Qué es el fuego

El fuego es una reacción química de oxidación violenta de una materia combustible. Esta reacción es exotérmica, desprendiendo la energía de la reacción en forma de calor y luz, y varios productos de la reacción, usualmente dióxido de carbono y agua. Si la reacción es lo suficientemente caliente, los gases pueden llegar a ionizarse hasta llegar a alcanzar el estado de plasma.

Dependiendo de las sustancias que intervienen en la reacción el color de la llama y la intensidad del fuego puede variar. Desde este punto de vista, el fuego es la manifestación visual de la combustión . La llama es la emisión de luz resultante de la reacción de combustión. Esta es provocada por la emisión de energía de los átomos de algunas de las partículas que se encuentran en los gases de la combustión, al ser excitados por el intenso calor generado en este tipo de reacciones.

El fuego, en su forma más común, puede resultar en un incendio , que es potencialmente peligroso, ya que puede causar daños a través de la quema de bienes y personas.

La palabra «fuego» proviene de la lengua latina , concretamente de la palabra foco , que inicialmente tenía el significado de hogar pero que ha ido evolucionando para pasar a cubrir el significado de fuego en general. Y la palabra fuego, se han derivado multitud de palabras, como por ejemplo, hoguera o llama.

Fundamento químico del fuego

El fuego es el resultado de un proceso muy exotérmico de oxidación . Usualmente, un compuesto orgánico , como el papel , la madera , los plásticos, gases de hidrocarburos, la gasolina …, susceptible de oxidación y en contacto con una sustancia oxidante (usualmente el oxígeno del aire ), sólo necesita una energía de activación , también conocida como temperatura de ignición, que puede venir a través de una chispa u otra llama, para inflamarse. Una vez comienza la reacción de oxidación, el calor desprendido por la reacción sirve para mantenerla en marcha.

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Los productos de la oxidación (principalmente vapor de agua y dióxido de carbono ), a alta temperatura por el calor después por la reacción , emiten luz visible: esto son las llamas ( gases incandescentes ).

La composición elemental de los gases que se desprenden determina el color de la llama. Así, son rojas , anaranjadas o amarillas en el caso de papel y madera; o azules en el caso de muchos gases de hidrocarburos, como los usados domésticamente, pero pueden ser de colores más exóticos si queman elementos metálicos . Igualmente, el color se ve afectado por la temperatura del fuego: es roja a partir de los 525 ° C, pasando a naranja a 1100 ° C y en blanco a partir de los 1300 ° C.

El hecho de que el color de la llama varía según la composición de los gases que la forman permite determinar la presencia de ciertos elementos químicos mediante el método de la prueba de la llama. Dicho método es empleado en la química analítica para detectar la presencia de iones metálicos, tomando como base el espectro de emisión característico de cada elemento. A pesar de que este ensayo es poco útil a nivel científico, es bastante empleado en la educación media para ilustrar a los alumnos hacia las propiedades de los diferentes elementos químicos, dado que es un ensayo sencillo y bastante espectacular.

Esta propiedad también es empleada en la pirotecnia: la mezcla de diferentes elementos y compuestos químicos generan diferentes estallidos de color, lo que aumenta la espectacularidad de los castillos de fuego y cohetes.

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Causas del fuego

Dado que el fuego es un proceso de oxidación , este no es posible sin la presencia de oxígeno . En el planeta Tierra el registro fósil del fuego aparece en el periodo Ordovícico medio , hace unos 470 millones de años, con el establecimiento de la flora en el suelo, lo que propició la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre a niveles no alcanzados hasta entonces. Cuando el porcentaje de oxígeno en la atmósfera superó el 13% de concentración se alcanzó la posibilidad de que se produjera un incendio.

El primer registro fósil registrado de un incendio es datado del Silúrico tardío, hace unos 420 millones de años, en restos fosilizados de carbón vegetal. A partir de este punto en el tiempo la presencia de registros fósiles de carbón vegetal está presente en todos los períodos, con la excepción de un controvertido lapso de tiempo durante el Devónico tardío.

