. (CALOR)
 Es la energía
mínima necesaria
para dar inicio a una
reacción, en el caso
de la combustión
puede ser una llama
o chispa.

14.  El calor es
fundamental para la
generación del
fuego, ya que
proporciona la
energía necesaria
para la emanación
de gases
inflamables, los
cuales pueden
incendiarse con
facilidad.

15. 1.4. COMBUSTIÓN.
 Es la reacción
química causada
por una rápida
oxidación que
produce luz y calor.
El proceso de combustión
transcurre esencialmente
en fase de vapor.

16.  Los sólidos se
someten primero a
un proceso de
descomposición de
su estructura
molecular a elevada
temperatura hasta
llegar a la formación
de gases que
pueden ser
oxidados.

17.  Los líquidos
primero se
vaporizan, luego se
mezclan con el
comburente y se
someten a la acción
de la llama para
iniciar la reacción.

18.  La combustión puede
ser completa o
incompleta.
 Toda combustión
completa libera, como
producto de la reacción,
dióxido de carbono
(CO2) y agua en estado
de vapor (H2O); no
importa cuál sea el
combustible a quemar.
 Estas sustancias no
son tóxicas, pero el
dióxido de carbono
es el mayor
responsable del
calentamiento global.
1.4.1. Tipos de combustión.

19. REACCIÓN:
Combustible + O2 --------------- CO2 + H2O + energía (luz y calor)
 La combustión completa presenta llama azul pálido.
 y es la que libera la mayor cantidad de calor. (comparada
con la combustión incompleta del mismo combustible).

20. COMBUSTIONES INCOMPLETAS.
En una combustión con deficiencia de
oxígeno, en lugar de CO2 ; se produce
CO.
El monóxido de carbono (CO) es un gas
tóxico, incoloro, inodoro e insípido, que
se produce en combustiones
incompletas. Reacciona con la
hemoglobina impidiendo el transporte de
oxígeno a través de la sangre. Su
inhalación puede ser mortal.

21. 1.4.1 TIPOS DE COMBUSTIÓN
En función de la
velocidad en la que
se desarrollan, se
clasifican en:
Combustiones lentas:
Se producen sin
emisión de luz y con
poca emisión de
calor..
Se dan en lugares con
escasez de aire,
combustibles muy
compactos o
cuando la
generación de
humos enrarece la
atmósfera, como
ocurre en sótanos y
habitaciones
cerradas

22. Combustiones
rápidas: Son las que
se producen con
fuerte emisión de
luz y calor, con
llamas.
Cuando las
combustiones son
muy rápidas, o
instantáneas, se
producen las
Explosiones.

23. Cuando la velocidad de
propagación del frente
en llamas es menor que
la velocidad del sonido
(340 m/s), a la explosión
se le llama
Deflagración.
Cuando la velocidad de
propagación del frente
de llamas es mayor que
la velocidad del sonido,
a la explosión se le
llama Detonación.

24. 1.5 RESULTADOS DE LA COMBUSTIÓN
Los resultados de la
combustión son
humo, llama, calor y
gases:
1.5.1 Humo
Aparece por una
combustión incompleta,
en la que pequeñas
partículas se hacen
visibles, pudiendo
impedir el paso de la
luz.

25. HUMOS
Color blanco o gris pálido: indica que arde
libremente.
Negro o gris oscuro: indica normalmente
fuego caliente y falta de oxígeno.
Amarillo, rojo o violeta: generalmente
indica la presencia de gases tóxicos.

26. 1.5.2 LLAMA
Llama: La llama es un gas
incandescente.
Arderán siempre con
llama los combustibles
líquidos y gaseosos.
Los combustibles sólidos
arderán con llama
cuando se produzcan,
por descomposición,
suficientes compuestos
volátiles

27. 1.5.3 CALOR
La definición más
aproximada de calor
es
la siguiente: "es el
efecto del
movimiento
rápido de las
partículas,
conocidas
como moléculas,
que
forman la materia".

