Consultorio CPI: Agua y aceite

Ángel nos pregunta:

Soy físico (bueno, de momento solo un modesto estudiante de doctorado [Remo añade: ¡Dilo con la cabeza bien alta! 😉 ]) y mis amigos suelen asaltarme con dudas CPI de vez en cuando. Hace poco me hicieron esta pregunta y, la verdad, no supe qué explicación darles. Así que si podéis ayudarme a resolver esta duda, os llevareis todo el crédito ante mis amigos 😉

¿Por qué el agua aviva el fuego al quemarse el aceite de una sartén?

Y ya que os escribo, aprovecho para felicitaros por el excelente blog que mantenéis. Os ganáis mi admiración con cada post 😉

Buena pregunta, Ángel. Comencemos diciendo que el aceite en sí, en estado líquido, no es inflamable, sino que lo es la mezcla de su vapor con el oxígeno. Esto ocurre en general para todos los líquidos inflamables. Para que algo arda hace falta que se combine con oxígeno (aunque no siempre, como veremos en pocos días), y cuando las moléculas de aceite están en estado líquido digamos siendo sólo aproximadamente rigurosos que son más atraídas por sus compañeras, otras moléculas de aceite, que por las moléculas de oxígeno que pululan por el aire. En fase vapor, en cambio, sí pueden combinarse y es ahí cuando se produce la reacción, siempre que la temperatura sea lo suficientemente elevada.

La temperatura de ignición (punto de inflamabilidad) es aquella a partir de la cual un líquido se evapora lo suficiente como para poder arder en aire si se le acerca una llama o chispa. Para la gasolina, por ejemplo, esta temperatura es de 40ºC bajo cero. Un líquido es inflamable si su temperatura de ignición está por debajo de 37ºC y es solamente combustible si su temperatura de ignición está entre 37ºC y 93ºC.

El grado de inflamabilidad de un líquido lo da, por tanto, su capacidad de evaporarse. Cuanto más se evapora un líquido si lo dejamos en un vaso, más vapor habrá en el aire circundante, y por tanto más fácil será que se inflame. Sabemos también que los líquidos se evaporan más a mayor temperatura (varios artículos en CPI sobre evaporación y condensación: I, II, III).

Además, hay que decir que un líquido es más inflamable si está en forma de aerosol (pequeñas gotitas suspendidas en el aire) que si está en el fondo de un cazo, porque una pequeña gota, al tener toda su superficie al aire, por así decirlo, libera más eficazmente moléculas de vapor que un líquido en un recipiente.

El aceite (de oliva, por poner un ejemplo) tiene su punto de ignición en unos 300ºC, más o menos. Dato CPI: Antes de llegar a 300ºC habrá pasado por el punto de humeo, temperatura a la que el aceite empieza a echar humo (lógicamente) y que oscila entre los 190ºC y los 210ºC dependiendo de varios factores (la pureza, entre ellos). Dicho esto, sólo queda resaltar que el aceite en una sartén puede tranquilamente alcanzar temperaturas de más de 300ºC, por lo que es perfectamente posible que una gota salte de la sartén y se acerque a la llama, que está a mucho más de 300ºC, poniéndose a arder, como muchos hemos comprobado.

Así las cosas, nos vamos acercando al meollo de tu pregunta, Ángel: cuando en una sartén con aceite a más de 300ºC se produce un fuego y tiramos agua, ¿qué ocurrirá? El agua, como todos sabemos, hierve a 100ºC, por lo que al arrojarla al aceite se evaporará rápida y violentamente, pasando de líquido a vapor. El vapor ocupa más volumen que el líquido a una presión dada, por lo que una gota de agua que llegue a caer en el aceite de la sartén provocará una salpicadura bastante violenta al expandirse, lanzando multitud de gotitas de aceite por todos lados. Estas gotitas de aceite son más fácilmente inflamables, como hemos visto antes, por lo que en realidad lo que conseguiremos será una llamarada espectacular causada por todo el aceite que antes estaba en la sartén y que ahora vuela en todas direcciones impulsado por el agua que pasa bruscamente de fase líquida a fase vapor.

