5 Июня 2018

Удивительные свойства огня

Опубликовал augonsedai

Человечество со всеми его достижениями никогда не стало бы таким как есть, если бы не эта удивительная стихия – огонь, прирученная им однажды. С тех самых пор, когда был разведен первый костер и была обработана первая пища на костре, до нынешнего времени огонь сопровождает нас в наших домах, религиозных культах, в промышленности и науке. Считается, что первобытные люди взяли огонь у природы после лесных пожаров или удара молнии в дерево и лишь потом научились добывать огонь своими руками. По мнению антропологов, именно хомо эректус, человек прямоходящий, первым понял, что огонь можно и нужно использовать в целях выживания вида. Огонь защищал от хищников, согревал, освещал пещеры и ночную тьму, а главное – позволял готовить мясную пищу, делая ее более вкусной и разнообразной. И лишь в век стремительного прогресса, с конца 19-го до начала 20-го столетия, процессы горения стали изучаться особенно пристально, потому что важно было установить причину возгорания и взрывов в шахтах. Но до наших дней остается много светлых пятен в изучении горения и свойств пламени.

Способы добывания огня

В условиях выживания в дикой природе есть множество способов добывания огня без спичек или зажигалки.

  1. Трение стержня о дощечку. Данный способ – самый сложный и утомительный, а также один из архаичных. Подбирается сухая древесина, достигается максимально интенсивное вращение палки-стержня вокруг своей оси и трение ее о дощечку, за счет чего деревяшки превращаются в тлеющие угли.
  2. «Ручная дрель». Это древнейший метод, огонь добывается за счет трения стержня в специальном углублении в доске, помещенной в трутовое «гнездо». Именно так добывали огонь первобытные люди.
  3. С применением стали и кремня. На этом принципе основана работа зажигалки. Кремень и огниво могут быть заменены кварцитом и стальным ножом. Дополнительно необходим материал для розжига – мох или ткань.
  4. Линза также может помочь в добыче огня. В качестве материала для розжига лучше использовать трут, сложенный гнездом. Линзу необходимо направить так, чтобы преломленный солнечный луч образовывал небольшое в диаметре пятно на разжигаемой поверхности.
  5. Огонь, добытый с помощью льда. Это кажется невероятным, но лед также можно использовать в качестве линзы, если придать ему похожую форму.

Это не все способы добывания огня в экстремальных условиях. К примеру, можно использовать еще и пластиковые бутылки, банки из-под колы, презервативы и даже шоколад. Всем этим премудростям учат на курсах выживания, так как данные методы могут спасти жизнь даже тогда, когда зажигалки или спички вышли из строя.

Проблематикой добывания огня у различных племен занимался ученый из Американской антропологической ассоциации (и один из ее основателей), этнолог Уолтер Хью. К примеру в Национальном музее США хранится одна из его обширнейших коллекций огневых приборов, которые были собраны им по всему миру.

Существует ли формула огня

Огонь носит весьма скучное определение в науке – процесс окисления, в результате которого образуется пламя. Наиболее активное изучение огня велось в 19-20 веках, однако по сей день вопрос остается не до конца изученным, а сама стихия, как и прежде остается загадкой.

В алхимии, которой человечество обязано рождением химии как самостоятельной науки, огню был присвоен собственный символ. Это – знак треугольника, обращенного вершиной вверх. В качестве формулы порождения пламени может быть любое горючее вещество плюс кислород.

Исследователи с помощью лазера изучали пламя и пришли к выводу, что в разных его участках в среднем происходит одновременно до 20-ти химических реакций с участием различных элементов: кислорода, водорода, озона, перекиси водорода, воды и так далее. Горение – это комплекс процессов элементарных химических реакций, диффузии (явления проникновения молекул одного вещества между молекулами другого), теплопереноса и других.

Оксфордский профессор Кеннет Бэйли в 1937 году подметил, что простейшей и одной из базовых химических формул уравнения реакции соединения водорода с кислородом посвящена отдельная книга, изданная в 1934 году Уильямсоном и Хиншельвудом.

Жизнь при высоких температурах

Огонь обладает дезинфицирующими свойствами, об этом знают все. Например, в условиях, когда нет другой возможности обработать поверхность, которая должна стать стерильной, может быть использовано пламя. Однако учеными были обнаружены микроорганизмы, которые способны выживать и размножаться в огненной среде. Их общее название – экстремофилы, то есть те, которые любят экстремальную среду.

К примеру, термофилы способны жить при температуре до 122 градусов по Цельсию. Термоацидофилы выживают при температуре до 80 градусов по Цельсию и в кислотности, равной 2-3.

