Vuur

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search
'n Kampvuur
'n Metode om vuur te maak, deur middel van wrywing

Vuur is die sigbare (lig) en voelbare (hitte) verskynsel wat voorkom as 'n brandbare stof by hoë temperatuur 'n oksidasiereaksie ondergaan. Die hitte veroorsaak 'n vertikale lugstroom, en verhitte materie stel brandbare gasse vry, waarmee die proses homself in stand hou. Ongekontroleerde uitbreiding van vuur kan tot 'n brand lei.

Chemies is vuur die vinnige oksidasie van 'n materiaal in die eksotermiese chemiese proses van verbranding, met die gevolglike vrystelling van hitte, lig, en verskeie reaksieprodukte.[1] Hierdie definisie sluit nie stadiger oksiderende prosesse soos roes of vertering in nie.

Vuur is warm omdat energie vrygestel word in die omskakeling van die swak dubbelbinding in molekulêre suurstof, O2, na die sterker verbindinge in die verbrandingsprodukte: koolstofdioksied en water; die bindingsenergie van die brandstof speel slegs 'n geringe rol hierin. Op 'n sekere punt in die verbrandingsreaksie, die ontvlammingspunt, word vlamme geproduseer. Die vlam is die sigbare gedeelte van die vuur. Vlamme bestaan hoofsaaklik uit koolstofdioksied, waterdamp, suurstof en stikstof.

As dit warm genoeg is, kan die gasse geïoniseer word om plasma te produseer. Afhangende van die stowwe wat aan die brand gesteek is, en enige onsuiwerhede daarbuite, kan die kleur van die vlam en die vuur se intensiteit verskillend wees.

Vuur in sy eenvoudigste vorm kan lei tot 'n verwoestende brand, wat fisiese skade kan veroorsaak weens verbranding. Vuur is 'n belangrike proses wat wêreldwyd 'n invloed uitoefen op ekologiese stelsels. Die positiewe gevolge van vuur sluit die stimulering van plantegroei in en die instandhouding van verskillende ekologiese stelsels.

Die negatiewe gevolge van die vuur is die bedreiging van lewens en eiendom; atmosferiese besoedeling en waterbesoedeling.[2] Wanneer vuur die beskermende plantegroei vernietig, kan swaar reënval lei tot 'n toename in gronderosie deur water.[3] Wanneer plantegroei verbrand, word die stikstof wat dit bevat in die atmosfeer vrygestel, in teenstelling met elemente soos kalsium en fosfor wat in die as agterbly en maklik in die grond herwin word. Die verlies aan stikstof bring 'n langtermyn vermindering in die vrugbaarheid van die grond teweeg, en kan slegs herstel word wanneer stikstof vanuit die antmosfeer deur weerlig herstel word.

Vuur word gebruik in godsdienstige rituele, vir die skoonmaak van grond vir landboudoeleindes, in kookkuns, die opwekking van hitte en lig, vir seinvure, aandrywingsdoeleindes, smeltwerk, smeewerk, verbranding van afval, verassing en as 'n wapen van vernietiging.

Argeologiese vondste bewys dat vuur reeds in die vroegste tye aan die mens bekend was. Die beheersing van vuur word saam met die ontwikkeling van die eerste werktuie as een van die eerste en kritieke stappe in die menslike kultuur beskou.

Op grond van argeologiese vondste is dit duidelik dat vuur ongeveer 500 000 jaar gelede aan die Pekingmens bekend was. Die gebruik daarvan het sedertdien uitgebrei, al was die mens nog nie daartoe in staat om self vuur te maak nie en daarom afhanklik van toevallige ontbranding soos deur weerlig veroorsaak. Betroubare tegnieke om vuur te maak, het in ongeveer 7 000 v.C. ontstaan.

