અમે ઘરે, ઉદ્યોગમાં અને વાહનો ચલાવવા માટે વિવિધ હેતુઓ માટે વિવિધ પ્રકારના ઇંધણનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. શું તમે આપણા ઘરોમાં વપરાતા કેટલાક ઇંધણોનું નામ આપી શકો છો? વેપાર અને ઉદ્યોગમાં વપરાતા કેટલાક ઇંધણોનું નામ આપો. વાહનો ચલાવવા માટે કયા ઇંધણોનો ઉપયોગ થાય છે? તમારી યાદીમાં ગોબર, લાકડું, કોલસો, ચારકોલ, પેટ્રોલ, ડીઝલ, સંકુચિત કુદરતી ગેસ (સીએનજી) વગેરે જેવા ઇંધણો હશે.

તમે મીણબત્તીના બળવાની પ્રક્રિયાથી પરિચિત છો. મીણબત્તીના બળવા અને કોલસા જેવા ઇંધણના બળવા વચ્ચે શું તફાવત છે? કદાચ તમે સાચો અંદાજ લગાવી શક્યા હશો: મીણબત્તી જ્યોત સાથે બળે છે જ્યારે કોલસો બળતો નથી. તે જ રીતે, તમને અન્ય ઘણી સામગ્રી જ્યોત વિના બળતી મળશે. ચાલો આપણે બળવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા અને આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી જ્યોતના પ્રકારોનો અભ્યાસ કરીએ.

4.1 દહન શું છે?

કક્ષા VII માં કરવામાં આવેલી મેગ્નેશિયમ રિબનના બળવાની પ્રવૃત્તિ યાદ કરો. આપણે શીખ્યા કે મેગ્નેશિયમ બળીને મેગ્નેશિયમ ઑક્સાઇડ બનાવે છે અને ઉષ્મા અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે (ફિગ. 4.1).

આપણે ચારકોલના ટુકડા સાથે સમાન પ્રવૃત્તિ કરી શકીએ છીએ. ચિમટીની મદદથી ટુકડાને પકડો અને તેને મીણબત્તી અથવા બન્સન બર્નરની જ્યોતની નજીક લાવો. તમે શું અવલોકન કરો છો?

આપણે જોઈએ છીએ કે ચારકોલ હવામાં બળે છે. આપણે જાણીએ છીએ કે કોલસો પણ હવામાં બળીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, ઉષ્મા અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે.

ફિગ. 4.1 : મેગ્નેશિયમનું બળવું

એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા જેમાં કોઈ પદાર્થ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી ઉષ્મા આપે છે તેને દહન કહેવામાં આવે છે. જે પદાર્થ દહનની પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે તેને જ્વલનશીલ કહેવામાં આવે છે. તેને ઇંધણ પણ કહેવામાં આવે છે. ઇંધણ ઘન, પ્રવાહી અથવા વાયુ હોઈ શકે છે. કેટલીકવાર, દહન દરમિયાન જ્યોત અથવા ચમક તરીકે પ્રકાશ પણ મળે છે.

ઉપરોક્ત પ્રક્રિયાઓમાં મેગ્નેશિયમ અને ચારકોલ જ્વલનશીલ પદાર્થો છે.

આપણને કહેવામાં આવ્યું હતું કે ખોરાક આપણા શરીર માટે એક ઇંધણ છે.

બરાબર છે. આપણા શરીરમાં ખોરાક ઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૂટી જાય છે અને ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય છે. આપણે તે કક્ષા VII માં શીખ્યા હતા.

પ્રવૃત્તિ 4.1

તણખો, દીવાસળી, કેરોસીન તેલ, કાગળ, લોખંડની ખીલીઓ, પથ્થરના ટુકડા, કાચ વગેરે જેવી કેટલીક સામગ્રી એકત્રિત કરો.