El nivel de oxígeno en la atmósfera está estrechamente relacionado con la presencia de restos de carbón vegetal fosilizado, caro, como ya hemos indicado, la presencia del oxígeno es el factor clave para la presencia del fuego y los incendios.

Los incendios se expandieron a medida que las plantas fueron convirtiéndose en un componente dominante en muchos ecosistemas, hace entre 7 y 6 millones de años;  lo que propició la rebanada suficiente para permitir una rápida propagación del fuego. La mayor presencia de incendios provocó una realimentación positiva: estos propiciaron un clima más cálido y seco, más propicio a la aparición de nuevos incendios.

Influencia histórica

El fuego ha fascinado la civilización durante siglos. A su alrededor y gracias a su calor han vivido cientos de generaciones. El ser humano ha sabido usar la fuerza destructiva del fuego en su provecho, para extraer la energía de los materiales que le proporcionaba la naturaleza o poder moldearlos a su gusto.

Si bien es la mano la herramienta principal del hombre, también el fuego ha participado quizás al mismo nivel en la responsabilidad de la construcción de la actual civilización. Sin embargo, también es destacable su utilización a lo largo de la historia con fines bélicos y destructivos.

El fuego también ha tenido un uso festivo y conmemorativo, especialmente después del uso de la pólvora para los fuegos artificiales y los cohetes.

El dominio del fuego

La capacidad de controlar el fuego propició un importante cambio en los hábitos de los primeros humanos. Hacer fuego para generar calor y luz hizo posible que las personas cocinaran alimentos, aumentaran la variedad y la disponibilidad de nutrientes. El calor producido también ayudó a las personas a mantenerse calientes en climas fríos. El fuego también mantenía a raya a los depredadores nocturnos y permitía alargar las horas de actividad.

Se han encontrado evidencias de alimentos cocinados con una antigüedad de 1,9 millones de años, aunque el fuego, probablemente, no fue utilizado de una manera controlada hasta hace unos 400.000 años. Los hallazgos referente a el uso del fuego se generalizan en torno a un periodo comprendido entre 100 mil y 50 mil años atrás, lo que sugiere el uso regular en ese lapso. Curiosamente, la resistencia a la contaminación del aire comenzó a evolucionar en las poblaciones humanas en un momento similar en el tiempo.

Simbología y mitología

En la evolución de la especie humana, la adoración, en sus manifestaciones primitivas, aparecen mucho antes que la mente del hombre fuera capaz de formular los conceptos más complejos de la vida. La religión primitiva se basaba enteramente en circunstancias de asociación. Los objetos de la adoración eran siempre sugestivos, consistían en las cosas de la naturaleza que les eran cercanas, que tenían gran influencia en la experiencia común de los primitivos humanos o que llamaran más su atención.

En el caso del fuego, es fácil suponer los motivos de su adoración. Básicamente, se le rendía culto por la fascinación que este provocaba y por su origen desconocido, lo que impactó en casi todos los pueblos primitivos.

El fuego es uno de los cuatro elementos clásicos para los antiguos (junto con el agua , la tierra y el aire ). Los caldeos lo miraban como una deidad suprema. Sin embargo, en Persia es donde se extendió su culto casi exclusivamente. Se encontraban por todas partes cerrados con muros y sin techo, dentro de los cuales, se encendía asiduamente el fuego donde el pueblo devoto venía a ciertas horas para rogarle.

Los grandes señores arruinaban lanzando en él esencias preciosas y flores odoríferas, privilegio que miraban como uno de los mejores derechos de la nobleza. Estos templos descubiertos fueron conocidos de los griegos con el nombre de Pyre o Pyrateia . Se habla también de ellos como los más antiguos monumentos del culto del fuego. Cuando los reyes de Persia se encontraban en la agonía, se apagaba el fuego en las principales ciudades del reino y no se volvía a encender sino hasta después de la coronación de su sucesor.

