ما تعريف النار, ومما تتكون؟
النار هي عملية أكسدة سريعة تحدث أثناء الإحتراق الكيميائي طاردة للحرارة ومطلقة الحرارة والضوء وتنتج النار من التفاعلات الكيميائية وهذا التعريف لا يشتمل على عمليات الأكسدة البطيئة مثل الصدأ أو الهضم
النار يمكنها ان تدمر كل ما هو حولنا في غضون ساعة أو أقل، كما ان النار قادرة على ان تأتي على غبة من الاشجار وتحولها إلى كومة من الرماد. وتستخدم النار كسلاح فتاك في الحروب وحسب الاحصائيات السنوية تعتبر كوارث النار الاكثر سببا للوفيات كل عام.
ولكن وبالرغم من الصورة القاتمة التي بدأنا بها المقال فإن النار مفيدة للغاية. فهي الوسيلة الأولى للنسان استخدمها للاضاءة والتدفئة، هذا بالطبع استخدامها لطهو الطعام ودخل استخدام النار في الصناعة لتشكيل الحديد وتحويله الى الات مفيدة للبشرية. لا يوجد مثيل للنار في المضار التي يمكن أن تسببها للانسان وفي نفس الوقت للنار الكثير من الفوائد. ولذلك فإن النار بالتأكيد مهمة جداً لنا وعنصرا اساسياً للحياة وقوة مهمة للبشرية
اعتبر القدماء اليونانيون أن النار أحد العناصر الرئيسية للكون بجانب الماء والهواء والأرض. فانت تستطيع الشعور بالنار كما تشعر بالماء والهواء والارض فيمكنك ان تراها وتشمها وتحركها من مكان لأخر. ولكن في الحقيقة النار شيء مختلف تماماً. الارض والماء والهواء وكلها تتشكل من المادة والتي تتكون من الملايين الملاين من الذرات المتجمعة مع بعضها
البعض. ولكن النار ليست مادة على الاطلاق. انها مرئية ملموسة وهي اثر لتحول المادة من شكل الى اخر، وتكون النار جزء من تفاعل كيميائي.
من الطبيعي اننا نعرف ان النار تأتي من تفاعل كيميائي بين الاكسجين الموجود في الغلاف الجوي ومادة تعرف باسم الوقودمثل الخشب او البنزين. ولكن طبعا بوجود الخشب والبنزين لا يحدث النار تلقائيا بمجرد توفر الأكسجين ولكن يجب ان ان تتوفر الحرارة اللازمة للوقود لكي يصل الى درجة حرارة الاشتعال.
اعتبر القدماء اليونانيون أن النار أحد العناصر الرئيسية للكون بجانب الماء والهواء والأرض. فانت تستطيع الشعور بالنار كما تشعر بالماء والهواء والارض فيمكنك ان تراها وتشمها وتحركها من مكان لأخر. ولكن في الحقيقة النار شيء مختلف تماماً. الارض والماء والهواء وكلها تتشكل من المادة والتي تتكون من الملايين الملاين من الذرات المتجمعة مع بعضها
البعض. ولكن النار ليست مادة على الاطلاق. انها مرئية ملموسة وهي اثر لتحول المادة من شكل الى اخر، وتكون النار جزء من تفاعل كيميائي.
من الطبيعي اننا نعرف ان النار تأتي من تفاعل كيميائي بين الاكسجين الموجود في الغلاف الجوي ومادة تعرف باسم الوقود مثل الخشب او البنزين. ولكن طبعا بوجود الخشب والبنزين لا يحدث النار تلقائيا بمجرد توفر الأكسجين ولكن يجب ان ان تتوفر الحرارة اللازمة للوقود لكي يصل الى درجة حرارة الاشتعال.
فيما يلي نستعرض الخطوات التي تحدث لاشتعال الخشب وانطلاق النار.
شيء ما يجب ان يسخن الخشب ليصل إلى درجة حرارة عالية. مثل عود ثقاب أو ضوء مركز او الاحتكاك او مصدر نار متوفر مسبقاً
عندما يصل الخشب إلى درجة حرارة 150 درجة مئوية فإن الحرارة تسبب تغير في جزء من مادة السيليلوز التي تكون الخشب.
التغير الذي يطرأ على مادة السليلوز يسبب في انطلاق غاز قابل للاحتراق في الصورة التي نعرفها باسم الدخان تحتوي على الهيدروجين والكربون والاكسجين. عندما يتوقف الدخان فإن الخشب يكون تحول إلى كربون نقي يسمى الفحم ولهذا فإننا عندما نشتري الفهم فإنه يكون خشب تم تسخينه للتخلص من الدخان الذي يصدر من مادة السليلوز لارتفاع درجة حرارته وبالتالي عند اشعال الفحم لا نجد له دخان. وباحتراق الفحم يتحول في النهاية إلى رماد وهي المادة المتبقية من احتراق الفحم أو ما نسميه بمخلفات الحريق او المادة الغير قابلة للاحتراق والتي تكون في الغالب كالسيوم وبوتاسيوم وغيرها من المواد. والمعادلة الموضحة في الشكل التالي توضح الغازات لمنبعثة من تشخين الخشب.
اذا نستنتج مما سبق ان حرق الخشب يحدث على مرحلتين منفصلتين كل مرحلة عبارة عن تفاعل كيميائي وهما كما يلي:
عندما تكون الغازات القابلة للاحتراق والتي تنطلق في صورة دخان عند درجة حرارة 260 درجة مئوية فإن جزيئات الخشب تتكسر وتنفصل عن بعضها البعض وتتحد ذراتها مع الاكسجين لتكون الماء واول اكسيد الكربون ومواد أخرى وتلك العملية نسميها عملية الاحتراق.
الكربون الموجود في الخشب بعد الاحتراق يكون في صورة فحم يتحد مع الاكسحين ايضاً في تفاعل كيميائي ولكن عملية الاتحاد مع الأكسحين في هذا التفاعل تكون أبطىء ولهذا نلاحظ ان الفحم المشتعل يبقى حاراً لفترات طويلة. ينتج عن التفاعلات الكيميائة السابقة انطلاق الحرارة والتي تؤدي الى استمرار وبقاء النار مشتعلة.
ولهذا السبب تعلم الانسان كيف يستفيد من تلك الخاصية في الابقاء على النار مشتعلة لفترات زمنية طويلة فنحن نعلم مثلا ان وقود مثل البنزين يحترق في لمح البصر نتيجة لتبخر البنزين بارتفاع درجة الحرارة وتحوله الى غازات قابلة للاشتعال بدون ترك مخلفات مادية مثل الفحم ولكن بااستخدام مادة الشمع يمكن ان نجعل النار مستمرة لفترة طويلة نتيجة لان تبخر الشمع ابطىء بكثير من تبخر البنزين لذا بتقليل معدل التبخر للمادة المحترقة “الوقود” يمكننا الحصول على نار لفترة زمنية طويلة.
بهذا نكون قد وضحنا ما هي النار وكيف تنتج وسببها والظروف اللازمة توفرها وعلمنا ان النار تختلف باختلاف العوامل المؤثرة عليها.