તમારા શિક્ષકની દેખરેખ હેઠળ આ દરેક સામગ્રીને એક પછી એક બાળવાનો પ્રયાસ કરો. જો દહન થાય તો સામગ્રીને જ્વલનશીલ ચિહ્નિત કરો, અન્યથા તેને અજ્વલનશીલ ચિહ્નિત કરો (કોષ્ટક 4.1).

કોષ્ટક 4.1 : જ્વલનશીલ અને અજ્વલનશીલ પદાર્થો

સામગ્રી	જ્વલનશીલ	અજ્વલનશીલ
લાકડું
કાગળ
લોખંડની ખીલીઓ
કેરોસીન તેલ
પથ્થરનો ટુકડો
તણખો
ચારકોલ
દીવાસળી
કાચ

શું તમે કેટલાક વધુ પદાર્થોનું નામ આપી શકો છો જે જ્વલનશીલ છે? તમે તેમને કોષ્ટક 4.1 માં ઉમેરી શકો છો.

ચાલો આપણે તે શરતોની તપાસ કરીએ કે જે હેઠળ દહન થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 4.2

(સાવધાની: બળતી મીણબત્તી સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે સાવધાન રહો).

એક ટેબલ પર એક પ્રગટાવેલી મીણબત્તી ગોઠવો. મીણબત્તી પર કાચની ચીમની મૂકો અને તેને થોડા લાકડાના બ્લોક પર એવી રીતે રાખો કે હવા ચીમનીમાં પ્રવેશ કરી શકે

ચીમની [ફિગ. 4.2(a)]. જ્યોતનું શું થાય છે તે જુઓ. હવે બ્લોક્સ દૂર કરો અને ચીમનીને ટેબલ પર રહેવા દો [ફિગ. 4.2(b)]. ફરીથી જ્યોત જુઓ. છેલ્લે, ચીમની પર કાચની પ્લેટ મૂકો [ફિગ. 4.2(c)]. ફરીથી જ્યોત જુઓ. ત્રણેય કિસ્સાઓમાં શું થાય છે? શું જ્યોત લથડીને બુઝાઈ જાય છે? શું તે લથડે છે અને ધુમાડો આપે છે? શું તે અપ્રભાવિત બળે છે? શું તમે બળવાની પ્રક્રિયામાં હવાની ભૂમિકા વિશે કંઈપણ અનુમાન લગાવી શકો છો?

આપણે જોઈએ છીએ કે દહન માટે, હવા જરૂરી છે. કેસ (a) માં મીણબત્તી મુક્ત રીતે બળે છે જ્યારે હવા નીચેથી ચીમનીમાં પ્રવેશ કરી શકે છે. કેસ (b) માં, જ્યારે હવા નીચેથી ચીમનીમાં પ્રવેશ કરતી નથી, ત્યારે જ્યોત લથડે છે અને ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે. કેસ (c) માં, જ્યોત છેવટે બુઝાઈ જાય છે કારણ કે હવા ઉપલબ્ધ નથી.

આપણે વાંચ્યું છે કે સૂર્ય પોતાની ઉષ્મા અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. શું તે પણ કોઈ પ્રકારનું દહન છે?

સૂર્યમાં, ઉષ્મા અને પ્રકાશ ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તમે આ પ્રક્રિયા વિશે ઉચ્ચ વર્ગોમાં શીખશો.

પ્રવૃત્તિ 4.3

એક લોખંડની પ્લેટ અથવા તવા પર બળતા લાકડા અથવા ચારકોલનો ટુકડો મૂકો. તેને કાચના જાર અથવા ગ્લાસ, અથવા પારદર્શક પ્લાસ્ટિકના જારથી ઢાંકો. શું થાય છે તે જુઓ. શું ચારકોલ કેટલીક વાર પછી બળવાનું બંધ કરે છે? શું તમે વિચારી શકો છો કે તે શા માટે બળવાનું બંધ કરે છે?

તમે સાંભળ્યું હશે કે જ્યારે વ્યક્તિના કપડાંમાં આગ લાગે છે, ત્યારે વ્યક્તિને આગ બુઝાવવા માટે કંબળથી ઢાંકવામાં આવે છે (ફિગ. 4.3). તમે અનુમાન લગાવી શકો છો કે શા માટે?

