Da tempo immemore i bambini da grandi vogliono fare i pompieri. Effettivamente il fuoco, in tutte le sue forme, fa un po’ paura ma esercita un certo fascino. È multiforme e imprendibile, è a metà tra materia ed energia e perciò ci sembra decisamente strano. Le fiamme sono costituite da nient’altro che da atomi ionizzati, cioè privati di una parte degli elettroni che, solitamente, competono loro. Di conseguenza, nel fuoco gli atomi non stanno legati in molecole come fanno di solito, ma vanno ognuno per conto proprio, emettendo luce e calore, la prima come effetto del turbinio di elettroni e il secondo per le reazioni chimiche che avvengono.
Il fuoco affascina, ma i pompieri si occupano di spegnere gli incendi, non di provocarli. Che cosa usano per spegnere il fuoco? La prima cosa che viene in mente è, ovviamente, l’acqua, che spegne benissimo il fuoco per diversi motivi. Innanzi tutto ha un calore specifico molto alto: ovvero, per riscaldarla serve una quantità di calore per unità di peso molto alta rispetto ad altri elementi, per cui sottrae rapidamente calore al fuoco. Inoltre l’acqua ha un effetto di isolamento almeno parziale ed evita che il combustibile infiammato venga a contatto con l’aria. Questo effetto è quello che viene ottenuto anche gettando sabbia sul fuoco: la sabbia, che ovviamente non brucia, isola dall’aria le braci o le parti infiammate e fa sì che il fuoco si spenga e non si riaccenda. Che per spegnere il fuoco si debba isolarlo dall’aria è poi cosa nota, ma non sempre ben memorizzata, tant’è che quando in casa brucia qualcosa e c’è fumo, la prima cosa che viene in mente è aprire la finestra. Il giro d’aria è però deleterio in molti casi, perché mette in contatto l’aria fresca, bella ossigenata, con le fiamme (se ci sono ancora) o comunque con parti ancora calde o braci. Quello che conta infatti è la presenza dell’ossigeno: la reazione di combustione è una reazione di ossidoriduzione in piena regola, in cui il combustibile (legno, carta, benzina e così via) si lega con il comburente (l’ossigeno presente nell’aria) generando fiamme e calore.
Acqua e sabbia sono i più antichi mezzi per estinguere le fiamme, ma naturalmente sono solo alcuni di quelli che si utilizzano oggi. Esitono due classificazioni: la prima confronta le modalità di estinzione (soffocamento, raffreddamento, reazione chimica) e la seconda, più pratica, elenca i tipi di materiale estinguente. Gli estintori a biossido di carbonio (o anidride carbonica, sono due nomi per la stessa sostanza) soffocano il fuoco, perché l’anidride carbonica è un gas né combustibile né comburente. Le “soluzioni filmanti” (un brutto inglesismo che significa “che producono pellicole”) sono soluzioni acquose che contengono prodotti ad azione soffocante. Esistono poi estintori a schiuma, molto usati nei garage perché vanno molto bene per gli incendi di idrocarburi: si tratta di acqua contenente tensioattivi che producono schiume isolanti. Gli estintori a polveri chimiche contengono sostanze con la caratteristica comune di decomporsi per effetto del calore generando gas inerti (che quindi non partecipano al processo di combustione). Fino a qualche anno fa venivano utilizzati negli estintori anche composti alogenati, facenti parte dei famigerati CFC (clorofluorocarburi) di grande efficacia ma ormai vietati per l’effetto negativo nei confronti dello strato di ozono. Anche il cloruro di sodio (il sale da cucina) viene utilizzato, specialmente per gli incendi dei metalli (sì, esistono anche metalli che bruciano) perché fonde senza bruciare e crea una superficie indurita che impedisce al fuoco di propagarsi, un po’ come quando si cuoce il pesce o l’arrosto in crosta.
[Ugo Finardi – Chimico, ricercatore CNR]