Estos pueblos se imaginaban que el fuego había sido traído del cielo y puesto encima del altar del primer templo que Zoroastro había mandado edificar en la ciudad de Xis. Estaba prohibido lanzar en él nada que no fuera puro, llegando hasta el punto de superstición que nadie se atrevía a mirar atentamente. Al fin, los sacerdotes conservaban secretamente este fuego y hacían creer al pueblo que era inalterable y se alimentaba de sí mismo. En el zoroastrismo otorga gran importancia al fuego, ya que es considerado un elemento sagrado. Hyde ha creído que este culto tenía por único objeto representar el ser Supremo.

Su origen ocupa el lugar central de muchos mitos , entre los que destaca el de Prometeo , que robó a los dioses para dárselo a los hombres (por lo que fue severamente castigado). La cultura griega veneraba a dos dioses del fuego: Hestia (en la mitología romana, Vesta ), diosa del fuego del hogar y Hefesto ( Vulcano ), dios de los metales y el fuego.

Asimismo la terminología griega diferenciaba entre el fuego destructivo ( adeilon ), asociado con Hades , y el fuego creativo, asociado con Hefesto . Ardía el fuego sagrado en los templos de Apolo en Atenas y Delfos , al de Ceres a Mautíuaa , al de Minerva , al de Júpiter a Amón , y en las pritaneas de todas las ciudades griegas, donde ardían continuamente las lámparas teniendo mucho cuidado que no se apagaran.

En la Antigua Roma, las vestales (vírgenes que cuidan del templo de Vesta , la diosa del hogar) tienen la obligación de no permitir que el fuego sagrado, este magnífico regalo divino, apague. El castigo es ejemplar y expeditivo: el entierro en vida.

En la mitología celta , por otra parte, la diosa del fuego era conocida como Brigit , que también era la diosa del arte, la poesía y la tierra. También era la encargada de proteger los rebaños y las mujeres jóvenes, encargándose sobre todo de proteger a los niños más pequeños. Otro dios celta del fuego reconocido como tal es Belenos , dios del sol, del fuego y la medicina. El fuego en sí mismo era considerado sagrado por los celtas, y si éste se apagaba en un hogar, era símbolo de mala suerte.

En el marco del hinduismo , Agni (de la palabra sánscrito agni , fuego) es la deidad de este elemento. Junto con Indra y Surya conforman la trinidad védica, una trinidad después sustituida por la de Brahma, Vishnu y Shiva. Agnídev, como también se le conocía, era hijo de la diosa Prithivi, la Tierra, y del dios Diaus Pitar (en sánscrito, dios padre). Protegía, según las tradiciones, a los hombres ya sus hogares por igual. En su cabeza tenía un millón de ojos. También era el dios de la tierra y la sabiduría, y entre sus tareas se contaba el ser mensajero entre los dioses y los hombres. Se le representaba con dos cabezas, sugiriendo los aspectos benéficos y destructivos del fuego, ojos y una cabellera negra, tres piernas y siete pares de brazos. De su cuerpo emanaban Siete Rayos de luz.

En la mitología china también están presentes diferentes mitos en torno al fuego, así Zhu Rong es el dios del fuego, siendo este que enseña a la humanidad a utilizarlo. En los relatos chinos se habla además de las fuerzas Yin y Yang , femenina y masculina respectivamente. Cada una tiene propiedades opuestas y le corresponden a su vez elementos complementarios y opuestos, como lo son el agua y el fuego. este último, según los chinos, es una energía de acción y calor. Todos los seres vivos, de acuerdo con las enseñanzas del Feng Shui , tienen estas dos energías que lo complementan y lo regulan.

Ya en el Antiguo Testamento Dios se apareció una vez bajo la forma de zarza inflamado y el rayo se considera a menudo un emisario suyo. El fuego tiene un carácter central en las hogueras para quemar los acusados de herejía o de brujería.

