PERCHÉ IL FUOCO BRUCIA?
Il fuoco è il prodotto di una reazione detta, in termini scientifici, ossidazione.
Nei tempi antichi si pensava che il fuoco fosse un elemento a sé stante, che si manifestava non appena separato dai corpi di cui si riteneva fosse uno dei principali costituenti, insieme all'acqua, all'aria etc.
Fu Lavoisier, nel XVIII secolo, a dimostrare che il fuoco è il prodotto di un'ossidazione, dell'intervento dell'ossigeno sull'oggetto che brucia.
Il legno, il carbone, il petrolio, ad esempio, sono formati principalmente di carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, zolfo mescolati con altre sostanze che, dopo la combustione, vanno a formare le ceneri. Il carbonio e l'idrogeno sono gli elementi che si combinano con l'ossigeno e producono il fuoco, questa fonte d'energia termica guizzante che gli uomini hanno da sempre temuto e venerato.
Il fuoco, essendo il prodotto di una combustione, produce calore, la cui intensità dipende dalla composizione chimica del combustibile: il carbone, ad esempio, produce maggior quantità di calore del legno.
Il fuoco non sempre produce la fiamma: anch'essa è comunque una notevole fonte di calore e di luce ed è costituita da masse di gas incandescenti per effetto della loro combustione a contatto con l'ossigeno dell'aria.
Noi tutti sappiamo, per esperienza, che mettendo una mano sulla fiammella di una candela, la ritiriamo subito per il dolore: il calore sviluppato dalla fiamma ci ha bruciato la pelle.
È interessante sapere, però, che non in ogni sua parte la fiamma produce la stessa quantità di calore. Se la sezionassimo, potremmo distinguere almeno tre zone, una esterna, poco luminosa e molto calda (la stessa che ci ha scottato la mano) nella quale la combustione dei gas è completa; una interna molto luminosa ma relativamente calda ed infine una zona più interna, quella posta intorno al lucignolo, dove non si ha affatto combustione.
Ciò spiega perché è possibile spegnere una candela schiacciando il lucignolo tra due dita, senza bruciarsi, anche se non vi consigliamo di provare!
PERCHÉ IL FERRO SUL FUOCO DIVENTA ROSSO?
Osserviamo gli strani fenomeni che accadono avvicinando al fuoco degli oggetti.
L'acqua sul fuoco bolle e, se la lasciamo bollire a lungo, si esaurisce: è finita in aria sotto forma di vapore.
Se sul fuoco mettiamo del burro, lo vediamo sciogliersi e diventare liquido.
Se, sul fuoco, mettiamo della carta o del legno, li vediamo bruciare e diventare cenere.
Che cosa è successo? Il fuoco ha trasformato un liquido in gas, un solido in liquido, altri solidi in cenere, e tutto ciò abbastanza celermente.
Sì. Il fuoco ha la magica proprietà di determinare profonde trasformazioni nella struttura molecolare degli oggetti.
L'effetto fondamentale che il fuoco produce sugli oggetti è la loro evidente dilatazione.
Il calore, infatti, ha il potere di distanziare tra loro le molecole che formano i corpi.
Naturalmente ogni corpo, per subire queste trasformazioni, ha bisogno di una diversa quantità di calore e ciò in rapporto alla propria struttura. Bastano poche calorie per fondere il ghiaccio, il burro o il grasso animale, relativamente poche per fondere il piombo o lo stagno, decisamente molte per fondere il ferro.
Il ferro sul fuoco dapprima diventa chiaro, poi rosso ed emana molta luce. A questo punto, le molecole che lo compongono sono state separate e il ferro è relativamente molle e malleabile. In questo stato può essere lavorato, battuto e plasmato a nostro piacimento. Se si continua à tenerlo sul fuoco, intorno ai 1500 gradi la coesione delle molecole diventa quasi nulla e quello che era stato un blocco duro e compatto, si è trasformato in un fiume liquido ed incandescente. Occorrerà raffreddarlo affinché riassuma l'aspetto originario.