لماذا يطفئ الماء النار؟

لماذا يطفئ الماء النار؟

تنطفئ النار بالماء لسببين: الأول، لأن الماء يبرد المادة المشتعلة ويخفض حرارتها، وبالتالي تنقصها الطاقة لتستمر في الاحتراق. وثانياً، لأن الماء يغلّف النار بطبقة من البخار، تمنع الأوكسجين عن المادة المحترقة، فتطفئ نارها. ولا بد من الإشارة هنا، إلى أن كل جسم يحتاج إلى الأوكسجين لكي يشتعل. فالنار هي تفاعل كيميائي ناتج عن التأكسد السريع للوقود. ويبدأ هذا التفاعل، عندما يتعرض الوقود لمصدر حراري أو لمصدر آخر من الطاقة (عود ثقاب، شرارة أو غيرها). وتستعين النار بالأوكسجين المحيط، لتستمر في تفاعلها، حتى تستهلك الوقود بكامله.

ثلاثة عناصر إذن، هي ضرورية لإبقاء النار مشتعلة: الأوكسجين، الوقود والحرارة. ويسمى هذا الثلاثي، مثلث النار. وبالتالي فإن إطفاء ألسنة اللّهب يتم إما، بحرمانها من الأوكسجين، أو بتخفيض حرارتها أو بالتخلّص من الوقود. ويحقّق الماء الذين نلقيه على النار المشتعلة، كلاً من الشرطين الأول والثاني. فهو يتحوّل سريعاً الى بخار، يحجب الأوكسجين عن الوقود (أي المادة المشتعلة)، ويخنقه. والواقع أن الماء (H2O) يحتوي على الأوكسجين، ولكن بكميّة لا تكفي لزيادة التفاعل، كما أن ذرة الأوكسجين لا يمكنها أن تتفاعل وحدها، بسبب ارتباطها الوثيق بذرتيّ الهيدروجين.

والجدير بالذكر أن الماء يستعمل بالتأكيد، لإطفاء أي نار تشتعل بوقود مثل الخشب أو الورق أو القماش. ولكن لا يمكن استعماله لإطفاء النيران التي توقدها مواد أقل منه كثافة، مثل الزيت والنفط. فهذه الأخيرة تطفو على سطح الماء، فلا ينقطع عنها الأوكسجين. كذلك لا يمكن استعمال الماء لإطفاء النار «الكهربائية». فالماء مادّة موصلة، وقد يكون في ذلك خطر الموت صعقاً بالكهرباء. ويستخدم في مثل هذه الحرائق، ثاني أوكسيد الكربون (CO2)، أو المطافئ الكيميائية.

يبقى أن نعرف أن المكان الأمثل لدراسة فيزياء النار، هو الفضاء الخارجي فالشروط المتوافرة هناك، تسمح بأن يراقب العلماء بدقة، كيف تتفاعل سحابة مائية مع الشعلة، لتطفئ.