Para saber más:
1.- Punto de inflamabilidad (en inglés está mucho más desarrollada: Flash Point )
2.- Punto de humeo de un aceite.
3.- Preguntas y respuestas sobre líquidos inflamables .
4.- Y otra página parecida sobre sustancias inflamables .
5.- Fire Point (¡Gracias, Chemist!). Temperatura más alta que la de inflamabilidad y que se caracteriza porque el fuego se mantiene aun retirando la fuente de ignición.

Como siempre que CPI sale de sus reducidos dominios, rogamos a nuestros lectores curtidos en estas lides que nos ayuden con las meteduras de pata/incorrecciones que se hayan podido colar. Gracias por adelantado, estimados lectores.

Actualización: PeloCabra (¡gracias!) nos deja este vídeo muy bueno y bastante impactante que muestra cómo se debe apagar un fuego en la cocina.

Tras ver este vídeo, aparece otro en los relacionados de Youtube, que muestra de nuevo lo que el agua puede hacerle al aceite en llamas:

51 comentarios en «Consultorio CPI: Agua y aceite»

  1. Pingback: meneame.net
  2. Pregunta CPI a colación: ¿Significa eso que si nos encontramos con una sartén en llamas y una vez apartada ésta del fogón es más rápido usar más aceite en lugar de agua a falta de extintor?

    ¿Qué material de cocina sería el idóneo para sofocar las llamas de la sartén?

  3. Para apagar el fuego de una sarten lo mejor es cubrirla con un paño -ejor humedo- al objeto de cortar el aporte de oxigeno.

    Cualquier otro procedimiento que logre el mismo objetivo de evitar que llegue oxigeno es perfectamente valido pero por lo comun ninguno tan a mano en una cocina como un paño, o una tapa que cubra bien la sarten.

  4. Nunca, pero nunca se te ocurra echar agua (a no ser que quieras hacer alguna visita a urgencias o, con un poco de mala suerte a alguna unidad de quemados) en serio, y no por la efectividad del aceite para enfriar (de la que por cierto te podrían hablar los ingenieros de suzuki de finales de los 80)

  5. Exacto, yo tengo el extraño honor de haber incendiado mi cocina un par de veces en mis años mozos. La primera vez lo apague con un trapo mojadillo, la segunda vez … Al echar el trapo se evaporo todo el agua y el trapo prendió, fijaos como seria la llama. Ante eso … coji una GRAN toalla de baño, empapada en agua, y con ella si que consegui apagarlo. 🙂

    Decir que tuvieron que pintar la cocina y cambiar algunos muebles, pero aprendi de la experiencia.

  6. Buenísima entrada!!!!!!

    Me ha encantado, te ha faltado comentar que uno de los problemas es que el agua es más densa que el aceite, así que al echarla sobre el aceite se mezclan facilitando que la evaporación (violenta) del agua arrastre al aceite. Si el agua tuviese una menor densidad que el aceite quedaría por encima cortando en gran parte el aporte de oxígeno y apagando, al menos disminuyendo, la intensidad del fuego.

    Por esta razón es que se usa espuma para apagar fuegos en instalaciones petroleras, si le echas agua el petroleo/hidrocarburo queda flotando y arde igual. La espuma es menos densa y queda por encima cortando el aporte de O2.

    Así que nada, si se te incendia la sartén sólo tienes que agarrar una botella de 2 litros de cocacola y echarle unos cuantos mentos!!!! Eso si, la cocina queda unos zorros y hay que practicar un poco hasta que el chorro de espuma alcanza su objetivo, pero seguro que es efectivo.

    En serio, creo que un buen método, también usando algo que suele estar a mano en las cocinas, es echarle harina al aceite. La harina enfría y absorbe el aceite y evita que se siga evaporando.

    Saludos.

