Samenvatting; Kirk’s fire investigation &
Presentatie brand versnellende middelen (BVM)
Hoofdstuk 2; The Elementary chemistery of combustion
1. Begrijpen wat een chemische reactie is en hoe deze bij brand betrokken is
1) Wat is een chemische reactie?
Een chemische reactie is het proces waarbij verbindingen (moleculen) of atomen via
een chemische weg worden omgezet in andere verbindingen via het vormen dan wel
breken van chemische bingingen.
2) Wat wordt er bedoeld met chemische weg?
Met chemische weg wordt er bedoeld dat de chemische identiteit van de verbindingen
verloren gaat. Bij fysische omzetting zoals smelten of verdampen, is dat niet het geval
dan worden er intermoleculaire krachten verbroken of gevormd, denk hierbij aan dipool
krachten.
3) Hoe is deze chemische reactie betrokken bij een brand?
Verbranding is een complex geheel van voornamelijk exotherme chemische reacties
tussen een brandstof en een oxidator (meestal zuurstof), waarbij warmte en licht
ontstaat in de vorm van een vlam of een gloed.
4) Wat is een exotherm proces?
Dat is een proces waarbij energie vrijkomt.
5) Wanneer is een chemische reactie exotherm?
Wanneer bindingen die tijdens de reactie worden verbroken meer energie bevatten dan
de nieuwe bindingen die bij de reactie worden gevormd. Tijdens de reactie wordt die
energie opgeslagen in de chemische bindingen omgezet in andersoortige energie, met
name licht en warmte, energie die dus voor de nieuwe vorm chemische bindingen
verloren gaat.
2. Beschrijf de basis van hoe elementen kunnen worden gecombineerd met andere
atomen om moleculen te vormen door chemische reactie
1) Hoe kunnen elementen worden gecombineerd met andere atomen om moleculen te
vormen door chemische reacties?
Elk atoom heeft in zijn kern protonen (positief geladen) en neutronen (neutraal of
ongeladen) in verschillende hoeveelheden. Deze kern ligt in een omgeving met
elektronen (negatief geladen). Hoe negatief en juist positief geladen een atoom is,
geeft aan hoe makkelijk hij bindingen aangaat met andere atomen om zo moleculen te
vormen.
3. Leg eenvoudige oxidatiereacties uit waarbij koolstof, koolmonoxide of zwavel met
zuurstof betrokken is
1) Wat is een oxidatiereactie?
Atomen in bijvoorbeeld een brandstof worden geoxideerd, dat wil zeggen dat ze
worden gecombineerd met zuurstof uit de lucht. Doordat het een combinatie van een
element met zuurstof is, gaan er tijdens deze chemische reactie elektronen verloren.
2) Geef de “simpele” oxidatiereactie weer met zuurstof, waterstof en water
2H2 + O2 2H2O
3) Geef de oxidatiereactie van koolstof en koolmonoxide weer?
2C (s) + O2 2CO
Koolmonoxide wordt ook geproduceerd door de directe oxidatie van koolstof in een
beperkte hoeveelheid zuurstof of lucht.
4) Geef de oxidatiereactie van zwavel met zuurstof weer?
S (s) + O2 SO2
,4. Noem verschillende koolstof houdende organische verbindingen
1) Wat zijn de verschillende koolstof houdende organische verbindingen?
Koolwaterstoffen, koolhydraten
2) Wat zijn koolwaterstoffen?
Koolwaterstoffen bestaan uit koolstof en waterstoffen, waarbij methaan (CH 4) de
simpelste is.
3) Wat zijn koolhydraten?
De meest belangrijkste organische verbinding in het verbrandingsproces. Dit omdat er
heel veel in bijvoorbeeld hout zit. In tegenstelling tot de koolwaterstoffen zijn
koolhydraten erg complexe verbindingen. Ze bevatten een relatief veel zuurstof wat
ervoor zorgt dat ze makkelijk oxideren.
5. Beschrijf vier items die zijn gevormd tijdens de thermische ontleding van hout
(pyrolyse)
1) Wat is pyrolyse?
