CHÁY LÀ GÌ ? NHƯNG HIỂU BIẾT CƠ BẢN VỀ ĐÁM CHÁY

1. Cháy là gì ?

Một đám cháy không hẳn chỉ là một đám lửa. Về bản chất khoa học, đám cháy là một phản ứng hóa học oxy hóa - khử có tốc độ nhanh, được đặc trưng bởi 3 dấu hiệu đồng thời :

• Phát sáng (tạo ra ngọn lửa hoặc ánh sáng rực rỡ).
• Tỏa nhiệt mạnh.
• Tạo ra các sản phẩm cháy (khói, tro, khí CO2, hơi nước...).

Nếu một hiện tượng hóa học hay vật lý có thể tạo ra các dấu hiệu trên nhưng không phải là phản ứng ô xy hóa – khử thì nó không phải là đám cháy. Ví dụ, một chiếc bóng đèn khi được cấp điện, nó có thể phát sáng và tỏa nhiều nhiệt nhưng đương nhiên, đó không phải là một đám cháy.

2. Ba yếu tố cấu thành (Tam giác lửa)

Để một đám cháy khởi phát, 3 yếu tố này phải xuất hiện cùng lúc và đạt đủ ngưỡng:

• Chất cháy (Fuel): Là "thức ăn" cho lửa. Chất cháy là một trong 2 thành phần của phản ứng ô xy hóa khử. Chất cháy có thể là bất cứ thứ gì có thể tham gia được phản ứng ô xy hóa khử đáp ứng việc hình thành đám cháy theo định nghĩa trên đây. Chất cháy có thể là xăng, dầu, gỗ, giấy hay thậm chí kim loại như Natri, Kali, Ma giê,…
• Lưu ý: Mỗi loại chất cháy có "điểm chớp cháy" khác nhau (ví dụ: xăng dễ cháy hơn gỗ vì nó bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn).
• Chất oxy hóa : Là ô xy tự do có sẵn trong không khí (21%) hoặc các hóa chất có thể dễ dàng phân hủy ra ô xy tự do ví dụ như Kali Clorat (KClO3). Một số loại chất nổ có chứa Kali Clorat có thể nổ dễ dàng trong môi trường có rất ít hoặc hoàn toàn không có ô xy.
• Nguồn nhiệt (Heat): Là "mồi lửa". Nguồn nhiệt mang đến năng lượng cho phản ứng ô xy hóa khử có thể bắt đầu. Sau khi phản ứng xảy ra, nhiệt do nó tự sinh ra có thể duy trì sự cháy cho đến khi hết chất cháy hoặc ô xy.
• Năng lượng từ điện (chập mạch), cơ học (ma sát), hóa học (phản ứng tự nhiệt) hoặc bức xạ (ánh nắng hội tụ qua thấu kính) có thể là những nguồn nhiệt thường thấy trong cuộc sống hoặc tự nhiên.

3. Yếu tố thứ tư: Phản ứng dây chuyền hóa học

Ngày nay, khoa học hiện đại bổ sung thêm yếu tố thứ tư để tạo thành "Hình tứ diện lửa". Đó là Phản ứng dây chuyền.

• Khi 3 yếu tố trên gặp nhau, các gốc tự do (là các gốc OH-, H+, O-,..-những gốc có 1 electron chưa ghép đôi) được giải phóng liên tục. Những gốc này lại tham gia phản ứng và duy trì sự cháy liên tục. Nếu ta dùng các chất chữa cháy (như bột BC) để ức chế các gốc tự do này, đám cháy sẽ tắt ngay cả khi vẫn còn oxy và nhiệt.

4. Các giai đoạn phát triển của một đám cháy

Giai đoạn khởi phát (Incipient): Nhiệt độ bắt đầu tăng, khói xuất hiện nhưng chưa lan rộng. Đây là "thời điểm vàng" để dập tắt bằng các bình chữa cháy như bình bột ABC, bình khí CO2.

Giai đoạn phát triển (Growth): Lửa bắt đầu lan ra các vật dụng xung quanh. Oxy bắt đầu bị tiêu thụ mạnh.

Giai đoạn toàn phát (Fully Developed): Tất cả vật liệu trong khu vực đều cháy, nhiệt độ đạt đỉnh (có thể lên đến 1000°C).

Giai đoạn suy tàn (Decay): Chất cháy cạn kiệt hoặc nồng độ Oxy giảm xuống dưới 14%, đám cháy yếu dần.