Iconología

La iconología de este elemento tuvo altares, sacerdotes y sacrificios casi entre todos los pueblos de la tierra. Los romanos lo representaban bajo la figura de Vulcano en medio de los cíclopes . Una vestal al borde de un altar sobre el que arde el fuego sagrado o una mujer teniendo un vaso lleno de él con una salamandra a sus pies, son también símbolos por medio de los cuales los antiguos representaban el fuego.

Cesare Ripa y Hubert François Gravelot han juntado a estos emblemas la presencia del Sol , principio del calor y de la luz y el ave fénix que muere y renace en este elemento; expresión jeroglífica de la opinión de los filósofos que creían que el mundo sería consumido algún día por las llamas para renacer más brillante y perfecto.

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 . Este cuatro elementos representaban las cuatro formas conocidas de la materia y eran utilizados para explicar diferentes comportamientos de la naturaleza. En la cultura occidental el origen de la teoría de los cuatro elementos se encuentra en los filósofos presocráticos de la Grecia clásica , y desde entonces ha sido objeto de numerosas obras de expresión artística y filosófica, perdurando a través de la Edad Media y el Renacimiento e influenciando profundamente el pensamiento y la cultura europeos. Paralelamente el hinduismo y el budismo han desarrollado concepciones muy parecidos.

En la mayoría de estas escuelas de pensamiento se suele añadir un quinto elemento a los cuatro elementos tradicionales, que se denomina alternativamente como idea, vacío, éter o quintaesencia (literalmente “la quinta esencia”).

El concepto de los elementos clásicos continuó vigente en Europa durante la Edad Media, debido a la prominencia de la visión cosmológica aristotélica ya la aprobación de la Iglesia Católica del concepto del éter que apoyaba la concepción de la vida terrenal como un estado imperfecto y el paraíso como algo eterno.

El uso de los cuatro elementos en la ciencia se abandonó en los siglos XVI y XVII, en la que los nuevos descubrimientos sobre los estado de la materia superaron la concepción clásica.

Teoría del flogisto

El año 1667 el científico Johann Joachim Becher ideó la teoría del flogisto ‘ (del griego φλογιστόν Phlogiston “inflamable” de φλόξ Phlox “fuego”) según esta además de los cuatro elementos clásicos, había un elemento adicional semejante a un fuego llamado el flogisto, que estaba contenido dentro de los cuerpos combustibles , y que era liberado, en grados más pequeños o más grandes, durante la combustión . La teoría intentaba explicar los procesos de oxidación , como la combustión y la oxidación de metales. Esta teoría fue compartida y estudiada también por el médico y químico alemán Georg Stahl .

Montaje realizado por Lavoisier para poner a prueba la teoría del flogisto. Figura realizada por Mme. Lavoisier en el Traité elementaire de chimie .

Teoría de la combustión de Lavoisier

La teoría del flogisto se mantuvo hasta los años ochenta del siglo XVIII, hasta que Antoine Laurent Lavoisier , considerado el padre de la química moderna, diseñó un experimento para contrastarla: Lavoisier colocó una pequeña cantidad mercurio sobre un sólido flotando encima de agua y lo cierra bajo una campana de cristal y provocó la combustión del mercurio.

Según la teoría del flogisto el cuerpo flotante debería estar menos sumergido después de la combustión ya que la cantidad restante de sustancia junto a la ceniza debería pesar menos que la inicial y el volumen de aire dentro de la campana debería aumentar como efecto de la asimilación del flogisto y con ello el nivel de líquido cerrado debería ser más bajo que al comienzo. El resultado del experimento contradicen los resultados esperados según esta teoría. Lavoisier interpretó correctamente la combustión eliminado el flogisto en su explicación, ya la vez, hizo nacer la química moderna.