Pyrolyse is ontleding met vuur, maar wordt ook wel kraken genoemd. Het is een
endotherm proces waarbij koolstof houdend materiaal wordt ontleed door het te
verhitten tot hoger temperaturen zonder dat er zuurstof bij kan komen.
2) Welke items worden gevormd bij de pyrolyse van hout?
Het levert verschillende opbrengsten op bijvoorbeeld;
- Brandbare gassen zoals methaan
- Vluchtige vloeistoffen zoals methanol in de vorm van dampen,
- Brandbare oliën en harsen, die als dampen van de oorspronkelijke vorm van
gepyrolyseerde vorm meer complexere structuren kunnen zijn
- Veel waterdamp, waarbij een verkoold residu achterblijft, dat voornamelijk
koolstof of houtskool is.
6. Noem en beschrijf drie fysieke toestanden van brandstof
1) Wat zijn de 3 fysieke toestanden van een brandstof?
Vaste stof, vloeistof of een gas
2) Wat verstaan we onder een vaste brandstof?
Dat is een stof waarvan de moleculen door moleculaire krachten in een vaste, 3D
relatie tot elkaar gehouden worden. Sommige vaste brandstoffen (zoals kaarsvet)
smelten tot een vloeistof (die vervolgens verdampt om een damp te vormen). Enkele
vaste stoffen smelten niet meer ontleden door pyrolyse.
3) Wat verstaan we onder een vloeistof als brandstof?
Dat is een stof met iets lossere bindingen waardoor moleculen bewegen maar niet
kunnen ontsnappen. Hij heeft dus ook geen 3D vorm maar behoud toch een vast
volume. Benzine brand net als elke andere vloeistof brandstof, zelfs niet in vloe0ibare
toestand. Dergelijke vloeistoffen zijn echter gemakkelijk te verdampen en branden als
een vlam. Daar is wel minder warmte nodig om deze vloeistoffen te verbreken in
vergelijking met die in een vaste stof omdat ze niet zo sterk zijn.
4) Wat verstaan we onder een gas als brandstof?
Deze hebben zeer zwakke krachten tussen hen in omdat de moleculen over het
algemeen ver uit elkaar liggen. Een gas zal uitzetten om elk beschikbaar volume te
vullen en (meer of minder) vrij in de lucht te diffunderen. Veel materialen worden
gasvorming bij temperaturen die optreden bij brand, en vrijwel alle materialen kunnen
worden omgezet in gassen door voldoende hoge temperaturen toe te passen. Een
andere koolwaterstof, paraffine wax, vereist veel hogere temperaturen om eerst te
smelten en vervolgens te verdampen tot een vorm waarvan de dampen zullen
verbranden in de bekende vorm van een kaarsvlam.
, Hoofdstuk 3; Fundamentals of fire behavior and
building construction
1. Beschrijf de vier voorwaarden waaraan een brand moet voldoen
1) Wat voor soort reactie is vuur en wat wordt er gegenereerd?
Een exotherme oxidatiereactie, die zo snel verloopt dat het detecteerbare warmte en
licht genereert
2) Wat is het verschil tussen de twee soorten verbranding?
- Vlammend een gasvormige verbranding waarbij zowel brandstof als het
oxidatiemiddel gassen zijn
- Smeulend omvat het oppervlak van een vaste brandstof met een gasvorming
oxidatiemiddel (meestal de zuurstof in de lucht)
3) Wat moet er aanwezig zijn om een brand te laten ontstaan?
- Brandbare brandstof moet aanwezig zijn
- Een oxidatiemiddel (zoals zuurstof in lucht) moet in voldoende hoeveelheid
aanwezig zijn
- Energie als ontstekingsmiddel (bijv. warmte) moet worden toegepast
- De brandstof en het oxidatiemiddel moeten samenwerken in een zichzelf in stand
houdende kettingreactie
4) Wat gebeurd er bij een waxinelichtje?