Оккультисты прошлого считали, что каждая из стихий населена живыми существами. Так, в огне, по их мнению, живут духи «саламандры». Кое-в-чем они были правы: в огне действительно существует жизнь, невидимая глазу. В 80-х годах прошлого столетия были обнаружены микроорганизмы, населяющие кратеры вулканов. Эти живые существа способны обитать при температуре, превышающей точку кипения воды, в то время, как белок ДНК должен был бы разрушаться. Примечательно, что данные микроорганизмы не могли выжить в более прохладных условиях. Оказалось, что их ДНК защищена специальной «охлаждающей» оболочкой.

Но, помимо одноклеточных, ученых удивляют и более сложные живые существа, густо населяющие подводные вулканы, «черные курильщики» (глубина их нахождения достигает четырех километров). Помимо того, что температура там достигает 300 градусов по Цельсию, вода насыщена ядовитыми соединениями, сероводородом и металлами. И тем не менее именно там нашли свой дом 500 видов живых организмов, среди которых креветки, черви, крабы и другие.

Фотосинтез для бактерий, живущих в таких условиях, заменяет хемосинтез, то есть, расщепление серных соединений. По одной из версий, именно благодаря такого рода бактериям зародилась жизнь на Земле, ведь одной из первых стихий, царствующих на нашей планете, был огонь.

Несколько необычных фактов

  • Растение белый ясенец обладает удивительным свойством – испускать голубоватое пламя. Происходит данный процесс за счет того, что растение выделяет вокруг себя эфирные масла, которые возгораются, если к ним поднести зажженную спичку. Синее свечение окутывает весь цветок, а затем затухает. Но надо иметь ввиду, что масла не только обладают резким неприятным запахом, но способны на расстоянии нанести ожог и являются токсичными. Именно благодаря таким свойствам растение получило название «неопалимая купина». Под жарким солнцем ясенец способен воспламениться самостоятельно, однако пламя не причиняет вреда самому растению. Ареалом его распространения является материковая Европа, Ближний и Средний Восток, Средняя Азия, Монголия, Китай, Дальний Восток, Сибирь и Алтай.
  • В пламени обыкновенной свечи рождается до полутора миллиона наночастиц алмазов. Но создать из них более крупные частицы возможным не представляется, так как наноалмазы распадаются, трансформируясь в углекислый газ. Все дело в том, что изначально алмаз – это кристаллизовавшийся в течение многих миллионов лет древесный уголь. Под действием температуры выше 800 градусов алмазы теряют свою кристаллическую структуру.

Научные исследования и открытия

  • Известно, что форму пламени (видимой части огня) определяет сила гравитации Земли. Именно поэтому в условиях невесомости огонь горит иначе. На борту Международной космической станции был проведен опыт под названием FLEX. Но фото показаны два вида пламени: первое в условиях нашей планеты, второе – в условиях микрогравитации. На Земле пламя как бы стремится вверх благодаря эффекту конвекции в условиях гравитации, когда горячее пламя затягивается в холодный воздух.

пламя

Цель проведенного эксперимента заключалась в том, чтобы отработать устранение возгораний на борту космических станций. Но при этом пламя получалось не устремленным ввысь, а сферообразным. Кроме того, что горение было слабым, оно переходило в холодную фазу и было почти невидимо глазу, что не делало его менее безопасным, особенно в присутствии взрывоопасных веществ или даже с кислородом.

Если обычное земное пламя создает такие элементы, как сажу, углекислый газ и воду, то сферическое пламя на борту МКС порождало моноксид углерода и формальдегид, которые являются гораздо более токсичными веществами. Полученное открытие во главе с доктором Форманом А. Уильямсом из Калифорнийского университета, имеет очень важное, хоть и не совсем утешающее значение. Холодное горение может возникать самопроизвольно и производит токсичные вещества, что повышает опасность в условиях невесомости. Однако, это позволит использовать холодное пламя для зажигания топлива в моторах на бензине без использования свечей.

  • Как сообщает New York Times, в геноме человека был обнаружен мутирующий рецептор, отсутствующий у приматов и неандертальцев. По мнению ученых, мутация стала следствием контакта человека с огнем, в результате чего сформировалась устойчивость к воздействию токсичных веществ, образующихся в ходе горения. Интересно и то, что сама по себе термическая обработка некоторых видов продуктов порождает в них целительные свойства. Так, профессор химии из Дрезденского технического университета Томас Хенле в 2011 году обнаружил, что при длительной обжарке зерна кофе приобретают антиканцерогенные свойства. Все дело в ингибирующем потенциале меланоидинов.