28. 1.5.4 GASES
Gases: Los gases son el
producto resultante de
la combustión. Pueden
ser tóxicos,
constituyendo uno de
los factores más
peligrosos de un
incendio. El monóxido
de carbono (CO) es un
gas tóxico, incoloro,
inodoro e insípido, que
se produce en
combustiones
incompletas.
Reacciona con la
hemoglobina impidiendo
el transporte de
oxígeno a través de la
sangre. Su inhalación
puede ser mortal. El
dióxido de carbono
(CO2) es el gas típico de
la combustión. No es
venenoso, aunque
desplaza el oxígeno del
aire pudiendo producir
la muerte por asfixia.

29. IGNICIÓN: INICIO DE LA COMBUSTIÓN
La ignición
constituye el
fenómeno que inicia
la combustión.
Energía calorífica
Química.-Las
reacciones de
oxidación
generalmente
producen calor.
Las fuentes de calor
tales como: calor de
combustión,
calentamiento
espontáneo y
calor por disolución
constituyen
conceptos muy
importantes para el
personal dedicado a
la prevención y
protección contra
incendios.
El calor de
combustión es la
cantidad de calor
emitido durante la
completa oxidación
de una sustancia.

30. Calentamiento
Espontáneo.- Es
el proceso de
aumento de
temperatura de
un material dado
sin que para ello
extraiga calor del
ambiente y tiene
por resultado la
ignición
espontánea o la
combustión
espontánea.
Calor por
Disolución.- El
calor por
disolución es el
que se desprende
al disolverse una
sustancia en un
líquido. Los
productos
químicos que
reaccionan con
agua (sodio,
magnesio).

31. Energía Calorífica
de Origen
Eléctrico.- La
energía produce
calor cuando
fluye por un
conductor o salta
una chispa debido
a una
discontinuidad de
la conducción.
Energía Calorífica
de origen
Mecánico.- Por
Calor por Fricción.-
Es la energía
empleada para
vencer la inercia
(resistencia al
movimiento) de
sólidos en contacto
entre sí. El calor
originado por
fricción , produce la
mayor parte de
estos incendios.

32. Chispa por fricción.-
Son las chispas que
se producen cuando
dos superficies
duras, una de las
cuales es metálica y
chocan entre sí.
Calor por
Compresión.-
Es el que se
desprende de la
compresión de un
gas. Se da cuando la
temperatura de un
gas aumenta al ser
comprimido.
Energía Calorífica
Nuclear.-
Es la que despide el
núcleo de un átomo.
La energía nuclear
se desprende en
forma de calor,
presión y radiación.

33. 1.6. DIFERENCIA ENTRE CALOR Y
TEMPERATURA.
Calor es el flujo de
energía
entre dos cuerpos con
diferente temperatura.
La temperatura nos indica
el
nivel de energía interna
de
cada cuerpo. Medida de
la
intensidad de la energía

34. 1.7. TRANSMISIÓN DEL CALOR:
En el estudio del fuego, es
muy importante saber
como
actúa el calor y como se
transmite, ya que es la
causa
más común de los
incendios
y de la expansión de los
mismos. Las principales
formas de propagación
son:
Conducción: Intercambio de
calor que se produce de un
punto a otro por contacto
directo a través de un medio
conductor.
Convección:
Lo que se llama convección
en sí, es el transporte de
calor por medio del
movimiento
del fluido

35. CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN Y RADIACIÓN

36. Radiación:
Es el proceso de
transmisión
de calor de un cuerpo a
otro
a través de un espacio.
Contacto directo de la
llama:
Cuando una sustancia es
calentada hasta el punto
en
que emite vapores
Estos vapores, al
entrar en
combustión,
hacen que ardan las
sustancias de su
alrededor y así
sucesivamente.

37. 1.8 TRIÁNGULO Y TETRAEDRO DEL FUEGO
El fuego no puede
existir sin la
conjunción
simultánea del
Combustible
(material
que arde),
comburente
(oxígeno del aire) y
calor o energía de
activación (chispas
mecánicas,
soldaduras, fallos
A cada uno de estos
elementos se los
representa
como lados de un
triángulo,
llamado Triángulo del
fuego

38. Existe otro factor,
"reacción en
cadena",
que interviene de
manera decisiva en
el
incendio. Si se
interrumpe la
transmisión de calor
de unas partículas a
otras del
combustible,
no será posible la
continuación del
incendio,.
por lo que ampliando el
concepto de Triángulo
del
Fuego a otro similar con
cuatro factores
obtendremos
el Tetraedro del fuego,
que
representa una