Las sustancias que arden se combinan con el oxígeno del aire , por lo que ganan peso. El aire que está en contacto con la sustancia que se quema pierde oxígeno y, por tanto, también volumen. Con Lavoisier los químicos abandonaron progresivamente la teoría del flogisto y se apuntaron a la teoría de la combustión basada en el oxígeno .

Elemento festivo

El fuego es uno de los cuatro elementos cosmogónicos según las tradiciones antiguas que, junto con el aire, el agua y la tierra, son capaces de crear todo, combinados debidamente. Es un elemento complejo: por un lado es devastador y por otra es purificador, nos da luz y calor y nos permite ingerir los alimentos cocidos.

Pero los efectos del fuego son muy beneficiosos. De hecho, las primeras comunidades de humanos se estructuraron en torno al fuego y lo convirtieron en un elemento central. Enseguida fue importante en lo cotidiano, pero también en la dimensión festiva, donde multiplica los efectos y la potencialidad y adquiere connotaciones mágicas y grandes contenidos simbólicos.

El calendario incluye muchos momentos ígneos. En los solsticios suele haber días en que el fuego es protagonista absoluto, como las hogueras de San Juan y las hogueras de San Antonio. La liturgia también lo tiene presente, el fuego, por ejemplo en la vigilia pascual y en la fiesta de la candilera. Finalmente, la presencia del fuego en Barcelona sobresale en las actuaciones de diablos y bestias, especialmente en los correfocs de las fiestas mayores.

Peligros del fuego

El fuego conlleva una serie de peligros, el primero y más evidente son las quemaduras.

En el apartado de psicología tenemos la piromanía la que se define como una enfermedad en la que una persona siente la necesidad de quemar algo y cuanto más grande sea el fuego mejor (para él). Esto ha conllevado incendios forestales provocados.

Pero aparte de este también otras como la intoxicación por inhalación de humo . El calor que conlleva que se prenda fuego hace que el agua ambiental también se mezcle con el humo y cueste más respirar . Cuando se enciende fuego en los bajos de un edificio el humo se comporta de las siguientes maneras:

  • El humo al cabo de un momento de encenderse el fuego y con la entrada del edificio cerrada
  • El humo se propaga por el edificio ya que tiene la entrada abierta pero no se esparce porque tiene una salida
  • El humo invade todo el edificio porque tiene entrada y no tiene salida

Incendio

Un incendio es una ocurrencia de fuego no controlada que puede quemar algo que no está destinada a quemarse. Puede afectar estructuras ya seres vivos . La exposición a un incendio puede producir la muerte, generalmente por inhalación de humo o por desvanecimiento producido por la intoxicación y posteriormente quemaduras graves.
Para que se inicie un fuego es necesario que se den conjuntamente estos tres factores: combustible , comburente y calor o energía de activación.

Incendio de una vivienda en Nueva Orleans , Luisiana , tras el paso de Katrina .

Incendio forestal.

Incendio espontáneo de rastrojos en un solar sin edificar de Madrid . Los incendios de vegetación reseca suelen producir de manera natural, especialmente en verano, y debido a su rápido avance no suelen causar daños en la vegetación estable.

Los incendios en los edificios pueden empezar con errores en las instalaciones eléctricas o de combustión, como las calderas , escapes de combustible , accidentes en la cocina , niños jugando con mecheros o cerillas , o accidentes que implican otras fuentes de fuego, como velas y cigarrillos . El fuego se puede propagar rápidamente a otras estructuras, especialmente aquellas en las que no se cumplen las normas básicas de seguridad. Por ello, muchos municipios ofrecen servicios de bomberos para extinguir los posibles incendios rápidamente.

Las normativas sobre protección de incendios clasifican el riesgo que presenta cada tipo de edificio según sus características, para adecuar los medios de prevención.