ફિગ. 4.3 : કપડાંમાં આગ લાગેલી વ્યક્તિને કંબળમાં લપેટી

હવે તમારા કેટલાક અનુભવો યાદ કરો.

શું દીવાસળી પોતાની મેળે બળે છે? તે કેવી રીતે બળે છે?

તમને કાગળનો ટુકડો બાળવાનો અનુભવ હશે. શું જ્યારે બળતી દીવાસળી તેની નજીક લાવવામાં આવે છે ત્યારે તે બળે છે?

શું તમે પ્રગટાવેલી દીવાસળીને નજીક લાવીને લાકડાનો ટુકડો બાળી શકો છો?

લાકડા અથવા કોલસામાં આગ શરૂ કરવા માટે તમારે કાગળ અથવા કેરોસીન તેલનો ઉપયોગ કેમ કરવો પડે છે? શું તમે જંગલની આગ વિશે સાંભળ્યું છે?

ફિગ. 4.4 : જંગલની આગ

શું આ અનુભવો તમને કહે છે કે વિવિધ પદાર્થો વિવિધ તાપમાને આગ પકડે છે?

જે ન્યૂનતમ તાપમાને કોઈ પદાર્થ આગ પકડે છે તેને તેનું જ્વલન તાપમાન કહેવામાં આવે છે.

શું તમે હવે કહી શકો છો કે ઓરડાના તાપમાને દીવાસળી પોતાની મેળે આગ કેમ નથી પકડતી? દીવાસળીની ડબીની બાજુએ ઘસવાથી દીવાસળી બળવાનું કેમ શરૂ કરે છે?

દીવાસળીનો ઇતિહાસ ખૂબ જૂનો છે. પાંચ હજાર વર્ષથી વધુ પહેલાં, સલ્ફરમાં બોળેલા પાઈનવુડના નાના ટુકડાઓનો ઉપયોગ પ્રાચીન ઇજિપ્તમાં દીવાસળી તરીકે થતો હતો. આધુનિક સલામતી દીવાસળી માત્ર લગભગ બસો વર્ષ પહેલાં વિકસિત કરવામાં આવી હતી.

એન્ટિમની ટ્રાઇસલ્ફાઇડ, પોટેશિયમ ક્લોરેટ અને સફેદ ફોસ્ફરસનું મિશ્રણ કેટલીક ગુંદર અને સ્ટાર્ચ સાથે યોગ્ય લાકડાની બનેલી દીવાસળીના માથા પર લગાવવામાં આવતું હતું. જ્યારે ખરબચડી સપાટી સામે ઘસવામાં આવે છે, ત્યારે ઘર્ષણની ઉષ્માને કારણે સફેદ ફોસ્ફરસ પ્રગટાઈ જતો હતો. આથી દીવાસળીનું દહન શરૂ થયું. જો કે, સફેદ ફોસ્ફરસ દીવાસળીના ઉત્પાદનમાં સામેલ કામદારો અને વપરાશકર્તાઓ બંને માટે ખતરનાક સાબિત થયો.

આજકાલ સલામતી દીવાસળીના માથામાં માત્ર એન્ટિમની ટ્રાઇસલ્ફાઇડ અને પોટેશિયમ ક્લોરેટ હોય છે. ઘસવાની સપાટી પર પાવડર કાચ અને થોડો લાલ ફોસ્ફરસ (જે ખૂબ ઓછો ખતરનાક છે) હોય છે. જ્યારે દીવાસળીને ઘસવાની સપાટી સામે ઘસવામાં આવે છે, ત્યારે કેટલાક લાલ ફોસ્ફરસ સફેદ ફોસ્ફરસમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ તરત જ દીવાસળીના માથામાં પોટેશિયમ ક્લોરેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એન્ટિમની ટ્રાઇસલ્ફાઇડને પ્રગટાવવા અને દહન શરૂ કરવા માટે પૂરતી ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે.