39. 1.9.- TIPOS DE EXTINTORES.
Se catalogan los
tipos
de fuegos según los
materiales que
intervengan en la
combustión,
asignándoles letras
a
diferentes grupos
para
establecer qué
agentes extintores
serán los indicados
Estas categorías estarán
destacadas en los agentes
extintores, los que deberán
cubrir la cantidad y la calidad
de los materiales que
puedan formar parte del
siniestro.
TIPOS DE FUEGO

40. SÓLIDOS
(Materiales que
producen brasas)
Maderas - Caucho -
Plásticos - Pólvora -
Textiles - Papel
LÍQUIDOS
INFLAMABLES
Petróleo y sus derivados -
Alcoholes - Grasas
industriales - Gases

41. METALES
COMBUSTIBLES
Magnesio - Sodio - Potasio
- Aluminio
COCINAS COMERCIALES
Cocinas comerciales con grasas Y
aceites de origen animal o vegetal
ELÉCTRICOS Y GASES INFLAMABLES
Motores - Tableros -
Instalaciones eléctricas

42. AGENTES EXTINTORES.
Se llaman agentes
extintores a las
sustancias que,
gracias a sus
propiedades físicas
o
químicas, se
emplean
para apagar el
fuego.
A partir del triángulo
o
tetraedro del fuego
se
que es de cuatro modos,
cada
una de las caras del
tetraedro, o
como combinación de ellos:
• Por enfriamiento (contra el
calor).
• Por sofocación (aislando
el combustible del
comburente -del oxígeno
del aire-).
• Eliminando el
combustible.
• Actuando directamente

43. LOS AGENTES EXTINTORES QUE
HABITUALMENTE SE UTILIZAN, SON LOS
SIGUIENTES:
AGUA
ESPUMA
ANHÍDRIDO ARBÓNICO CO2,
POLVO QUÍMICO y
POLVOS ESPECIALES

44. Los agentes pueden
encontrarse
inicialmente
en cualquiera de los
tres
estados habituales de
la
materia (sólido,
líquido y
gaseoso). Los más
comunes son:
• Agua, a chorro o
pulverizada. Actúa por
enfriamiento, dado el
calor específico del
agua
y el elevado calor
El agua pulverizada
también
puede actuar por
sofocación
al impedir el contacto del
combustible con el
oxígeno.

45. • Nieve carbónica (CO2
enfriado por
descompresión brusca).
Actúa por enfriamiento
y
sofocación, ya que el
CO2 no es comburente.
En extintores, con
Rociadores.
Son diseñados para
proteger áreas que
contienen riesgos de
incendio clase B
(combustibles líquidos) y
clase
C (gases inflamables).

46. • Polvo químico, o
polvo BC (que es
una sustancia tan
conocida como el
bicarbonato).
Actúa como
catalizador,
inhibiendo la
reacción de
combustión.(ejerc
en su poder de
extinción por
efecto de
supresión de la
reacción
química).
En extintores y
• Polvo universal o polvo
ABC.
Los extintores de polvo
químico seco (fosfato
mono amónico al 75% y
otros como sales
pulverizadas) (ABC) se
utilizan para combatir
fuego clase A
(combustibles sólidos),
clase B (combustibles
líquidos), clase C (gases
inflamables). Su uso es
de alto riesgo, el polvo
químico es un supresor
de oxígeno y altamente

48. ACETATO DE POTASIO
Los extintores de
Químicos
Húmedos son los
mejores
extintores
portátiles para
aparatos en
cocinas de
restaurantes y
aprobados por la
nueva Clase K
específicamente
para accidentes
de cocinas en
restaurantes.

49. HALOTRON 1
• Los extintores de Halotrón en base a Halón
(gas destructor de la capa de Ozono) se
remplazan actualmente por un compuesto
HCFC 123 llamado también Halotrón 1 con
las siguientes características:
• Es un gas limpio, no deja residuo. Fácil
manejo. No es corrosivo. No es conductor de
la electricidad.
• Aplicaciones típicas: Industrias, aeropuertos,
aviones, industria náutica, telefonía,
vehículos, etc