Daar word oor die algemeen aanvaar dat die beheersing van vuur een van die eerste en beslissende stappe in die onwikkeling van die menslike kultuur was. Sommige antropoloë meen selfs dat die ontwikkeling van spraak ten nouste saamhang met die gebruik wat mense gehad het om rondom ʼn vuur te sit. Hierdie stimulerende sosiale gebruik verklaar dan ook waarom oop kaggels, 'n braaivleis en fondues vandag nog so gewild is.

Eerste tegnieke[wysig | wysig bron]

Verskillende metodes om vuur te maak, het almal op die beginsel van wrywing berus, hetsy die tegniek om vuurstene op mekaar te slaan, of deur stokkies of stukkies hout teen mekaar te vryf. Vuur het altyd 'n belangrike rol in die daaglikse lewens van mense gespeel. Die eerste funksie daarvan was waarskynlik verwarming, waardeur mense ook daartoe in staat gestel is om na kouer dele te trek. Vuur is deur jagters gebruik om wild op te jaag en om beboste gebiede met die oog op nedersetting skoon te brand.

Kulturele betekenis[wysig | wysig bron]

Dit is te verstane dat mense vanaf die oertyd 'n ontsag vir vuur gehad het, want ondanks die wonderlike moontlikhede Wat dit gebied het, kon dit ook lewens en eiendom verwoes. Die houding wat die mens ten opsigte van vuur gehad het, word in talle kulture weerspieël: vuur is naamlik 'n belangrike tema in talle godsdienste en is soms selfs 'n voorwerp van verering.

Die verering van vuur as selfstandige godheid word byvoorbeeld in die Hindoeïsme aangetref - die vuurgod Agni word soms met 2 koppe afgebeeld, waarvan die een kop die offervuur en die ander huislike vuur simboliseer. Die ontstaan van vuur is die onderwerp van talle volksmites, waarvan baie in die boek Myths of the origin of fire deur die Engelse etnoloog James Frazer (1854- 1941) opgeneem is.

Die verhaal van Prometheus wat vuur by die gode gesteel het om aan die mense te gee, is 'n bekende voorbeeld. Talle taboes rakende die gebruik van vuur het bestaan en bewys hoe belangrik vuur beskou is. 'n Egiptiese kalender uit die 13e eeu v.C. dui byvoorbeeld aan dat daar dae was waarop geen vuur aangesteek mog word nie.

Dikwels was dit die taak van sekere persone om die vuur aan te steek; in Afrika dikwels die stamhoof, terwyl dit in die Rome van ouds die taak van die Vestaalse Maagde was. Hulle was priesteresse wat gevaar geloop het om lewend begrawe te word indien die vuur in die tempel van die god in, Vesta sou uitbrand.

Simboliek van vuur[wysig | wysig bron]

In die meeste mites en gebruike is vuur 'n simbool van vernuwing en loutering, soms ook 'n simbool van vrugbaarheid. Die aspek van die louterende en vernuwende werking van vuur kom duidelik na vore in die mite van die wêreldbrand (ekpyrosis) in die Griekse en Oosterse wêreld, waarskynlik van Iraanse oorsprong. Volgens die mite sal 'n nuwe wêreld waar daar geen ouderdom, siekte dood of bederf sal wees nie, ontstaan nadat die hele wêreld deur 'n ontsettende brand geteister is.

Dit is ook duidelik in die Rooms-Katolieke idee van 'n vagevuur, waar siele gereinig word voordat toegang tot die hemel verkry kan word. Ook bekend is die Egiptiese mite van die feniks, 'n mitologiese voël wat uit sy as herrys en vernuwing deur die dood simboliseer. By talle kulture is daar 'n gebruik om tydens die jaarwisseling vure te doof en opnuut aan te steek as teken van 'n nuwe en gelouterde begin.

By die Asteke en Inkas, waar die vuurkultus aan die sonkultus verbonde is, is mense dikwels geoffer deur die slagoffers op brandende kole neer te lê. By die vuurproef is die persoon se hand in die vuur gehou en indien die hand nie verbrand het nie, was die persoon onskuldig.