  7. Otro dato a tener en cuenta cuando se incendia el aceite es parar rápidamente el extractor de humos, ya que las llamas pueden meterse y quemar las partes de plástico

  8. Serpentina dice:

    … En serio, creo que un buen método, también usando algo que suele estar a mano en las cocinas, es echarle harina al aceite. La harina enfría y absorbe el aceite y evita que se siga evaporando….

    Me pregunto si Serpentina ha usado alguna vez este método con buenos resultados.

    Para ir sobre seguro si alguna vez os veis en esta situacion usad una tapa o un paño húmedo y dejad los experimentos. Los solidos combustibles molidos muy finamente, como la harina, pueden arder explosivamente. Yo he visto videos de divulgación científica en los que se conseguian bonitas explosiones usando galleta molida.

  9. Efectivamente, Javier (#10) tiene toda la razón. La harina puede ser inflamable, así que mejor no usar en caso de duda. Pido mil perdones!!!!!!!

    Por si acaso REPITO: NO SE USA HARINA PARA APAGAR EL FUEGO DEL ACEITE.

    En todo caso arena u otro polvo que estemos seguros de que no sea inflamable.

    Saludos.

  10. A mí una vez me pasó que se me prendió el aceite… salia de la sartén una llama de casi un metro. Y en nada de tiempo se lleno toda la casa de humo y costaba bastante trabajo respirar. Yo sabía que no se podía echar agua, pero no sabía como apagarlo… así que tuve la ‘brillante’ idea de dejar la sartén en el suelo, ir al cuarto de baño y llenar la bañera («poca agua no es bueno, pero quizá en plan masivo si» pensé). Cogí la sartén y la tire a la bañera cuando ya tenía bastante agua… y menos mal que me retiré a tiempo, porque hubo una llamarada/explosión en plan película bastante grande. Al final no paso nada aparte de la mano quemada y los azulejos y el techo del baño negros. 😀

    Lo del trapo me vendrá bastante bien en el futuro. ^_^

    Saludos.

  11. «El aceite (de oliva, por poner un ejemplo) tiene su punto de ignición en unos 300ºC» supongo que querias decir «Punto de inflamabilidad» por lo que explicas despues. El punto de ignición, es la temperatura que el combustible inicia la reaccion por si solo, sin aportarle calor.

  12. Nunca había oído lo de las galletas (tiene que ser curioso) pero he visto unos cuantos silos y uno de los mayores riesgos que tienen son las atmósferas explosivas que se producen por el polvo de los cereales (mi padre me contó que algún granero del pueblo también se fue al garete así).
    Sobre la sartén lo más rápido puede ser la tapa pero no hay que quitarla hasta que se enfríe un poco porque si la quitas demasiado rápido al volver el aporte de oxígeno vuelve a arder y además con todas las ganas (es elejemplo típico para explicar las inversiones térmicas de los incendios forestales), y no hay que olvidarse retirarla del fuego, puede parecer una perogrullada pero con los nervios nos atascamos todos.

  13. En el Hormiguero de Pablo Motos hicieron el experimento de echar agua en un caldero en llamas y montaron una buena llamarada. De hecho, lo filmaron en el exterior del plató para evitar problemas.

  14. Si no me equivoco la temperatura de autoignición es a la que un combustible empieza a arder de forma expontánea como la famosa sartén a la que la quitamos la tapa cuando está caliente y la temperatura de ignición es a al que los gases que ha desprendido el combustible «arderán en llama y provocarán que continúe la combustión incluso después de que el foco de calor exterior sea retirado» os lo ongo entre comillas porque cito un manual del centro para la defensa contra el fuego de la Junta de castilla y León. Creo que esto es a lo que llaman Fire point en ingles.

  15. Como dice Jeau a mi también me suena lo de apagar el aceite con aceite; creo recordar que lo mencionó un profesor en una clase teórica de de «Seguridad del buque y prevención de la contaminación» aunque el método realmente más eficaz para el caso de una sartén en llamas es taparla para que se extinga por asfixia en poco tiempo.