50. • Polvo químico D:
los
extintores de polvo
químico seco (por
ejemplo: púrpura k)
son diseñados para
proteger áreas que
contienen riesgos
de
fuego clase D.
(metales
combustibles)
que incluye litio,
sodio,
Está cargado con polvo
compuesto a base de
borato de sodio.
La utilización de cada
uno de ellos depende de
la
clase de fuego de las
materias susceptibles de
incendiarse y, en muchos
casos, de que el agente
no
estropee los objetos no
alcanzados por el fuego
(como ocurriría con los
libros de una
biblioteca si se

51. Un incendio es una
ocurrencia
de fuego no controlada que
puede quemar algo que no
está destinado a quemarse.
Puede afectar estructuras
y seres vivos. La
exposición a un incendio
puede producir la
muerte, generalmente
por inhalación de humo
o por desvanecimiento
producido por la
intoxicación y
posteriormente
quemaduras graves.

52. El análisis y la
evaluación de
riesgos requieren
del uso de
recursos técnicos
y una
terminología
básica sobre las
propiedades
físico-químicas de
los materiales, de
manera que
permitan tener
una respuesta
más eficiente a
los incidentes con
materiales
peligrosos.
Punto de ignición.
La mínima temperatura de
un
líquido a la cual emite los
vapores suficientes para
formar una mezcla
inflamable
con el aire.
Si una fuente externa
enciende
los vapores arden
instantáneamente con
“flasheo”
y se apagan posteriormente.
La temperatura del líquido
es la

53. Temperatura de
Autoignición.
Mínima temperatura
a
la que se debe
elevar
una sustancia para
que se encienda.
Cuando alguna
sustancia (no
necesariamente
líquido
inflamable) alcanza
su
entra en combustión
sin
necesidad de contar
con
una fuente externa de
encendido, y se sigue
quemando. Por ejem.
Óxido de etileno 429
°C
Gas natural 450°C

54. Punto de fusión.
Es la temperatura a la
cual una sustancia
sólida cambia a
estado líquido.
Conforme se
incrementa la
temperatura
externa, una
sustancia que por
lo general es sólida
puede alcanzar su
´punto de fusión y
cambiar al estado
líquido, si se
encuentra
derramada, de tal
manera que el
procedimiento de
recuperación del
material se vuelva
más
complicado.
Por ejemplo:
Óxido de etileno -
113.3 °C

55. PUNTO DE EBULLICIÓN.
T E M P E R AT U R A A
L A C U A L U N A
S U S TA N C I A
L Í Q U I D A C A M B I A
A L E S TA D O
G A S E O S O .
Mientras más
cercana
se encuentre una
sustancia líquida a
su
punto de ebullición,
más rápido será el
desplazamiento del
oxígeno de la atmósfera
debido a la formación de
vapores, por ejemplo:
Óxido de etileno 10.5 °C
Hidróxido de sodio 1390
°C

56. LÍMITES DE EXPLOSIVIDAD (INFLAMABILIDAD)
S E R E F I E R E N A
L A
C O N C E N T R A C I
Ó N
D E VA P O R ,
E X P R E S A D A
E N
P O R C E N TA J E
D E V O L U M E N
D E
VA P O R D E
C O M B U S T I B L E
E N E L A I R E .
El mínimo porcentaje de
vapores de combustible
presentes en el aire que
es
requerido para que un
material se encienda es
conocido como límite
inferior
de explosividad.

57. El máximo
porcentaje
de vapores de
combustible que
deben existir en el
aire
para que un material
pueda encenderse,
es
conocido como
límite
superior de
explosividad, sobre
esta concentración
no

58. RANGO DE INFLAMABILIDAD.E S L A
D I F E R E N C I A
E N T R E L O S
L Í M I T E S
S U P E R I O R E
I N F E R I O R D E
E X P L O S I V I D A D .
L.I.E. Rango
L.S.E.
Óxido de etileno 3 % ______
100 %
Gas natural 5.3 % ______ 14
%Mientras más amplio sea el rango de
inflamabilidad,
más inflamable es la sustancia, pues existen
más
posibilidades de que se encienda.

59. PRESIÓN DE VAPOR.
La variación de la
temperatura
determina
la evaporación que
pueda desarrollar
una
sustancia. Mientras
más alta sea la
temperatura, mayor
será la presión
ejercida
por los vapores.
Por ejemplo:
Óxido de etileno 1 025 mmHg a 20
°C
Gas natural 40 mmHg a -23
°C