De temperatuur stijgt, dus ook de energie
5) Wat is de functie van het lont bij een waxinelichtje?
Om de wax te vervoeren, hij neemt de vloeibare wax op
6) Geldt voor de omgevingstemperatuur hoe hoger hoe beter de isolatie?
Ja dat klopt
2. Herken de details die betrokken zijn bij de typische vlammende verbranding van
organische brandstoffen
1) Waar is vuur een productie van?
Van de gasvormige reactieproducten met de ontwikkeling van warmte en licht.
2) Welke kleur heeft het uitgestraalde licht bij koolwaterstofgas, koolstof en andere vaste
of vloeibare bijproducten die het gevolg zijn van onvolledige verbranding?
- Koolwaterstofgas helderblauw
- Koolstof en andere vaste of vloeibare bijproducten die het gevolg zijn van
onvolledige verbranding rood, oranje, geel of wit afhankelijk van de temperatuur
3) Wat voor vuur kunnen vaste brandstoffen en vloeibare brandstoffen veroorzaken?
- Vaste brandstoffen overwegend vlammend vuur, maar ze gaan ook gepaard met
een gloeiend vuur
- Vloeibare brandstoffen Alleen vlammend vuur
4) Hoe gaat het proces van een vlammende verbranding van een vaste of vloeibare stof?
De door de vlam gegenereerde warmte straalt uit naar het oppervlak van de brandstof.
Hierdoor stijgt de temperatuur, verdampt de brandstof als het een vloeistof is. Als het
een vaste stof is pyrolyseert het. De pluim van de hete gassen stijgt door het
drijfvermogen, deze beweging trekt omringende lucht en zijn zuurstof in de vlam.
Meeslepend en vermengd met brandstofgassen, waardoor de reactie wordt
gehandhaafd.
5) Wat gebeurd er met een vlammend vuur in een gesloten ruimte?
Als een vlammend vuur wordt beperkt tot een gesloten ruimte waar de zuurstof die in
de vlammen wordt gebruikt niet wordt vervangen, zal de zuurstofconcentratie in de
omringende lucht dalen.
Presentatie brand versnellende middelen (BVM)
Hoofdstuk 2; The Elementary chemistery of combustion
1. Begrijpen wat een chemische reactie is en hoe deze bij brand betrokken is
1) Wat is een chemische reactie?
Een chemische reactie is het proces waarbij verbindingen (moleculen) of atomen via
een chemische weg worden omgezet in andere verbindingen via het vormen dan wel
breken van chemische bingingen.
2) Wat wordt er bedoeld met chemische weg?
Met chemische weg wordt er bedoeld dat de chemische identiteit van de verbindingen
verloren gaat. Bij fysische omzetting zoals smelten of verdampen, is dat niet het geval
dan worden er intermoleculaire krachten verbroken of gevormd, denk hierbij aan dipool
krachten.
3) Hoe is deze chemische reactie betrokken bij een brand?
Verbranding is een complex geheel van voornamelijk exotherme chemische reacties
tussen een brandstof en een oxidator (meestal zuurstof), waarbij warmte en licht
ontstaat in de vorm van een vlam of een gloed.
4) Wat is een exotherm proces?
Dat is een proces waarbij energie vrijkomt.
5) Wanneer is een chemische reactie exotherm?
Wanneer bindingen die tijdens de reactie worden verbroken meer energie bevatten dan
de nieuwe bindingen die bij de reactie worden gevormd. Tijdens de reactie wordt die
energie opgeslagen in de chemische bindingen omgezet in andersoortige energie, met
name licht en warmte, energie die dus voor de nieuwe vorm chemische bindingen
verloren gaat.
2. Beschrijf de basis van hoe elementen kunnen worden gecombineerd met andere
atomen om moleculen te vormen door chemische reactie
1) Hoe kunnen elementen worden gecombineerd met andere atomen om moleculen te
vormen door chemische reacties?
