La Combustión

La Combustión

La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.

En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.

Los tipos más frecuentes de combustible son las materias orgánicas que contienen carbono e hidrógeno (hidrocarburos). En una reacción completa todos los elementos que forman el combustible se oxidan completamente. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura, la cantidad de oxígeno en la reacción y, sobre todo de la presión.

En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO). Además, puede generarse carbón.

Ecuación Química

Fuego y sus utilidades

Pequeña infografía acerca de las utilidades del fuego.

Sol, símbolo del fuego

Sol, símbolo del fuego

El Sol representa el calor, la luz y la vida. Sin luz viviríamos en un estado de oscuridad permanente. Sin calor, el aire estaría helado. La Tierra sería un lugar sumamente triste y desolado. Sin la presencia vibrante y exuberante del Sol nada podría crecer ni desarrollarse.

La carta del Sol hace alusión a la acción que hacemos como individuos y destaca la importancia del trabajo en sí mismo. Sin esta acción, la gente se desanima, se deprime, pierde interés. La moral está directamente relacionada con la productividad. Cuanto más productiva se siente una persona, más alta tiene la moral.
El fuego se representa en los jeroglíficos egipcios con el sentido solar de la llama, asociado a la idea de calor corporal como signo de salud y vida. En la mayoría de los pueblos primitivos, el fuego es un demiurgo, hijo del sol y su representante en la Tierra (de ahí que se asocie con rayos y relámpagos por una parte y por otra con el oro). El antropólogo James George Frazer recogió abundante documentación sobre ritos en los que hogueras, ascuas, antorchas y cenizas eran usados por considerarse benéficos para la agricultura, la ganadería y el propio hombre.

Evolución de la concepción científica del fuego

Evolución de la concepción científica del fuego

En la antigüedad clásica el fuego fue uno de los cuatro elementos clásicos junto con el agua, la tierra y el aire. Estos cuatro elementos representaban las cuatro formas conocidas de la materia y eran utilizados para explicar diferentes comportamientos de la naturaleza.
El uso de los cuatro elementos en la ciencia se abandonó en los siglos XVI y XVII, en que los nuevos descubrimientos sobre los estados de la materia superaron la concepción clásica.
Johann Joachim Becher propuso una versión particular de la teoría de los cuatro elementos: el papel fundamental estaba reservado a la tierra y al agua, mientras que el fuego y el aire eran considerados como simples agentes de las transformaciones. Todos los cuerpos, tanto animales como vegetales y minerales, estaban formados según Becher por mezclas de agua y tierra. Defendió también que los verdaderos elementos de los cuerpos debían ser investigados mediante el análisis y, en coherencia, propuso una clasificación basada en un orden creciente de composición. Becher sostenía que los componentes inmediatos de los cuerpos minerales eran tres tipos diferentes de tierras. Cada una de ellas portadora de una propiedad: el aspecto vítreo, el carácter combustible y la fluidez o volatilidad. La tierra que denominó terra pinguis se consideraba portadora del principio de la inflamabilidad.

Impactos Negativos

A pesar de la ventaja en costos que entrega el uso del fuego para la reducción o eliminación de residuos agrícolas y forestales, la aplicación de esta técnica representa siempre un potencial peligro de incendios y provoca impactos negativos al ambiente. Entre ellos se tiene:

• La quema contribuye a la contaminación atmosférica, ya que la carbonización de los residuos vegetales produce sustancias tóxicas gaseosas y hollín, las que son liberadas a la atmósfera.
• El monóxido de carbono, liberado por el fuego de la quema, es un contaminante muy tóxico y puede ser peligroso para la salud humana, dependiendo de la duración y distancia de la exposición al gas.
• Las quemas de residuos agrícolas y forestales forman contaminantes orgánicos que permanecen en el ambiente durante largos períodos de tiempo y que pueden trasladarse grandes distancias a través del aire, dañando la salud humana y el ambiente en general.
• Las quemas agrícolas y forestales son una importante fuente de contaminación del aire para grandes ciudades como Santiago, Talca, Concepción y Los Ángeles, entre otras.
• Se afecta la calidad del agua: aumenta la sedimentación, turbidez, temperatura y calidad química.
• El suelo queda descubierto de vegetación, por lo que aumenta la cantidad de lluvia que golpea en forma directa al suelo, provocando erosión y reduciendo la penetración del agua en éste producto del impacto de las gotas.
• Aumenta el escurrimiento de agua en laderas, produciendo erosión por arrastre de suelo.
• Se produce la muerte de un alto porcentaje de las plantas y organismos microscópicos que habitan en el suelo, como también la destrucción de materia orgánica y el mantillo vegetal que lo cubre.
• El fuego provoca alteración en las propiedades físicas del suelo (color, temperatura, estructura y porosidad) afectando la infiltración del agua.
• Afecta las propiedades químicas del suelo, perdiéndose elementos nutritivos y aumentando la acidez del suelo.
• Mayor cantidad de radiación solar sobre la superficie del suelo, lo que aumenta la desecación del mismo.
• Lavado de la materia orgánica que es arrastrada por el agua hacia lugares más bajos o por cursos de agua.
• Aumenta el riesgo de incendios forestales ocasionando perjuicios a los ecosistemas, propietarios y trabajadores del bosque entre otros daños directos e indirectos.
• Disminución de la visibilidad: generación de humo, lo cual conlleva a condiciones de peligro de accidentes de tránsito en carreteras.
• Corte de energía eléctrica: una quema incontrolada puede causar un corte de electricidad producto de un daño a las líneas de transmisión.

Uso del Fuego

¿Qué es el 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. Se señala también como una reacción química de oxidación rápida que es producida por la evolución de la energía en forma de luz y calor.

Uso del fuego:

El uso del fuego en actividades agrícolas y forestales ha sido una herramienta de eliminación de la vegetación y residuos. Una de estas prácticas es la quema en la eliminación de los residuos poscosecha, con el objeto de preparar el terreno para un nuevo cultivo; práctica que se aplica a una superficie anual aproximada de 227.000 ha en el sector agrícola y de 15.000 ha en el forestal (según valores del año 2011). 

Actualmente, el uso del fuego está reglamentado (Decreto Supremo Nº 276 de 1980, del Ministerio de Agricultura) y para utilizar esta herramienta como eliminación de residuos agrícolas y/o forestales es necesario seguir un procedimiento legal que incluye un calendario de quemas controladas preestablecido por CONAF.

Inicios del fuego

¿Dónde se encontraron las primeras evidencias del dominio del fuego por los primeros humanos?
Las primeras evidencias de uso del fuego por seres humanos provienen de diversos sitios arqueológicos en África Oriental, tales como Chesowanja cerca del Lago Baringo, Koobi Fora, y Olorgesailie en Kenia. Existen evidencias del control del fuego por parte del Homo erectus hace 1,5 millones de años, con el enrojecimiento de sedimentos que solo puede provenir de un calentamiento a una temperatura de entre 200 a 400 °C.

Primeros métodos que utilizó el hombre para hacer fuego
• Frotamiento de una punta de palo seco sobre un mismo punto de una madera seca. 
• Frotamiento de una liana en una ranura efectuada en la madera. 
• La rotación de una punta de palo sobre una madera. 
• Mediante chispas producidas con piedras que contenían piritas de hierro.