Wetenskaplike benadering[wysig | wysig bron]

Reeds eeue voor die geboorte van Christus is vuur beskou as een van die elemente waaruit die kosmos opgebou is. In die vroeë Indiese, Chinese en Griekse filosofie word vuur, naas aarde, water en lug, as een van die elemente van die natuur onderskei. Eers in die tweede helfte van die 19e eeu is die opvatting weerlê dat vuur 'n element is met selfstandige eienskappe wat onafhanklik is van die materie waarin dit optree.

Vandag is die opvatting dat vuur, gekenmerk deur ligeffekte (vlam en gloed) en deur stralingswarmte, 'n verskynsel is wat plaasvind by heftige verbrandingsprosesse. Of anders gestel, vuur is die sigbare teken van 'n chemiese reaksie wat plaasvind tussen die suurstof in die lug en 'n brandstof.

Fisiese eienskappe[wysig | wysig bron]

Chemie[wysig | wysig bron]

Die vuur tetraëder

Brande ontstaan wanneer 'n vlambare of 'n ontvlambare materiaal, in kombinasie met 'n voldoende hoeveelheid oksideermiddel (soos suurstof gas of 'n ander suurstof-ryk verbinding), blootgestel word aan 'n hittebron of aan omringende temperatuur bo die vlampunt van die brandstof; en as dit in staat is om 'n tempo van blitsvinnige oksidasie te deurstaan wat 'n kettingreaksie produseer.

Dit staan algemeen bekend as die vuur-tetraëder. Vuur kan nie bestaan sonder dat al hierdie elemente beskikbaar is en in die regte verhoudings is nie. 'n Vlambare vloeistof sal slegs begin brand as die brandstof en suurstof in die regte verhoudings is. Sommige brandstof-suurstof mengsels mag 'n katalisator benodig: 'n stof wat nie verbrand nie, maar wat die reaksiebestanddele meer geredelik laat ontbrand.

Sodra ontbranding plaasgevind het, moet 'n kettingreaksie plaasvind waardeur die vuur kan versprei en sy eie hitte kan handhaaf met die verdere vrystelling van hitte-energie deur die proses van verbranding – dit vereis 'n deurlopende voorsiening van 'n oksideerder en brandstof.

As suurstof uit die omliggende lug die oksideerder is, is die teenwoordigheid van swaartekrag noodsaaklik om konveksie te veroorsaak, wat die verbrandingsprodukte verwyder en 'n toevoer van suurstof vir die vuur meebring. Sonder swaartekrag omring 'n vuur homself met sy eie verbrandingsprodukte en nie-oksiderende gasse uit die lug, wat suurstof uitsluit, en gevolglik word die vuur geblus.[4][5]

Vuur kan geblus word deur enige een van die elemente van die vuur-tetraëder te verwyder. 'n Natuurlike gas vlam, soos van 'n gasstoof kan op die volgende maniere geblus word:

  • draai die gastoevoer af en verwyder dus die bron van brandstof;
  • bedek die vlam ten volle sodat dit versmoor.
  • toedien van water, wat die hitte van die vuur vinniger verwyder as wat die vuur hitte kan produseer
  • toedien van 'n brandvertrager soos Halon op die vlamme, wat die chemiese reaksie self vertraag totdat die verbrandingskoers te stadig is om die kettingreaksie in stand te hou.

In teenstelling hiermee kan vuur versterk word deur die verhoging van die verbrandingstempo. Dit kan gedoen word deur verskeie metodes nl

Menslike beheer[wysig | wysig bron]

Vuur word deur swaartekrag geaffekteer. Links: Vlam op die Aarde. Regs: die Vlam op die IRS
Die vuurmaak proses deur twee stukke brandhout teen mekaar te vryf.

Die vermoë om vuur te beheer het 'n dramatiese verandering in die gewoontes van die vroeë mens veroorsaak. Dit was vir mense moontlik om hitte en lig te genereer. Omdat dit moontlik was om kos te kook, was daar 'n gelyktydige verhoging in die verskeidenheid en die beskikbaarheid van voedingstowwe asook die vermindering van siektes as gevolg van die vernietiging van organismes in voedsel.