Elk atoom heeft in zijn kern protonen (positief geladen) en neutronen (neutraal of
ongeladen) in verschillende hoeveelheden. Deze kern ligt in een omgeving met
elektronen (negatief geladen). Hoe negatief en juist positief geladen een atoom is,
geeft aan hoe makkelijk hij bindingen aangaat met andere atomen om zo moleculen te
vormen.
3. Leg eenvoudige oxidatiereacties uit waarbij koolstof, koolmonoxide of zwavel met
zuurstof betrokken is
1) Wat is een oxidatiereactie?
Atomen in bijvoorbeeld een brandstof worden geoxideerd, dat wil zeggen dat ze
worden gecombineerd met zuurstof uit de lucht. Doordat het een combinatie van een
element met zuurstof is, gaan er tijdens deze chemische reactie elektronen verloren.
2) Geef de “simpele” oxidatiereactie weer met zuurstof, waterstof en water
2H2 + O2 2H2O
3) Geef de oxidatiereactie van koolstof en koolmonoxide weer?
2C (s) + O2 2CO
Koolmonoxide wordt ook geproduceerd door de directe oxidatie van koolstof in een
beperkte hoeveelheid zuurstof of lucht.
4) Geef de oxidatiereactie van zwavel met zuurstof weer?
S (s) + O2 SO2
,4. Noem verschillende koolstof houdende organische verbindingen
1) Wat zijn de verschillende koolstof houdende organische verbindingen?
Koolwaterstoffen, koolhydraten
2) Wat zijn koolwaterstoffen?
Koolwaterstoffen bestaan uit koolstof en waterstoffen, waarbij methaan (CH 4) de
simpelste is.
3) Wat zijn koolhydraten?
De meest belangrijkste organische verbinding in het verbrandingsproces. Dit omdat er
heel veel in bijvoorbeeld hout zit. In tegenstelling tot de koolwaterstoffen zijn
koolhydraten erg complexe verbindingen. Ze bevatten een relatief veel zuurstof wat
ervoor zorgt dat ze makkelijk oxideren.
5. Beschrijf vier items die zijn gevormd tijdens de thermische ontleding van hout
(pyrolyse)
1) Wat is pyrolyse?
Pyrolyse is ontleding met vuur, maar wordt ook wel kraken genoemd. Het is een
endotherm proces waarbij koolstof houdend materiaal wordt ontleed door het te
verhitten tot hoger temperaturen zonder dat er zuurstof bij kan komen.
2) Welke items worden gevormd bij de pyrolyse van hout?
Het levert verschillende opbrengsten op bijvoorbeeld;
- Brandbare gassen zoals methaan
- Vluchtige vloeistoffen zoals methanol in de vorm van dampen,
- Brandbare oliën en harsen, die als dampen van de oorspronkelijke vorm van
gepyrolyseerde vorm meer complexere structuren kunnen zijn
- Veel waterdamp, waarbij een verkoold residu achterblijft, dat voornamelijk
koolstof of houtskool is.
6. Noem en beschrijf drie fysieke toestanden van brandstof
1) Wat zijn de 3 fysieke toestanden van een brandstof?
Vaste stof, vloeistof of een gas
2) Wat verstaan we onder een vaste brandstof?
Dat is een stof waarvan de moleculen door moleculaire krachten in een vaste, 3D
relatie tot elkaar gehouden worden. Sommige vaste brandstoffen (zoals kaarsvet)
smelten tot een vloeistof (die vervolgens verdampt om een damp te vormen). Enkele
vaste stoffen smelten niet meer ontleden door pyrolyse.
3) Wat verstaan we onder een vloeistof als brandstof?
Dat is een stof met iets lossere bindingen waardoor moleculen bewegen maar niet
kunnen ontsnappen. Hij heeft dus ook geen 3D vorm maar behoud toch een vast
volume. Benzine brand net als elke andere vloeistof brandstof, zelfs niet in vloe0ibare
toestand. Dergelijke vloeistoffen zijn echter gemakkelijk te verdampen en branden als
een vlam. Daar is wel minder warmte nodig om deze vloeistoffen te verbreken in
vergelijking met die in een vaste stof omdat ze niet zo sterk zijn.
