καύση

Αντίδραση οξείδωσης, η οποία συντελείται γενικά στις ουσίες που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο. Στον ευρύτερο ορισμό της, η κ. περιλαμβάνει γρήγορες εξώθερμες χημικές αντιδράσεις σωμάτων που βρίσκονται στην αέρια φάση, χωρίς να εξαιρείται η αντίδραση του στερεού άνθρακα με ένα οξειδωτικό αέριο. Κατά τη διαδικασία της κ. απελευθερώνεται ενέργεια, με τη μορφή θερμότητας, και παράγονται –ως ενδιάμεσα προϊόντα– άτομα και ελεύθερες ρίζες, πολύ δραστικά. Στο φαινόμενο της κ. παρεμβάλλονται πάντοτε δύο παράγοντες: το καύσιμο υλικό, δηλαδή η ουσία που καίγεται, και το υλικό που προκαλεί την κ., το οποίο ονομάζεται οξειδωτικός παράγοντας και ουσιαστικά τη ρυθμίζει. Ένα κομμάτι ξύλου που καίγεται, για παράδειγμα, είναι το καύσιμο υλικό, ενώ το οξυγόνο που περιέχεται στον αέρα και τροφοδοτεί την κ. είναι ο οξειδωτικός παράγοντας. Όλα τα σώματα καίγονται, όταν φτάσουν σε ορισμένη θερμοκρασία, που ονομάζεται θερμοκρασία ανάφλεξης (σημείο ανάφλεξης). Η θερμοκρασία αυτή διαφέρει από ουσία σε ουσία και εξαρτάται από τη σύσταση της ίδιας της ουσίας. Κάτω από τη θερμοκρασία αυτή, η ουσία, έστω και αν είναι αναμμένη, σβήνει. Η ποσότητα της θερμότητας η οποία εκλύεται κατά την κ. μετράται με μια συσκευή που καλείται θερμιδομετρική βόμβα· η θερμαντική ισχύς μιας ουσίας προσδιορισμένη με αυτό τον τρόπο αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την εμπορική αξία των καυσίμων. Τα φωτεινά αποτελέσματα που συνοδεύουν την κ. ποικίλλουν, ανάλογα με τον τύπο της ουσίας που υποβάλλεται σε κ. Τα αέρια φλέγονται και παράγουν φλόγα· τα στερεά καίγονται χωρίς να παράγουν φλόγα. Η φλόγα που παρατηρείται όταν καίγονται στερεές ουσίες, όπως το ξύλο, οι οπτάνθρακες, τα κηρία κ.ά., οφείλεται στην κ. των αέριων προϊόντων που σχηματίζονται κατά τη διάρκειά της. Ένα παράδειγμα της διαφορετικής συμπεριφοράς των δύο ειδών ουσιών προκύπτει με τη σύγκριση της κ. του λιθάνθρακα με την κ. του κοκ: ο πρώτος καίγεται με φλόγα, επειδή είναι πλούσιος σε αέρια συστατικά, ενώ ο δεύτερος χωρίς φλόγα, επειδή στερείται αυτών των συστατικών. Η φωτεινότητα μιας φλόγας εξαρτάται από την παρουσία στερεών σωματιδίων –γενικά από άνθρακα–, τα οποία αποχωρίζονται κατά τη διάρκεια της κ. και φωτοβολούν, καθώς πυρώνονται, όταν φτάσουν σε υψηλή θερμοκρασία. Γενικά, το φαινόμενο αυτό χαρακτηρίζεται από έλλειψη οξυγόνου. Η κ. είναι, γενικά, μια συνένωση με το οξυγόνο, δηλαδή μια έντονη χημική αντίδραση μεταξύ του καύσιμου και του οξυγόνου· επομένως, θα είναι τόσο πιο έντονη όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του οξυγόνου που χρησιμοποιείται. Παρ’ όλα αυτά, κ. μπορούν να συμβούν και απουσία οξυγόνου: για παράδειγμα, ένα νήμα χαλκού καίγεται σε περιβάλλον κεκορεσμένο με ατμούς θείου, γι’ αυτό όταν γίνεται λόγος για κ. ως μια καθορισμένη έννοια είναι ακριβέστερο να ορίζεται ως μια αντίδραση οξείδωσης. Ένας ειδικός τύπος κ. αφορά αυτόν που καλείται κ. επιφανείαςχωρίς φλόγα. Παρατηρήθηκε από ορισμένους ερευνητές στην αρχή του 19ου αι. και εφαρμόστηκε στη βιομηχανία από τις αρχές του 20ού. Το φαινόμενο συνίσταται στην κ. αερίων ουσιών επάνω σε πορώδεις επιφάνειες, οι οποίες μπορεί να είναι από μέταλλο (συνήθως λευκόχρυσος, επειδή αντέχει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες) ή από πυρίμαχο υλικό, όπως ο άργιλος ή η πορσελάνη. Η κ. αυτή πραγματοποιείται χωρίς φλόγα (ακόμα και στα αέρια) και αργά, έτσι ώστε το πορώδες υπόβαθρο, πάνω στο οποίο καίγεται το αέριο, να φτάνει σε υψηλότατες θερμοκρασίες και να ελευθερώνει μεγάλες ποσότητες θερμότητας. Η συμπεριφορά αυτή φαίνεται ότι οφείλεται στην επιφάνεια που ενεργεί ως καταλύτης. Αρχικά στη Μεγάλη Βρετανία και στη Γερμανία και αργότερα στην Αμερική η συγκεκριμένη μέθοδος εφαρμόστηκε στους ατμολέβητες, με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Πριν ανακαλυφθεί η χημική σύσταση του αέρα δεν υπήρχε μια ακριβής θεωρία για την κ., αλλά μόνο ορισμένες εξηγήσεις. Ο Λαβουαζιέ το 1774 διευκρίνισε το φαινόμενο της κ., καθορίζοντάς την ως μια αντίδραση οξείδωσης, κατά την οποία το οξυγόνο δρα ως καυσεογόνο, ενώ το άζωτο δεν συμμετέχει στην αντίδραση· απέδειξε επίσης ότι κατά τη διάρκεια της κ. δεν υπάρχει εξαφάνιση της ύλης. Η καύση των αερίων ακολουθείται πάντοτε από φλόγα και συμβαίνει γενικά στις ουσίες που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο. Η καύση των στερεών δίνει φλόγα μόνο όταν τα υλικά αυτά περιέχουν αέρια συστατικά (φωτ. ΑΠΕ).