Die opwekking van hitte sou mense help om warm te bly in koue weer, en hulle in staat stel om in koeler klimate te leef. Die vuur is ook aangewend om nagtelike roofdiere in toom te hou. Daar is bewyse gevind van 1.9 miljoen jaar gelede dat kos gekook is,[6] alhoewel daar 'n teorie bestaan dat vuur op 'n beheerde wyse gebruik was meer as 1 miljoen jaar gelede.[7][8] Die gebruik van vuur het geleidelik meer gesofistikeerd geword, deurdat dit gebruik word om houtskool te maak en om diere en plante te beheer vanaf duisende jare gelede.[7]

Vuur is vir eeue gebruik as 'n metode van marteling en teregstelling. Die bewyse hiervan word gevind in die doodbrand van mense, sowel as martel toestelle soos die beenskroef: 'n toestel wat met water, olie, of selfs lood gevul kon word en dan oor 'n oop vuur verhit is – tot die foltering van die draer.

Met die bekendstelling van graan-gebaseerde landbou, het mense wêreldwyd van vuur gebruik gemaak as 'n instrument om die landskap te bestuur. Vir hierdie doel is beheerde brande of "koel vure" gebruik en nie onbeheerde, "warm vure" wat gewoonlik skade aanrig in die grond nie.

Koel brande word gewoonlik in die lente en herfs uitgevoer. Die vure verwyder ondergroei en verbrand biomassa wat warm vure kan veroorsaak wanneer dit te dig groei. Die gebruik van brande maak digte woude begaanbaar. Ander menslike gebruike van brande met betrekking tot landskapbestuur is die ontbossing van grond vir landboudoeleindes.[verwysing benodig][verwysing benodig]

Daar bestaan verskeie moderne toepssings van vuur. In sy breedste sin word vuur elke dag deur byna elke mens op aarde gebruik in 'n beheerde omgewing. Gebruikers van binnebrandenjins gebruik eintlik vuur elke keer wat hulle ry. Termiese kragstasies voorsien elektrisiteit vir 'n groot persentasie van die mensdom.

Gebruik as brandstof[wysig | wysig bron]

Die brandsteek van brandstof stel op sy beurt bruikbare energie vry. Hout is 'n fossielbrandstof en is steeds lewensvatbaar vandag. Die gebruik van fossielbrandstowwe soos petroleum, aardgas en steenkool in kragaanlegte, verskaf vandag die oorgrote meerderheid van die wêreld se elektrisiteit; die Internasionale Energie Agentskap meen dat byna 80% van die wêreld se krag van hierdie bronne afkomstig is.[9]

Die vuur in 'n kragstasie word gebruik om water te verhit en stoom op te wek wat turbines aandryf. Die turbines draai 'n elektriese kragopwekker om elektrisiteit te produseer.

Die onbrandbare soliede oorblyfsels van brandbare materiaal wat oorbly na 'n vuur, word sinter genoem wanneer die smeltpunt onder die vlam temperatuur is, sodat dit versmelt en stol wanneer dit afkoel. Dit word as genoem as die smeltpunt bo die vlam temperatuur is.

Bronne[wysig | wysig bron]

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. "Glossary of Wildland Fire Terminology" (PDF).
  2. Lentile, et al., 319
  3. Morris, S. E.; Moses, T. A. (1987).
  4. YouTube
  5. io9
  6. J.A.J. Gowlett; R.W. Wrangham (2013).
  7. 7,0 7,1 (2009) “Fire in the Earth system”. Science 324 (5926): 481–4. doi:10.1126/science.1163886.
  8. Early humans harnessed fire as early as a million years ago, much earlier than previously thought, suggests evidence unearthed in a cave in South Africa."
  9. "Share of Total Primary Energy Supply, 2002; International Energy Agency".

Eksterne skakels[wysig | wysig bron]