4) Wat verstaan we onder een gas als brandstof?
Deze hebben zeer zwakke krachten tussen hen in omdat de moleculen over het
algemeen ver uit elkaar liggen. Een gas zal uitzetten om elk beschikbaar volume te
vullen en (meer of minder) vrij in de lucht te diffunderen. Veel materialen worden
gasvorming bij temperaturen die optreden bij brand, en vrijwel alle materialen kunnen
worden omgezet in gassen door voldoende hoge temperaturen toe te passen. Een
andere koolwaterstof, paraffine wax, vereist veel hogere temperaturen om eerst te
smelten en vervolgens te verdampen tot een vorm waarvan de dampen zullen
verbranden in de bekende vorm van een kaarsvlam.
, Hoofdstuk 3; Fundamentals of fire behavior and
building construction
1. Beschrijf de vier voorwaarden waaraan een brand moet voldoen
1) Wat voor soort reactie is vuur en wat wordt er gegenereerd?
Een exotherme oxidatiereactie, die zo snel verloopt dat het detecteerbare warmte en
licht genereert
2) Wat is het verschil tussen de twee soorten verbranding?
- Vlammend een gasvormige verbranding waarbij zowel brandstof als het
oxidatiemiddel gassen zijn
- Smeulend omvat het oppervlak van een vaste brandstof met een gasvorming
oxidatiemiddel (meestal de zuurstof in de lucht)
3) Wat moet er aanwezig zijn om een brand te laten ontstaan?
- Brandbare brandstof moet aanwezig zijn
- Een oxidatiemiddel (zoals zuurstof in lucht) moet in voldoende hoeveelheid
aanwezig zijn
- Energie als ontstekingsmiddel (bijv. warmte) moet worden toegepast
- De brandstof en het oxidatiemiddel moeten samenwerken in een zichzelf in stand
houdende kettingreactie
4) Wat gebeurd er bij een waxinelichtje?
De temperatuur stijgt, dus ook de energie
5) Wat is de functie van het lont bij een waxinelichtje?
Om de wax te vervoeren, hij neemt de vloeibare wax op
6) Geldt voor de omgevingstemperatuur hoe hoger hoe beter de isolatie?
Ja dat klopt
2. Herken de details die betrokken zijn bij de typische vlammende verbranding van
organische brandstoffen
1) Waar is vuur een productie van?
Van de gasvormige reactieproducten met de ontwikkeling van warmte en licht.
2) Welke kleur heeft het uitgestraalde licht bij koolwaterstofgas, koolstof en andere vaste
of vloeibare bijproducten die het gevolg zijn van onvolledige verbranding?
- Koolwaterstofgas helderblauw
- Koolstof en andere vaste of vloeibare bijproducten die het gevolg zijn van
onvolledige verbranding rood, oranje, geel of wit afhankelijk van de temperatuur
3) Wat voor vuur kunnen vaste brandstoffen en vloeibare brandstoffen veroorzaken?
- Vaste brandstoffen overwegend vlammend vuur, maar ze gaan ook gepaard met
een gloeiend vuur
- Vloeibare brandstoffen Alleen vlammend vuur
4) Hoe gaat het proces van een vlammende verbranding van een vaste of vloeibare stof?
De door de vlam gegenereerde warmte straalt uit naar het oppervlak van de brandstof.
Hierdoor stijgt de temperatuur, verdampt de brandstof als het een vloeistof is. Als het
een vaste stof is pyrolyseert het. De pluim van de hete gassen stijgt door het
drijfvermogen, deze beweging trekt omringende lucht en zijn zuurstof in de vlam.
Meeslepend en vermengd met brandstofgassen, waardoor de reactie wordt
gehandhaafd.
5) Wat gebeurd er met een vlammend vuur in een gesloten ruimte?
Als een vlammend vuur wordt beperkt tot een gesloten ruimte waar de zuurstof die in
de vlammen wordt gebruikt niet wordt vervangen, zal de zuurstofconcentratie in de
omringende lucht dalen.