આપણે જોઈએ છીએ કે જ્યાં સુધી તેનું તાપમાન તેના જ્વલન તાપમાન કરતાં ઓછું હોય ત્યાં સુધી જ્વલનશીલ પદાર્થ આગ પકડી શકતો નથી અથવા બળી શકતો નથી. શું તમે ક્યારેય રસોઈનું તેલ આગ પકડતું જોયું છે જ્યારે તળવાની કડાઈને બળતા સ્ટોવ પર લાંબા સમય માટે રાખવામાં આવે છે? કેરોસીન તેલ અને લાકડું ઓરડાના તાપમાને પોતાની મેળે આગ નથી પકડતા. પરંતુ, જો કેરોસીન તેલને થોડું ગરમ કરવામાં આવે, તો તે આગ પકડશે. પરંતુ જો લાકડાને થોડું ગરમ કરવામાં આવે, તો તે હજુ પણ આગ નહીં પકડે. શું તેનો અર્થ એ છે કે કેરોસીન તેલનું જ્વલન તાપમાન લાકડા કરતાં ઓછું છે? શું તેનો અર્થ એ છે કે આપણે કેરોસીન તેલ સંગ્રહિત કરવામાં વિશેષ કાળજી લેવાની જરૂર છે? નીચેની પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે બળવા માટે પદાર્થનું જ્વલન તાપમાન સુધી પહોંચવું આવશ્યક છે.

પ્રવૃત્તિ 4.4

(સાવધાની: બળતી મીણબત્તી સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે સાવધાન રહો).

કાગળની શીટને વાળીને બે પેપર કપ બનાવો. એક કપમાં લગભગ $50 \mathrm{~mL}$ પાણી રેડો. મીણબત્તી સાથે બંને કપને અલગથી ગરમ કરો (ફિગ. 4.5). તમે શું અવલોકન કરો છો?

ફિગ. 4.5 : પેપર કપમાં પાણી ગરમ કરવું

ખાલી પેપર કપનું શું થાય છે? પાણીવાળા પેપર કપનું શું થાય છે? શું આ કપમાં પાણી ગરમ થાય છે?

જો આપણે કપને ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખીએ, તો આપણે પેપર કપમાં પાણી ઉકાળી પણ શકીએ છીએ.

શું તમે આ ઘટનાની કોઈ સમજૂતી વિચારી શકો છો?

પેપર કપને આપવામાં આવેલી ઉષ્મા વહન દ્વારા પાણીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. તેથી, પાણીની હાજરીમાં, કાગળનું જ્વલન તાપમાન સુધી પહોંચતું નથી. તેથી, તે બળતો નથી.

જે પદાર્થોનું જ્વલન તાપમાન ખૂબ જ ઓછું હોય છે અને સહેલાઈથી આગ પકડી શકે છે તેવા પદાર્થોને જ્વલનશીલ પદાર્થો કહેવામાં આવે છે. જ્વલનશીલ પદાર્થોના ઉદાહરણો પેટ્રોલ, એલ્કોહોલ, લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ (એલપીજી) વગેરે છે. શું તમે કેટલાક વધુ જ્વલનશીલ પદાર્થોની યાદી બનાવી શકો છો?

ફિગ. 4.6: ફાયરમેન દબાણ હેઠળ પાણી ફેંકીને આગ બુઝાવે છે

4.2 આપણે આગ કેવી રીતે નિયંત્રિત કરીએ છીએ?

તમે ઘરો, દુકાનો અને ફેક્ટરીઓમાં આગ ફાટી નીકળતી જોઈ હશો અથવા સાંભળી હશો. જો તમે આવું કોઈ અકસ્માત જોયો હોય, તો તમારી નોટબુકમાં ટૂંકું વર્ણન લખો. તમારા સહપાઠીઓ સાથે અનુભવ પણ શેર કરો.

તમારા વિસ્તારમાં ફાયર સર્વિસનો ટેલિફોન નંબર શોધો. જો તમારા ઘરમાં અથવા તમારા પડોશમાં આગ ફાટી નીકળે, તો સૌથી પહેલી વસ્તુ ફાયર સર્વિસને કૉલ કરવાની છે.

