Tuld õppisid inimeste eellased süütama ja kontrollima väga varajases minevikus, arvatavasti rohkem kui 400 000 aastat tagasi. Tule kasutuselevõtt andis inimese eellastele olelusvõitluses mitmeid eeliseid. Toidu küpsetamine aitab kergemini omastada toidus olevaid toitaineid. Samuti hävitab küpsetamine toores lihas leiduvaid parasiitide mune ning muudab kahjutuks taimedes olevaid mürkaineid. Tuli aitas eemale peletada öise eluviisiga kiskjaid. Tuli annab sooja. See võimaldas inimestel asustada ka külma kliimaga piirkondi, kus inimestel poleks lisasoojuse allikata võimalik ellu jääda.
Tänapäeval kasutame põlemist veelgi ulatuslikumalt endale sobiva keskkonna loomiseks: majade kütmiseks, elektrivoolu tootmiseks, autode liikumapanemiseks, metallide sulatamiseks ja paljudel teistel eesmärkidel. Küünla või kamina leeki kasutame ka meeleolu loomiseks.
- Mis on põlemine?
Põlemise mõiste
Põlemine on ainete ühinemine hapnikuga. Põlemise tulemusena tekkivad uued ained. Seega on põlemine keemiline reaktsioon. Näiteks söe (grillsöe) põlemisel ühinevad süsinik (C) ja hapnik (O₂) ning tekib süsihappegaas (CO₂).
Vaatleme piirituse, paberi ja vati põlemist. Me näeme, et kõik need ained põlevad erinevalt. Piiritus põleb õrnalt sinise leegiga, mida me peaaegu ei märkagi. Paber põleb kollase leegiga. Vati põlemisel võib eralduda musta suitsuna tahma.
Põleva piirituse leek on vaevunähtav. Ohutuse huvides lisatakse piirituselambi piiritusele ainet, mis muudab leegi kollaseks ja hästi nähtavaks.
Erinevate ainete põlemisel toimuvad erinevad keemilised reaktsioonid, millel on erinevad tunnused. Kõigi ainete põlemisel on ka ühiseid omadusi: soojuse ja valguse eraldumine.
Põlemine on ainete ühinemine hapnikuga, mille käigus eraldub palju soojust.
Miks eraldub põlemisel soojust? Molekulis on aatomid tugevalt seotud. Aatomite sidemeenergiat molekulis nimetatakse keemiliseks energiaks. Põlemisel korralduvad sidemed ümber ja vabaneb energiat. Vabanev energia kulub põlemisel tekkinud aineosakeste liikumise kiirendamiseks. See aga tähendab, et põlemisel eraldub soojust. Öeldakse, et põlemisel muundub põlevas aines sisalduv keemiline energia soojusenergiaks.
Põlemiseks on vaja põlevat ainet ehk kütust
Küünlas on põlev aine parafiin. Kui küünal süüdata, hakkab parafiin leegi lähedal sulama. Sulaparafiin liigub mööda tahti leegi poole. Leeki toidavad tahist eralduvad parafiiniaurud. Kui parafiin otsa saab, siis leek kustub.
Tänapäeval kasutab inimkond peamiselt fossiilseid kütuseid. Fossiilsed kütused on tekkinud miljonite aastate jooksul pinnase alla mattunud taimede ja muude organismide jäänustest. Automootorites põletatakse bensiini ja diiselkütust, mida valmistatakse naftast. Lisaks naftale on fossiilsed kütused veel maagaas, kivisüsi ja põlevkivi.
Fossiilsed kütused on taastumatud loodusvarad. Seepärast püütakse neid asendada taimedest või jäätmetest valmistatud biokütustega.
Põlemiseks on vaja hapnikku
Põlemine on aine ühinemine hapnikuga. Põlemine lakkab, kui hapnik ei pääse kütusele ligi. Tulekahju kustutamiseks saab hapniku ligipääsu leegile tõkestada vahu, liiva või tekiga.
Ainete süttimiseks on vaja soojust
Enamik aineid ei sütti õhu käes iseenesest, vaid need tuleb süüdata. Et aine põlema hakkaks, tuleb seda kuumutada aine süttimiseks vajaliku temperatuurini. Näiteks paber süttib temperatuuril u 220–250 °C. Kui aine on süttinud, jätkub põlemine juba põlemisreaktsioonil eralduva soojuse arvel.
Põlevat puitu saab kustuda veega. Aurustudes jahutab vesi puitu ning põlemisreaktsioon lakkab. Veega ei tohi aga kustutada põlevaid vedelikke, nt õli – tulises vedelikus vesi aurustub ning võib põleva vedeliku laiali pritsida.
Pean meeles
- Põlemine on keemiline reaktsioon.
- Põlev aine ühineb kõrgel temperatuuril hapnikuga ja tekivad uued ained.
- Põlemisel eraldub alati palju soojust.
Küsimusi ja ülesandeid
- Võrdle erinevate ainete (piiritus, paber, parafiin) põlemist. Millised on erinevused ainete põlemises (leegi värvus, lõhn, põleva aine olek)?
- Millised tunnused on ühised kõigi ainete põlemisele?
- Mida tähendab, et põlemine on keemiline reaktsioon? Millised ained ühinevad grillsöe põlemisel? Mis aine tekib grillsöe põlemisel?
- Mis muutus inimeste elus pärast tule kasutuselevõttu?
Praktiline töö: küünla põlemine.
Söe põlemisel ühineb süsinik ning tekib .
Milline valem vastab söe põlemisreaktsioonile?
- C + O2 → C20
- C + O2 → CO
- C + O2 → CO2
- C + H2 → CH2
- C + O2 → H2O
