Hány fokon ég a cukor? Hány fok van a legmelegebb csillagon?

Az égés, égni kifejezéseket gyakran használjuk mindennapjaink során és tisztában vagyunk azzal is, hogy a tűz használatának mindennapossá válása mekkora fordulat volt egykor az emberiség fejlődésnek a szempontjából. Azt viszont kevesen tudjuk, hogy tudományos értelemben mikor beszélünk égésről. Cikkünkben egy rövid, közérthető kémia „gyorstalpaló” után érdekességeket árulunk el az égésről, illetve Földünk és a világegyetem legforróbb pontjairól egy infografika segítségével.

Gyorsan, lassan, tökéletesen, tökéletlenül

Az iskolai tanulmányainkból talán emlékszünk arra, hogy definíció szerint az égés egy kémiai folyamat, ami során az éghető anyag egyesül a levegő oxigénjével és egy új anyag keletkezik. Tipikus példa, amikor egy széntartalmú anyagon, például fán vagy papíron csapnak fel a lángok, a levegő pedig megtelik a folyamat során létrejött szén-dioxiddal. Hétköznapi értelemben nem tekintjük annak, de kémiai értelemben a rozsdásodás is égés, a vasrészecskék egyesülnek a levegő oxigénjével, és vas-oxid keletkezik. Ebben az esetben úgynevezett lassú égésről beszélünk. De a vasat lehet gyorsan is égetni. A folyamat sebességétől függően ugyanis létezik lassú égés, de a természettudomány ettől megkülönbözteti a normális égést (ezt értjük hétköznapi szóhasználatban égés alatt), illetve a köznyelvben robbanásnak nevezett gyors, és a detonációnak hívott nagyon gyors égést.

Az égés lehet tökéletes vagy tökéletlen. Az előbbi esetében van elegendő oxigén a folyamathoz, és így minden éghető anyag a lángok martaléka lesz. Az utóbbinál nem elég az oxigén ahhoz, hogy minden elégjen, és olyan anyagok szabadulhatnak fel, amik elvileg tovább éghetnek. Például a cigaretta 900 fok felett történő égése során az emberi szervezetre ártalmas benzolszármazékok, aldehidek és szén-monoxid kerül a levegőbe, és hamut is hagy maga után a folyamat. A cigarettázás alternatívájaként ismert hevítéses technológiák során ezzel szemben a dohány csak 200-300 Celsius fokra melegszik fel, így ekkor égés nem történik.

Létezik anyag, ami már negyven fokon meggyulladhat

Az égéssel kapcsolatos kulcsfogalmak között van a gyulladási hőmérséklet. Minden anyag esetében más és más hőfokon csapnak fel a lángok. Ray Bradbury regényéből tudjuk, hogy a papír esetében ez 451 Fahrenheit. Ha az Egyesült Államokban használt mértékegységet átváltjuk, akkor körülbelül 233 Celsius fokot kapunk. A fa gyulladási hőmérséklete 200-400 fok, fafajtától függően. A rendkívül gyúlékony fehér foszfor viszont már 40-70 fokon képes az öngyulladásra. (Nem véletlenül használtak régen fehér foszfort a gyufa meggyújtására – később ezt kicseréltek a kevésbé balesetveszélyes vörös foszforra.) Magával az öngyulladás fogalmával esetleg paranormális jelenségekkel foglalkozó könyvekben, internetes oldalakon találkozhattunk, pedig a jelenség nagyon is valóságos. Ha szükséges mennyiségű hő halmozódik fel, akkor az anyag magától égni kezd. A történés tipikusan akkor következik be, amikor a bomlási hő összegyűlik – a szeméttelepeket érintő tűzesetek mögött is gyakran az öngyulladás jelensége áll, de felhalmozott növényi részek is hőt hoznak létre lebomlásuk során. Parkban, kertben érdemes ősszel bedugni a kezünket a lenyírt és felhalmozott fűkupacok alá. Meglepő meleget fogunk érezni.