El riesgo atiende a tres factores:

  • Empleo: mayor o menor cantidad de gente y conocimiento que tienen los ocupantes del edificio.
  • Continente: atiende a los materiales con que está construido el edificio, más o menos inflamables, así como la disposición constructiva, especialmente la altura que, si es grande, dificulta tanto la evacuación como la extinción.
  • Contenido: materias más o menos inflamables.

Según estos factores, el riesgo se clasifica en ligero , ordinario y extraordinario.

Clases de fuego

A efectos de conocer la peligrosidad de los materiales en caso de incendio y del agente extintor siga las instrucciones:

  • extintores, agua, llamar a los bomberos , mantener la calma, no respirar y no se mueva del lugar donde se ubica. En Europa y Australia los incendios se clasifican en 6 grupos:
  • Clase A : incendios que implican sólidos inflamables que dejan brasas, como la madera , tejidos , goma , papel , y algunos tipos de plásticos.
  • Clase B : incendios que implican líquidos inflamables o sólidos licuables , como el petróleo o la gasolina , aceites , pintura , algunas ceras y plásticos.
  • Clase C : incendios que implican gases inflamables, como el gas natural , el hidrógeno , el propano o el butano .
  • Clase D : incendios que implican metales combustibles , como el sodio , el magnesio , el potasio o muchos otros cuando están reducidos a virutas muy finos.

Riesgo de electrocución (antiguamente conocida como Clase E ): incendios que implican cualquiera de los materiales de las Clases A y B, pero con la introducción de electrodomésticos , cableado , o cualquier otro objeto con tensión eléctrica , en la proximidad del fuego, donde existe un riesgo de electrocución si se emplean agentes extintores conductores de la electricidad.

Clase K : incendios que implican grasas y aceites de cocina. Las altas temperaturas de los aceites en un incendio excede con mucho las de otros líquidos inflamables, haciendo inefectivas los agentes de extinción normales (en España esta clase se incluye en la B).

A los Estados Unidos los incendios se clasifican en cuatro grupos: A, B, C y D.

  • Clase A: incendios que implican madera, tejidos, goma, papel y algunos tipos de plástico.
  • Clase B: incendios que implican gasolina, aceites, pintura, gases y líquidos inflamables y lubricantes .
  • Clase C: incendios que implican cualquiera de los materiales de la Clases A y B, pero con la introducción de electrodomésticos, cableado o cualquier otro objeto que recibe energía eléctrica , cerca del fuego.
  • Clase D: incendios que implican metales combustibles , como el sodio , el magnesio o el potasio u otros que pueden entrar en ignición cuando se reducen a limaduras muy finas.

A veces suele añadir un quinto grupo, la ‘Clase K’ . Se refiere a los incendios que implican grandes cantidades de lubricantes o aceites. Aunque, por definición, la Clase K es una subclase de la clase B, las características especiales de este tipo de incendios se consideran suficientemente importantes para ser reconocidos en una clase aparte.

Incendio forestal

Un incendio forestal es un tipo de incendio que se caracteriza por producirse y desarrollarse principalmente en zonas naturales con vegetación abundante.

Si bien las causas inmediatas que dan lugar a los incendios forestales pueden ser muy variadas, en todos ellos se dan los mismos presupuestos, es decir, la existencia de grandes masas de vegetación en concurrencia con periodos más o menos prolongados de sequía .

El calor solar provoca deshidratación en las plantas, que recuperan el agua perdida del sustrato. Sin embargo, cuando la humedad del terreno desciende a un nivel inferior al 30% las plantas son incapaces de obtener agua del suelo, con lo que se van secando poco a poco. Este proceso provoca la emisión a la atmósfera de etileno , un compuesto químico presente en la vegetación y altamente combustible.

Tiene lugar entonces un doble fenómeno: tanto las plantas como el aire que las rodea se vuelven fácilmente inflamables, con lo que el riesgo de incendio se incrementa. Y si en estas condiciones se suma la existencia de períodos de altas temperaturas y vientos fuertes o moderados, la posibilidad de que una simple chispa provoque un incendio se vuelve significativa.

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