Comment se déclenche un incendie : le tétraèdre du feu

Qu’il soit indispensable pour se chauffer, s’éclairer ou cuisiner ou qu’il soit dévastateur dans le cas des incendies, le feu est omniprésent dans nos vies. Mais comment se déclenche-t-il ? Quels éléments engendrent une combustion ?

Afin de mieux comprendre le processus de combustion, ce dernier a été modélisé sous deux formes : le triangle du feu et le tétraèdre du feu.

Le triangle du feu

Avant les années 80, les trois éléments nécessaires à la combustion étaient représentés par un triangle. Cette représentation symbolique porte le nom de « triangle du feu ».

À chaque côté du triangle est associé l’un des trois facteurs indispensables à la combustion, à savoir :

– Le combustible

On appelle « combustible » la matière qui brûle. Le combustible peut être du plastique, du bois, de l’huile, du gaz, de l’essence, du papier, du tissu, etc.

C’est le combustible qui détermine la classe de feu (à savoir : A, B, C, D, F ou d’origine électrique).

– Le comburant

Le comburant représente l’élément qui permet de brûler. Le plus souvent, il s’agit de l’oxygène ou du dioxygène contenu dans l’air ambiant.

– L’énergie d’activation

L’énergie d’activation est, comme son nom l’indique, ce qui déclenche la combustion. En d’autres termes, elle correspond à la quantité minimale d’énergie nécessaire au démarrage de la combustion. Il peut s’agir de chaleur, d’une étincelle, d’un arc électrique, de la foudre ou même du soleil. L’énergie mécanique d’un frottement peut également entraîner une combustion, il en est de même pour les sources biologiques (fermentation) ou chimiques (oxydation).

 

 

Pour qu’un incendie de déclenche, il a besoin d’une réaction chimique provoquée par ces trois composantes. La présence d’un combustible, d’un comburant et d’une énergie d’activation en quantité suffisante engendre une combustion.

Supprimer ou agir sur l’un des trois éléments du triangle du feu favorise l’arrêt de la combustion ou atténue les effets de l’incendie.

Lors de l’extinction d’un incendie ou de l’arrêt d’une combustion, le professionnel se charge donc de priver le feu de l’un des éléments du triangle, ce qui aura pour effet de stopper l’incendie. Dans de nombreux cas, il étouffera le feu et privera par conséquent la combustion de son comburant.

Le tétraèdre du feu

 

À partir de 1980, le triangle du feu devient le tétraèdre du feu. En effet, un quatrième élément indispensable à la combustion est identifié : les radicaux libres.

Le tétraèdre du feu fonctionne selon le même principe que son prédécesseur, le triangle du feu. On y retrouve toujours les trois éléments qui précèdent, à ceci près que cette nouvelle version intègre les radicaux libres. Sans radicaux libres, la combustion peut se poursuivre mais aucune combustion avec flammes n’est possible.

Selon le tétraèdre du feu, pour qu’une combustion ait lieu, il faut donc réunir :

  • Un combustible,
  • Un comburant,
  • Une énergie d’activation, et
  • Une réaction chimique entraînant la création de radicaux libres.

Les radicaux libres, qu’est-ce que c’est ?

 

Les radicaux libres sont des molécules intermédiaires produites par une réaction chimique. Lors d’une combustion, la chaleur rompt les liaisons chimiques de la matière, dégageant ainsi des radicaux libres. Chimiquement instables, les radicaux libres vont chercher une stabilité dans les autres molécules environnantes au sein de la matière. Les radicaux libres créés agissent ainsi sur les autres molécules, ce qui forme une réaction en chaîne. Le feu est entretenu par la réaction en chaîne dont ils sont à l’origine.

Pourquoi le feu brûle-t-il ? Parlons chimie !

Un incendie (ou une combustion) c’est tout d’abord une réaction chimique, et plus précisément, une réaction chimique d’oxydoréduction entre un comburant et un combustible.

Lorsque du papier brûle par exemple, une réaction chimique entre le papier (le combustible) et l’oxygène de l’air (le comburant) a lieu. Lors de cette réaction chimique, les atomes qui composent les molécules de papier et d’oxygène vont se réarranger différemment pour créer de nouvelles molécules plus stables et qui ne réagissent pas entre elles. De cette façon, les molécules libèrent l’énergie dont elles n’ont plus besoin.

Le feu libère ainsi de la chaleur. La quantité de chaleur émise par une réaction de combustion est supérieure à celle fournie pour déclencher le feu. Voilà pourquoi on se brûle au contact du feu !

 

En résumé :

 

Le feu peut être comparé à un être vivant ; pour se développer il a besoin en partie de se nourrir et de respirer.

Pour créer une combustion, il faut qu’un combustible reçoive l’énergie thermique d’une source d’activation et qu’il soit en contact avec l’air ambiant ou plus précisément avec du dioxygène (le comburant). Ce processus constitue le Triangle du feu.

La création de radicaux libres et la réaction en chaîne permettent d’entretenir le feu, on peut alors parler de Tétraèdre du feu.

 

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