  16. Lo bueno de apagar el fuego con harina es que cuando se extingue, en la sartén queda «pan de aceite». Ja Ja.
    Hablando en serio, otro efecto que produce la rápida expansión del agua, es aumentar el volumen de los gases de combustón. Ello también contribuye para la obtención de una llama tan voluminosa.

    Saludos.

  17. El efecto del agua sobre un sólido ardiendo es bastante diferente al que produce sobre el aceite, al evaporarse no produce el efecto de desplazar el combustible como en los líquidos sino al oxíneo que rodea la combustión por lo que la sofoca, además consume una gran cantidad de calorías para esa evaporación por lo que enfría la zona y tiene un gran poder de dilución de gases combustiblos, cn lo que actúa sobre los tres elementos del triaángulo del fuego, combustible comburente y temperatura. Estos mismos efectos se pueden obtener sobre líquidos pero hay que pulverizar muy finamente el agua para no extender el incendio, o utilizar espesantes o espumógemos cosa que creo cificil de hacer en la cocina.

  18. Bravo, Luixito: calor latente y calor específico; evaporar un gramo de agua supone hacer descender la tª un grado y tal. De todas formas esa molécula de H2O tiene propiedades bien raras, por más que nos parezcan comunes, desde sólidos que flotan sobre el mismo líquido (si no fuera así la vida en la Tierra sería inviable, ya que se congelarían de abajo hacia arriba los océanos) hasta «polímeros» de agua. La gente semiculta científicamente la toma por el disolvente universal, pero en realidad es la molécula más rara que hay dentro de los seres vivos y fuera (en la atmósfera, con un efecto invernadero mucho más potente que el dichoso CO2)

  19. En una clase de los bomberos para los equipos de emergencia de mi empresa, salió este tema del aceite ardiendo y el consejo que nos dieron fue, o bien taparlo y dejarlo sin oxígeno o enfriarlo añadiéndole más aceite. Dicho por un bombero que enseña a otros bomberos.

    Otra cosa curiosa de la que hablamos fue el porqué está prohibido usar el móvil (en teoría hay que apagarlo) en una gasolinera. Pues bien, resulta que a temperatura ambiente la concentración de gases de la GASOLINA es tal que una chispa de electricidad estática haría que se inflamase (de hecho hay por ahí vídeos en youtube sobre eso). Así que cuando se pone gasolina en un autoservicio nunca hay que volver a entrar al coche mientras se pone combustible, el roce con la tapicería te carga de estática. Lo de los móviles es por si acaso, aunque no está demostrado. Si hablamos de GASOIL no hay (casi) peligro al ser menos volátil.

  20. Hace unos meses «explotó» una destructora de papel en la oficina mientras le hacían el mantenimiento, al parecer el polvillo en suspensión de este aparato es sumamente inflamable y alguna chispa provocada durante la limpieza pudo hacerlo estallar. Alguien comentó entonces que los molinos tradicionales son igualmente peligrosos por la misma circunstancia, no se podía fumar en ellos pues la harina flotando en el aire forma una mezcla explosiva, ¿habéis oído algo parecido?

  21. Trabajo en una fabrica de papel baño, cocina etc. Bastante conocida omito el nombre. Un dia hubo un incendio. Y uno de los problemas que hubo es que el polvo acumulado de celulosa se desprendia de las vigas y el techo y estallaba en aire con una llamarada rojiza igual que fuegos artificiales. Y se volvia apagar hasta que volvia el oxigeno.

    Fue un espectaculo impresionante explosiones de llamaradas de mas de 4 metros de altura. Que duraban menos de un segundo.

    Lo de la harina no se yo es mas dificil que arda pero antes probaria en un entorno contralado

  22. Alguien comentó entonces que los molinos tradicionales son igualmente peligrosos por la misma circunstancia, no se podía fumar en ellos pues la harina flotando en el aire forma una mezcla explosiva, ¿habéis oído algo parecido?

    Los sólidos combustibles en forma de polvo son terriblemente inflamables: silos, graneros, minas…

    Una simple chispa puede bastar para prenderlo, para te hagas una idea, los primeros motores diesel funcionaban con carbón pulverizado.

