Inhoud
Een brand vereist drie dingen voordat het kan branden. De eerste is warmte; hoewel vuur warmte produceert, heeft het een warmtebron nodig om te beginnen met branden. De tweede vereiste is brandstof en de derde is zuurstof, omdat vuur in wezen oxidatie is, wat een soort chemische reactie is. De meeste oliën zijn brandstoffen die gemakkelijk verbranden bij voldoende hoge temperaturen en die verbranding kan beginnen in afwezigheid van een vonk onder bepaalde omstandigheden.
Oxidatie van olie
Zuurstof is een zeer reactief element en het grootste deel ervan bestaat in de atmosfeer in zijn moleculaire vorm, die uit twee gebonden atomen bestaat. De meeste oliën bestaan uit ketens van moleculen gevormd met koolstof en waterstof, en de bindingen die ze bij elkaar houden zijn zwak genoeg dat ze bij blootstelling aan de lucht stabielere verbindingen met zuurstof kunnen vormen. Het proces van recombinatie met zuurstof wordt oxidatie genoemd en geeft energie af in de vorm van warmte. Twee veel voorkomende producten van olieoxidatie zijn koolstofdioxide en water, hoewel andere aanwezig kunnen zijn, afhankelijk van de samenstelling van de olie.
Snelle oxidatie
Wanneer het vanzelf gaat, produceert oxidatie meestal niet genoeg warmte om een brand te veroorzaken. De warmte die wordt geproduceerd wanneer een oliefilm wordt blootgesteld aan de lucht is meestal zo klein dat het verdwijnt voordat een aanzienlijk temperatuurverschil in de olie kan ontstaan. Deze hitte kan zich echter opbouwen wanneer het oppervlak van blootgestelde olie toeneemt en de luchtcirculatie wordt verminderd. Dit kan gebeuren wanneer met olie doordrenkte vodden in een losse stapel worden gewikkeld. De door oxidatie geproduceerde energie verwarmt de vodden en de warmte verhoogt de oxidatiesnelheid, waardoor een positieve feedbacklus ontstaat. Uiteindelijk kunnen de vodden ontbranden.
Spontane ontbranding
De naam voor het fenomeen waarbij met olie doordrenkte vodden vlam vatten is spontane verbranding, maar het is niet echt spontaan. Het wordt veroorzaakt door de gestage opbouw van warmte die ontstaat wanneer de olie in de vodden oxideert. Meestal voelen de vodden eerst warm aan, dan smeulen ze en uiteindelijk, wanneer de temperatuur het vlampunt van de olie bereikt, barsten ze in vlammen. Een stapel bladeren of takken kan spontaan op dezelfde manier ontbranden, omdat de natuurlijke oliën oxideren en de warmte zich ophoopt. Olie in een container verbrandt zelden vanzelf, maar een oliefilm op een plat oppervlak kan ontbranden als deze wordt blootgesteld aan direct zonlicht.
Veiligheidsoverwegingen
Spontane verbranding van met olie doordrenkte vodden is een bekend gevaar, daarom vereist de Occupational Safety and Health Administration (OSHA) specifiek dat dergelijke vodden in een brandwerende container worden bewaard totdat ze van de werkplek kunnen worden verwijderd. Een brand kan ook voorkomen in een wasruimte als olieachtige stoffen zich ophopen in een stapel. Het gevaar is niet specifiek voor op aardolie gebaseerde oliën. Drogende oliën in verfproducten, zoals wolfraam en lijnolie, zijn ook gevaarlijk, net als huishoudelijke plantaardige oliën zoals olijfolie. Zelfs als het geen brand veroorzaakt, kan oxidatie van oliën in kleding stofverkleuring en scherpe geuren veroorzaken.