આપણામાંથી દરેકને ફાયર સર્વિસના ટેલિફોન નંબરો જાણવા મહત્વપૂર્ણ છે.

શું તમારા શહેર/કસ્બામાં ફાયર બ્રિગેડ સ્ટેશન છે?

જ્યારે ફાયર બ્રિગેડ આવે છે, ત્યારે તે શું કરે છે? તે આગ પર પાણી રેડે છે (ફિગ. 4.6). પાણી જ્વલનશીલ સામગ્રીને ઠંડી પાડે છે જેથી તેનું તાપમાન તેના જ્વલન તાપમાનથી નીચે લાવવામાં આવે. આ આગને ફેલાતી અટકાવે છે. પાણીની વરાળ પણ જ્વલનશીલ સામગ્રીને ઘેરી લે છે, જે હવાનો પુરવઠો કાપવામાં મદદ કરે છે. તેથી, આગ બુઝાઈ જાય છે.

તમે શીખ્યા છો કે આગ ઉત્પન્ન કરવા માટે ત્રણ આવશ્યક આવશ્યકતાઓ છે. શું તમે આ આવશ્યકતાઓની યાદી બનાવી શકો છો?

આ છે: ઇંધણ, હવા (ઓક્સિજન પૂરી પાડવા માટે) અને ઉષ્મા (ઇંધણનું તાપમાન જ્વલન તાપમાનથી આગળ વધારવા માટે). આમાંથી એક અથવા વધુ દૂર કરીને આગને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. ફાયર એક્સ્ટિંગ્વિશરનું કામ હવાનો પુરવઠો કાપવાનું અથવા ઇંધણનું તાપમાન ઘટાડવાનું અથવા બંને છે. નોંધ લો કે ઇંધણ

સૌથી સામાન્ય ફાયર એક્સ્ટિંગ્વિશર પાણી છે. પરંતુ પાણી ત્યારે જ કામ કરે છે જ્યારે લાકડું અને કાગળ જેવી વસ્તુઓમાં આગ લાગી હોય. જો ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણમાં આગ લાગી હોય, તો પાણી વીજળીનું વહન કરી શકે છે અને આગ બુઝાવવાનો પ્રયાસ કરનાર લોકોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તેલ અને પેટ્રોલ સંબંધિત આગ માટે પાણી પણ યોગ્ય નથી. શું તમને યાદ છે કે પાણી તેલ કરતાં ભારે છે? તેથી, તે

ફિગ. 4.7: ફાયર એક્સ્ટિંગ્વિશર તેલની નીચે ડૂબી જાય છે, અને તેલ ઉપર બળતું રહે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણો અને પેટ્રોલ જેવી જ્વલનશીલ સામગ્રી સંબંધિત આગ માટે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $\left(\mathrm{CO} _{2}\right)$ શ્રેષ્ઠ એક્સ્ટિંગ્વિશર છે. $\mathrm{CO} _{2}$, ઓક્સિજન કરતાં ભારે હોવાથી, આગને કંબળની જેમ ઢાંકી દે છે. ઇંધણ અને ઓક્સિજન વચ્ચેનો સંપર્ક કપાઈ જતાં, આગ નિયંત્રિત થાય છે. $\mathrm{CO} _{2}$ નો વધારાનો ફાયદો એ છે કે મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તે ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણને નુકસાન પહોંચાડતું નથી.

આપણને કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો પુરવઠો કેવી રીતે મળે છે? તેને ઉચ્ચ દબાણે સિલિન્ડરમાં પ્રવાહી તરીકે સંગ્રહિત કરી શકાય છે. સિલિન્ડરમાં એલપીજી કયા સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત છે? જ્યારે સિલિન્ડરમાંથી મુક્ત થાય છે, ત્યારે $\mathrm{CO} _{2}$ વોલ્યુમમાં ખૂબ વધારો કરે છે અને ઠંડું પ