  23. Sobre lo del aceite para enfriar el aceite sólo un detalle, si mi profesor de laboratorio no me lo explicó mal la primera vez que tuve que mezclar ácido sulfúrico y agua, lo que puede salpicar es lo que ya teníamos en el recipiente, en este caso el aceite hirviendo, si en lugar de hervir arde es un poco complicado hechar el aceite frío con cuidado de no salpicar, por eso es mejor lo de la tapa (más rápido y menos peligroso)
    lanski tienes razón en lo de que el agua es más bien rarita, pero yo confío en que siga sin ser el disolvente universal del que hablaban los libros de EGB cuando yo era niño o, como mínimo, que respete la cantimplora que acabo de llenar porque si no voy a tener un día fatal en el trabajo

  24. Mejor que una tapa, un trapo húmedo. Ayer se me incendió la sartén tapada (la maldita tapa tenía unas «maravillosas» ranuras de serie, no sé pa’ qué). La eché un trapo empapado y escurrido y se apagó, no sin antes churruscarse el asa de plástico y hacer una fantástica humareda. Cof, cof! Cagontó, cof!.
    Saludos.

  25. Javier, ¿qiueres decir que el agua son las «cenizas» de la combustión del hidrógeno? ¿o que cualquier materia que contenga oxígeno en su composición es que ha ardido antes de combinarse con el oxígeno? Tal vez sea así (no soy experto en la materia), pero obliga a un replanteo del concepto que tengo de combustión…Saludos

  26. Gon: para que algo arda es necesario que tenga algún átomo o grupo de átomos que pueda combinarse con (normalmente) oxígeno, liberando luz y calor en el proceso. Algunos elementos y materiales no tienen tales átomos, y por eso no arden.

    La reacción de combustión de muchos compuestos orgánicos tienen como residuos (llámalos cenizas) o, más propiamente dicho, productos de combustión, únicamente agua y CO2. Ejemplo al canto: quemamos metano (CH4):

    CH4 + 2O2 —> CO2 + 2H2O

    ¿Podríamos decir que el CO2 y el agua son «las cenizas» del metano? Bueno, «cenizas» se suele referir al residuo sólido tras la combustión. Pero sí son claramente los productos de combustión.

  27. Muy interesante. Descubrir este tipo de cosas hace ver la realidad desde puntos de vista diferentes y aportan (desde algo -erroneamente- tan frío como la química o la física) casi una visión «poética» de las cosas.
    Gracias Javier y Remo

  28. Si el organismo «quema» una molécula de glucosa, esto es, la metaboliza al combinarla con el oxígeno que transporta la sangre, el resultado sera igualmente Co2 y agua. Pero aunque se habla coloquialmente de «quemar» calorías (lo que quemas es la glucosa), en realidad no es una combustión (como si prendieramos fuego a la glucosa en un matráz) porque la velocidad es menor en el metabolismo (afortunadamente), pero igualmente obtendremos calor y energía (trabajo), que es la misión que los alimentos tienen al ingresar en un organismo.

    La reacción simétricamente opuesta a esa «combustión» metabólica ( en realidad Respiración celular que desprende Co2 y agua) es…la fosíntesis: con Co2 y Agua (y energía solar) fabricas glucosa, por ejemplo, desprendiendo Oxígeno.

    Todo esto es muy sabido y más complejo, pero lo menciono para que no pensemos sólo en cosas como el aceite ardiendo: todo ser vivo arde, lentamente, y se consume mientras vive. Y eso también es poético ¿No?

  29. Otro método bastante tradicional (por lo menos por lo que yo he podido ver XD):

    Cuando sale la llamarada, coger la sartén quitandola del fuego, y soplarla.

    No se como de «malo» es, pero es lo que he venido haciendo hasta ahora :-/. Incluso aunque no sea lo más adecuado, creo que lo esencial en estos casos es mantener la calma.

