نارٌ تحت الماء, السّائل الحارق, فقاعات الصابون المشتعلة, الطحين المُحترق كالمُوقد ونار دون عيدان ثقاب . احتفالًا ب لاغ بعومر - خمس تجارب مذهلة لا ينبغي القيام بها في المنزل

 

"لاج بعومير" هو عيد المواقد والنيران! لكن ما الذي نعرفه نحن فعليًا عن النار؟

فيما يلي خمسة عروض توضيحية مُشوقة ومُفاجئة في موضوع النار.

  1. نارٌ تحت الماء:
    يتطلّبُ اشتعالُ النار ثلاثة عوامل أساسية، والتي تُسمى بمُثلث النار: مادة قابلة للاشتعال، مادة مؤكسِدة ومصدرٌ للحرارة. في حالة عدم توفر أحد هذه العوامل الثلاثة، فإنّ النّار لن تشتعل. وإذا توفّرت جميع هذه العوامل - تشتعلُ النار دون علاقة بالبيئة الخارجية المحيطة بها.
    يُخطئ كثيرٌ من الناس عند اعتقادهم أننا "مُلزمون" بتوفير غاز الأكسجين لاشتعال النار، لكن الحقيقة مُغايرة لذلك تمامًا: ما نحتاجه فعليًا هو وجود مادة مؤكسِدة وقد تكون حتى بالحالة الصلبة، كمُفرقعات حفلة عيد الميلاد التي تظهرُ في الفيديو المرفق.  تحتوي مفرقعات عيد الميلاد على مخلوط من المواد القابلة للاشتعال (مساحيق المعادن مثل المغنيسيوم والألومنيوم ومساحيق الفحم والكبريت) والمواد المؤكسدة (بالأخصّ نترات البوتاسيوم وكلوريد البوتاسيوم) المُلتصقة ببعضها البعض. أيّ أنّ المفرقعات ليست بحاجة للأكسجين الموجود في الهواء حتى تشتعل. عندما نقوم بإدخال عودٍ واحدٍ من المفرقعات بمفرده إلى الماء، فإنّ الماء يبرّده ويطفئه، وبذلك يتمّ إنهاء مثلث النار، لكننا إذا قمنا بلفّ عشر مفرقعات سويًا بواسطة شريطٍ لاصق، تُنشئ الكتلة المشتركة الخاصة بتلك المفرقعات كمية حرارة ليس بإمكان الماء تبريدها حتى الدرجة الكفيلة لإطفائها، لذلك تستمر النار في الاشتعال تحت الماء.
     

  2. السّائل الذي يحرق كل ما يلامسه:
    كلورات البوتاسيوم، المعروفة أيضًا باسم ملح البارتوليت، هي مادة مؤكسدة بدرجة قوية، وقد قُمنا بتسخينها حتى درجة حرارة عالية جدًا، حتى تحوّلت إلى سائلٍ حارٍ جدًا. يعني أنه يتوفرّ لدينا في الأنبوب اثنين من العوامل المطلوبة لاشتعال النار: الحرارة العالية والمادة المؤكسِدة. لذلك كل ما نحن بحاجة له لإشعال النار هو مادة قابلة للاشتعال تقوم بملامسة السائل الموجود في الأنبوب. تُعدّ المُسليّات ذات السعرات الحرارية العالية مواد قابلة للاشتعال، كالمُسّلي الذي نراه في الفيديو. بفضل خصائصها المميزة تدخل مادة كلورات البوتاسيوم في صناعة المركبات الموجودة في رؤوس أعواد الثقاب.