A Nap belsejében 15 millió fok van, de ez töredéke az ősrobbanás forróságának

Az égés fénnyel jár, és meleget érzékelünk. Ebből kiindulva logikusnak tűnik az elképzelés, miszerint a Nap és a csillagok nem mások, mint hatalmas tüzek. Az ókori és középkori ember számára az is teljesen észszerűnek tűnhetett, hogy a Földet egy gigantikus búra takarja le, amin kívül nagy tűz ég, a csillagok pedig kicsi lyukak a búra felületén. Ma már tudjuk, hogy a világűrben – például az oxigén hiánya miatt nem történik égés. A jelenleg életciklusa közepén tartó Napunk nagyjából ötmilliárd éves. A fizikusok becslése szerint tömege és mérete alapján párezer év alatt elégne – ha valóban egy égő szénkupac lenne. Kelvin már a 19. században vitatta a Nap tűzgömb voltát, ő azt vetette fel, hogy kisugárzott energia a gravitációs összehúzódásból ered. Ma már tudjuk, hogy legközelebbi csillagunkban magfúzió megy végbe, a benne lévő atommagok egyesülnek, a hidrogén héliummá alakul át. (Ugyanez a magfúzió történik meg a fúziós erőműben és a hidrogénbombában is.) A Nap felszínén több mint 5000 fok uralkodik, belsőjében pedig 15 millió fok lehet.

A Napnak köszönhetően a bolygónkon meleg van, ami elengedhetetlen az élethez, hiszen a világűrben nagyjából -270 fokos hideg van. A Földön a legnagyobb meleget az Egyesült Államokban, a beszédes nevű Death Valley-ban mérték, egész pontosan 56.7 Celsius fokot. A líbiai El Aziziaban talán volt ennél melegebb is, de a mérés körülményeinek anomáliája miatt az eredmény nem hivatalos. A Föld belsejében ennél sokkal nagyobb forróság van, a földmag hőmérsékletét 7000 fokra becsülik, de itt a hőt nem a Nap termeli, hanem az nagyrészt a radioaktív anyagok bomlása során jön létre, a Föld mélyében lévő fémek pedig az elképzelhetetlenül nagy nyomás miatt nem olvadnak meg. A Nap viszont nem csupán nekünk, földlakóknak ad meleget, hanem a Naprendszer összes bolygóját fűti. Értelemszerűen minél messzebb van egy égitest a Naptól, annál alacsonyabb a felszínén a hőmérséklet, a szabály alól egyetlen kivétel van, ez pedig a Vénusz. A szerelem istennőjéről elnevezett bolygón az extrém üvegházhatás miatt pokoli forróság uralkodik. Érdekes kérdés, hogy a tudomány milyen módszerrel állapítja meg olyan helyek hőmérsékletét, ahol még soha nem járt ember. A válasz a színkép-elemzésben rejlik. A fény kibocsátott frekvenciájának elemzésével beazonosítható az adott tárgy hőmérséklete is. A módszer józan ésszel is átlátható, az izzó vasdarab jó példa, hiszen ennek a színe a hevítéssel együtt változik.

Laboratóriumi körülmények között több billió Celsius fokot is sikerült már létrehozni a Földön, de csak pár milliszekundum erejéig. A fizika elmélete szerint létezik egy felső határa a hőmérsékletnek, ez pedig 142 nonimillió fok. (Egyszerűbben: 1,42*1032).

Ezen a hőmérsékleten az amúgy rettenetesen hideg és stabil szerkezetű fekete lyukak is elpárolognak, a világegyetem szétbomlik. A tudomány szerint valamikor ezen a hőmérsékleten izzott a kozmosz, innen kezdett el lehűlni. És valóban nehéz elképzelni bármit, ami forróbb az ősrobbanásnál.

A dohányzás komoly egészségügyi kockázatokkal jár, többek között növeli a stroke, a szívroham és a rákbetegségek esélyeit. A legjobb megoldás nem dohányozni, de ha már elkezdtünk cigarettázni, akkor minél előbb szokjunk le róla. Ha Ön dohányos, és valami miatt nem tud leszokni, akkor tájékozódjon az ártalomcsökkentés lehetőségeiről. A hagyományos cigaretták káros hatásainak jelentős részét az égés során keletkezett füst belélegzése okozza. A nikotint tartalmazó, de égés nélküli technológiákkal a füst okozta ártalmak elkerülhetőek, ilyen megoldás például a hevítéses dohánytermékek, az e-cigaretta és a nikotinpárna.

A cikk társadalmi felvilágosítás céljából létrejött, reklámcélokat nem szolgáló tájékoztatás, megrendelője a BAT Pécsi Dohánygyár Kft.