Взрывоопасность муки: почему зерновая пыль может взорваться
Не все знают о необычном свойстве муки и мучной пыли – она легко воспламеняется и взрывоопасна по своей природе. Детонация возможна, когда частицы муки свободно взвешены в воздухе – они могут загореться в присутствии тепла, мгновенно сгореть и относительно быстро передать тепло соседним частицам. Этот тип взрыва называют объемным. «Рамблер» расскажет об этом подробнее.
На многих предприятиях пищевой промышленности по всему миру происходят взрывы из-за воспламеняемости муки. Почему так происходит?
Дело в том, что основным компонентом муки является крахмал, который относится к углеводам. Углеводы являются органическими соединениями и, следовательно, содержат углеродный скелет. Их общая формула Cx(H2O)y. В 100 граммах муки содержится 25 % углеводов, 20 % белков и 10 % пищевых волокон. Остальные составляющие зависят от типа используемого зерна.
Любой углеводород (сахар) при контакте с кислородом и теплом подвергается сгоранию с образованием углекислого газа и выделением воды. Например, подумайте о том, чтобы поджечь зефир. Поскольку это сахар, он легко сгорает, как и мука.
Другая причина горючести углеводородов заключается в том, что электроны, находящиеся на орбиталях связей СН и СС реагентов, обладают большей энергией, чем электроны, находящиеся на орбиталях связей СО и ОН продуктов. Следовательно, эти связи отрываются от исходной цепи сахара и высвобождают CO2 и H2O.
Мука и другие частицы сахара, взвешенные в воздухе в виде пыли, становятся взрывоопасными. Даже очень небольшого количества, такого как 2 грамма муки на 0,02 кубических метра воздуха, достаточно, чтобы загореться в присутствии источников тепла, таких как газовые плиты, обогреватели и тепловое оборудование на фабриках.
Взрывной характер муки основан на том, что ее крупинки настолько малы по размеру, что мгновенно сгорают. Когда одно зерно горит, оно зажигает близлежащие зерна, это работает как цепная реакция. Высвобожденная таким образом энергия в виде пламени может вспыхнуть сквозь пылевое облако со взрывной силой.
Как крошечное зернышко так легко загорается?
Горение — поверхностное явление. Это может происходить только на поверхности твердого или жидкого вещества, где оно может химически реагировать с кислородом.
Когда вещество присутствует в виде порошка и взвешено в воздухе, оно предлагает большую площадь поверхности, подвергающуюся воздействию кислорода на единицу веса, по сравнению с сыпучими материалами. Вот почему облака мучной пыли гораздо более горючи, чем любые другие сыпучие материалы.
Известно, что из одного зерна пшеницы посредством помола получается около 20 000 чрезвычайно мелких частиц муки. Представьте, сколько частиц получится из центнера пшеничных зерен!
Кстати, какао-порошок, сухое молоко, смесь для пудинга и подобные продукты, содержащие углеводы, тоже могут загореться, когда они находятся в воздухе в присутствии тепла.
Опасен ли взрыв муки?
Взрыв мучной пыли может нанести серьезный ущерб предприятиям, оборудованию, в зависимости от количества зерна в облаке. Высвобождается огромное количество энергии в виде пламени, которое может нанести вред любому незащищенному человеку, находящемуся поблизости. Это может вызвать ожоги кожи, зуд и даже удушье (в замкнутом пространстве), когда уровень кислорода падает ниже необходимого для дыхания.
Зоны высокого риска
Производственные предприятия и фабрики более подвержены объемным взрывам. Они одновременно обрабатывают огромное количество муки и часто имеют места, где образуются целые облака пыли.
Может ли мука загореться в процессе выпечки?
Мука обычно используется во влажном виде при приготовлении пищи. В таком виде она не загорится. К тому же, мука не взрывается сама по себе. Она может загореться только тогда, когда вы создадите облако пыли и разожжете огонь рядом с ним.
Поэтому продолжайте выпекать свои любимые блюда, не беспокоясь о том, что высыпется немного муки.