  3. فقاعات الصابون المشتعلة
    يُعتبر غاز الهيدروجين من أخفّ الغازات على الإطلاق. بل إنه أخف (أيّ أقل كثافة) من غاز الهيليوم، والذي يُستخدم لملء البالونات. لذا تتحرك الفقاعة المليئة بالهيدروجين نحو الأعلى في الهواء، تمامًا كما ترتفع عوّامة البوليسترين (الكلكر) وتطفو على سطح الماء إذا قمنا بإطلاقها من قاعِ البركة. كما أنّ ثمن الهيدروجين يعتبر رخيصًا نسبيًا مُقارنةً بثمن الهيليوم، حتى أنهم كانوا يستخدمون الهيدروجين في الماضي لملء السفن الهوائية لنقل الركاب. المشكلة هي أن الهيدروجين قابل للاشتعال بشكلٍ كبير، ومن ثمّ فهو غير آمن بتاتًا. في عام 1937 اشتعلت النيران في السفينة الهوائية هيندنبورغ والتي كانت مليئة بالهيدروجين حيثُ لقي 36 شخصًا من ركابها حتفهم. لذا فإننا ندرك الآن سبب انتقالهم لاستعمال الهيليوم، وهو غير قابل للاشتعال. إذا قمنا بنفث غاز الهيدروجين في محلول صابون مناسب كما يظهر في الفيديو، تكون الفقاعات الناتجة أخف من الهواء وترتفع تلقائيًا. كما يمكننا أن نرى من خلال الفيديو أنّ هذه الفقاعات ذات قابلية عالية للاشتعال.
     

  4. الطحين المُحترق كالمُوقد
    كما ذكرنا سابقًا، لإتمام عملية اشتعال النار نحن بحاجة إلى ثلاثة عوامل: مادة قابلة للاشتعال، مادة مُؤكسِدة ومصدر للحرارة. في حالاتها الطبيعية، يعتبر كلٌّ من نشاء الذرة والدقيق مواد غير قابلة للاشتعال؛ ببساطة لأنها لا تتلامس مع كمية كافية من الأكسجين حتى تسمح باشتعال النار. لكننا إذا قمنا بنثرها في الهواء، فإننا ننتج مسحوقًا مُحاطًا بالكثير من الأكسجين. بإمكان هذا المسحوق الاشتعال بسهولة تمامًا كالغاز. لهذا السبب، تتخذ مطاحن القمح ومخازن الدقيق الكثير من وسائل الحيطة والحذر لمنع أي شرارة قد تنتج عن الكهرباء الساكنة. قد تتسبب الشرارة التي تلامس "غيمةً" من الطحين في نشوب حريق بل في حدوث انفجار في جميع المستودعات. نعرضُ في الفيديو المرفق كيفية إشعال غيمةٍ كهذه من مسحوق الدقيق.

  5. نار دون مصدر حرارة خارجيّ
    أحيانًا، لا حاجة لوجودِ مصدرٍ خارجيّ بغية اشتعال النار: "تفاعلٌ كيميائيّ" بإمكانه تزويدنا بالحرارة المطلوبة لاشتعال النار. إذا قمنا بخلط السُكر- والذي يستخدم كمادة قابلة للاشتعال - مع كلورات البوتاسيوم - والذي يتم استخدامه كمادة مؤكسِدة، يحتاج هذا المخلوط إلى قليل من الحرارة حتى يشتعل. يمكن تزويده بالحرارة بواسطة عود الثقاب، لكننا نستطيع فعل ذلك بواسطة تفاعل كيميائي أيضًا. إضافة قطرة واحدة من حامض الكبريت من شأنها البدء بالتفاعل الكيميائي مع السكر، يُطلق هذا التفاعل الكثير من الحرارة. ستقوم الحرارة بتفعيل "دائرة النار": تساهم عملية الاشتعال بإنتاج المزيد من الحرارة، والتي بدورها تنتج المزيد من النار، وهكذا دواليك، حتى احتراق السكر بأكمله.

 

هل أعجبكم الفيديو؟ هل ترغبون بمشاهدة المزيد من التجارب التي يمكنكم تطبيقها في المنزل؟ - تفضلوا بزيارة التجارب في قسم "علوم في البيت".

 
 
الترجمة للعربيّة: رقيّة صبّاح وبنان مواسي

0 تعليقات