    Bueno y ya que estamos en CPI, la duda 😀 ¿Porque soplando se apaga un fuego? Si se aporta más oxigeno… Eso si, soplando depende de qué, porque el carbón cobra más vida ^_^

    Un saludo! Y muy buen artículo 😉

  30. Si por soplar te refieres a expulsar aire por la boca, la respuesta es obvia, lo que se expulsa es principalmente dióxido de carbono que desplaza al oxígeno ( al menos en dicho momento del soplido) y por tanto al disminuir la concentración de O2 la llama se apaga.

    Por cierto, cuando arde una sarten en una cocina lo primero sería cortar el gas en caso de que fuese de ese tipo para evitar mayores repercusiones…

  31. Vale que se expulsa CO2, pero no debe ser lo único, o sino porque otras cosas como el carbón se avivan al soplarlo?

    Saludos!

  32. En los silos de serrín las medidas de seguridad son iguales o superiores a las de las gasolineras. Lo digo por lo de la harina y el colacao.

  33. El aire de la atmósfera contiene un 21% de oxígeno (más o menos)y para que la combustión se produzca (con llama y así)basta con un 14% que creo es menos de lo que exalamos normalmente al respirar, por eso se puede «reutilizar» ese aire haciendo el boca a boca, y por eso si soplamos podemos reavivar una llama cuando hay brasa o con lo del carbón que comenta cricho, lo que pasa es que si el fuego no es grande la fuerza del soplido desplaza los gases del combustible de los que hablaban al principio impidiendo que ardan, y además se dificulta la transmisión del calor hacia ellos

  34. Mi madre suele tener la genial idea de irse a hacer las camas o cualquier otra tarea mientras espera a que se caliente el aceite porque es muy impaciente y no puede esperar en la cocina.

    Como comprendereis ha habido varias sartenes ardiendo en mi casa y ya tengo algo de experiencia en el asunto. Aunque desde que vivo solo los unicos incendios son el mechero para encender el fuego de gas y el de la caldera para calentar agua y calefaccion.

    Mi metodo cuando sale ardiendo la sarten es apagar el gas y luego agarrar el mango de la sarten (tranquilos, que no quema porque no salta el aceite, sino quemaria el aceite que impregna el mango, pero no el mango en si) para ponerla en el suelo.

    Al ponerla ahi, el suelo que esta mas frio enfria la sarten y por lo tanto el aceite tambien. Ademas de que estando la sarten en el suelo lo que tiene encima, el techo, esta a mayor distancia que la campana extractora de la placa y por lo tanto ya pueden ser altas las llamas, que no me tengo que preocupar. El fuego se apaga por si solo.

    Tambien me comentaron hace tiempo lo del trapo y una vez, en un entorno controlado, hice la prueba de tiempo. Normalmente tenemos algun trapo en la cocina (aunque no hay que olvidar que suele estar impregnado o manchado con productos que pueden arder) y un grifo para mojarlo. Cuando hice la prueba el tiempo que se tarda en buscar el trapo, aunque estemos tranquilos, mas el tiempo que se tarda en mojarlo y luego echarlo sobre el fuego es mayor que el tiempo que se tarda en retirar la sarten y bajarla al suelo.

    La solucion del trapo no es mala, incluso es mas ingeniosa de lo que parece, pero veo mas efectiva y rapida la de bajar la sarten al suelo.

    Por cierto, en todos los años de llamaradas en mi casa solo hemos tenido una baja: la campana extractora que estaba encendida y se trago las llamas quemandose a si misma mientras caia plastico derretido sobre la sarten avivando mas el fuego. Llegue justo a tiempo de ver como el fuego derretia el plastico que cubre los cables y al juntarse provocaron un cortocircuito que apago la campana, por suerte. Fue una pena esa perdida, porque esa camapana funcionaba de maravilla, mejor que la de ahora.

    Esa es la unica perdida (por fortuna, aunque es raro que no hayamos perdido mas) que ha habido, ademas de la falta de apetito durante unos dias por el olor a plastico quemado que habia en la cocina. En serio, perdi varios kilos esos dias. Menudo regimen de adelgazamiento, aunque no sale rentable adelgazar asi.

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