* * *

η (ΑΜ καῡσις) [καίω]

το να καίει κανείς κάτι ή το να καίγεται κάτι η φθορά με τη φωτιά, κάψιμο («λύχνους τῆς καύσεως καὶ τὸ ἔλαιον», ΠΔ)

νεοελλ.

1. χημ. ταχεία ένωση ενός σώματος με οξυγόνο, η οποία συνοδεύεται από έκλυση θερμότητας και φωτός

2. φρ. α) φυσιολ. «καύσεις τού οργανισμού» — το σύνολο τών οξειδώσεων που γίνονται μέσα στον οργανισμό, έδρα τών οποίων είναι οι ιστοί και μάλιστα τα κύτταρα

β) «καύση νεκρών» — εθιμική πράξη θρησκευτικού χαρακτήρα, κατά την οποία το σώμα τού νεκρού αποτεφρώνεται

μσν.

1. λύπη, καημός

2. μεταθανάτιο μαρτύριο, τιμωρία

3. δικαιοδοσία

μσν.-αρχ.

μεγάλη θερμότητα, ζέστη, καύσωνας («ψύξεις τε καὶ καύσεις καὶ ἡδοναί γε δὴ καὶ λῡπαι», Πλάτ.)

αρχ.

1. καυτηριασμός πάσχοντος μέρους τού σώματος («καύσει ἤ τομῇ χρησάμενος ἀπηλλάχθαι», Πλάτ.)

2. τήξη («δενδροτομούντων πρὸς τὴν καῡσιν τοῡ χαλκοῡ», Στράβ.)

3. στίβλωση με λειωμένο κερί.