PIA Ciencias experimentales: Propiedades explosivas de la harina de trigo

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Justamente eso es lo que ocurrirá en esta explosión casera. Cuando accionemos la bomba de aire, la harina será violentamente expulsada hacia arriba, donde se crea una mezcla perfecta entre sus finas partículas y el aire dentro del tarro. Cuando esa mezcla entre en contacto con una de las llamas, encenderá y provocará la explosión, la que a su vez aumentará la presión dentro del recipiente y permitirá finalmente que su tapa salga volando.

La mezcla de los tres componentes principales: harina, oxígeno y fuego hacen que las partículas dentro de la lata comiencen a expandirse de forma acelerada y por esta razón la lata dispara su tapa con una mezcla de luz y calor.

Si no contáramos con alguno de estos componentes el experimento químico no podría ser llevado a cabo ya que es imposible crear una reacción de este tipo si nos falta el lugar cerrado, el comburente, el combustible o el iniciador de la misma.

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Diseño experimental

Propósito

Hacer una bomba casera usando un material muy común como es la harina

Método

Materiales

- Bote metálico grande (con capacidad de un kilo)

- Lata vacía (con capacidad de 300 a 400 g)

- Taladro con broca

- 100 g de harina de maíz

- Vela y cerillos

- 1 m de manguera delgada de hule

- Plastilina epóxica o silicón

Proceso

- Calcular el centro de ambas latas y con un taladro realizar un hoyo que debe de hacerse con precisión, ya que debe ser del tamaño de la manguera para que ésta entre en el orificio

- Pegar la lata chica dentro de la grande con silicón o plastilina, pero los hoyos de ambas deben coincidir para poder hacer la manguera entre ambos, hasta la parte central de la lata pequeña, y séllalos con silicón o plastilina

- Debes esperar a que sequen el silicón o la plastilina

- Cuando sequen, coloca la harina dentro de la lata chica, en cantidad suficiente para cubrir un poco por arriba de orificio

- Coloca la vela al lado del bote pequeño y enciéndela, tapando de inmediato el bote grande

- Toma la manguera y sopla con fuerza a través de ella, tapándola de inmediato y retírate de inmediato lo más posible del bote

Diagrama de armado: [pic 4]

Resultados:[pic 5]

[pic 6][pic 7]

Observaciones

Método experimental, es el método que empleamos durante el proceso de investigación, donde se manipula la realidad que considera causa de los fenómenos para observar los cambios o efectos que dicha manipulación provoca en los fenómenos que se quiere comprender.

Lo primero que observamos al realizar este experimento fue que se necesitaba que el polvo a usar fuera muy fino, y que se aumentaran un poco las cantidades, ya que resultaba insuficiente para causar el efecto.

También observamos que al soplar por la manguera y no taparla inmediatamente, la explosión no se daba, esto puede ser debido a que el oxígeno escapaba por la manguera, evitando que se diera la reacción.

Al momento de darse la explosión, la tapa salió volando y se observó una pequeña llamarada de fuego, lo cual comprueba nuestra hipótesis, dándose el efecto de “explosión de polvo”.

Se define una "explosión de polvo" como una combustión de una nube de polvo que se propaga a sí misma, y se desarrolla lo suficientemente rápido como para que los gases y el calor producto de esta combustión generen un ambiente lo suficientemente confinado como para ocasionar una elevación de la presión lo suficientemente alta y a una velocidad lo suficientemente rápida como para producir la rotura del confinamiento y generar los efectos de una explosión. El término explosión abarca varios fenómenos distintos, en todos los casos se produce una expansión de gases que lleva asociada una onda de presión destructiva. El uso del término se ha extendido a determinados fenómenos químicos como las deflagraciones, que producen explosiones, aunque no constituyen una explosión en sí mismos.

Las nubes de polvo pueden entrar en combustión por la acción de llamas abiertas, luces, lumbres de un cigarrillo, arcos eléctricos, filamentos incandescentes de bombillas, chispas procedentes de fricción mecánica, conducciones de vapor de agua y otras superficies calientes, chispas originadas por cargas estáticas, calentamiento espontáneo, soplete de corte y soldadura o por las chispas procedentes de estas operaciones, así como otras fuentes comunes de calor.

El polvo de harina en suspensión es explosivo, como cualquier mezcla de sustancia inflamable finamente pulverizada y en presencia del aire.

Así que en conclusión, se debe tener en cuenta los siguiente: lo más terrible en una “explosión de polvo” no lo constituye solamente la primera explosión o explosión primaria, que podrá ser desde pequeña a muy grande, sino el propio proceso de encadenamiento o de mecha que se genera después, por lo cual la protección no sólo debe ir encaminada a controlar y minimizar los efectos de esta primera explosión, sino, acortar el proceso de encadenamiento, y con ello evitar accidentes que puedan costar vidas humanas.