شیمی احتراق خزنده…

بنابراین اکتبر است و من سعی می کنم به موضوع پست وبلاگ فکر کنم. هوم

خوب، جایزه نوبل شیمی اوایل این ماه اعلام شد. اما این به سراغ برخی از افراد رفت که تکنیک میکروسکوپی را برای دیدن مولکول‌های منفرد، به‌ویژه مولکول‌های دخیل در فعل و انفعالات سلولی، توسعه دادند. همه چیز خیلی خوب است، اما این بیوفیزیک است، اینطور نیست؟ چرا نوبل شیمی را گرفت؟ (مشهور است که زیست شناسی جایزه نوبل خود را ندارد، بنابراین شاید کمیته مجبور شد آن را مخفیانه در جایی وارد کند؟)

در ماه اکتبر چه اتفاقی می افتد؟ هالووین البته! من عاشق هالووین هستم. اما من قبلا کدو تنبل درست کرده ام. و من در مورد شکر و شکلات نوشته‌ام، به‌این‌ترتیب، این تیک یا درمان کم و بیش پوشش داده شده است… هوممم… شمع‌ها، خون‌آشام‌ها، ارواح، ماوراء الطبیعه…

اه اه! الهام! احتراق خود به خود انسان. چه چیز دیگری؟

اگر موضوع ماوراء الطبیعه ای وجود دارد که به لبه های شیمی می پردازد، باید این موضوع باشد. اگر تا به حال در مورد آن نشنیده اید، احتراق خود به خودی انسان به این ایده اشاره دارد که انسان ها می توانند (یا شاید نه – من را تحمل کنند) به طور ناگهانی و غیر منتظره شعله ور شوند و در عرض چند لحظه به خاکستر تبدیل شوند. ظاهراً هیچ منبع خارجی برای این شعله وجود ندارد – به نظر می رسد که از هیچ جا می آید.

این یک ایده وحشتناک است. یادم می آید یکی از اساتید شیمی دانشگاهم که با کت آزمایشگاهی آغشته به مواد شیمیایی برای ما سخنرانی کرده بود، با موهای سفید پرپشت و ابروهای خیلی تیره که از همه جهات بیرون زده بود، در هنگام خروج مکث کرد و به ما گفت که ما هنگام تصمیم گیری در مورد اینکه آیا واکنش های شیمیایی در شرایط دنیای واقعی خود به خود اتفاق می افتد یا خیر، باید به دقت فکر کند. او با خوشحالی گفت: «به هر حال، احتراق خود به خود انسان دارای انرژی آزاد گیبس منفی است، و همه شما آتش نگرفته‌اید. با این حال.»† و با آن پوزخندی بسیار دیوانه وار به همه ما زد و از اتاق بیرون رفت و ما را با ناراحتی به دنبال آثار دود رها کرد.

تغییر انرژی آزاد گیبس معیاری برای چگونگی تغییر انرژی در طی یک واکنش شیمیایی است. این به چند قانون فیزیکی بسیار مهم مرتبط است که تقریباً نحوه عملکرد جهان را توصیف می کند. به طور خلاصه، کمی ریاضی انجام دهید و اگر یک عدد منفی دریافت کردید، به شما می گوید که آیا یک واکنش شیمیایی می توان خود به خود رخ می دهد، اما، و این نظر استاد من بود، نه لزوما اراده. این یک تمایز ظریف است و به راحتی فراموش می شود. (به طور اساسی، انرژی فعال سازی نیز باید در نظر گرفته شود – اگر می خواهید در مورد این شرایط بیشتر بدانید، پیوندها را دنبال کنید.)

استادان شیمی تئاتری برای لحظه ای کنار، این ایده که ممکن است افراد و اشیا به طور غیرمنتظره ای شروع به سوختن کنند، یک ایده قدیمی است. می‌توانید آن را مستقیماً به عهد عتیق ردیابی کنید، جایی که شعله‌های آتش ناگهانی زیادی در جریان بود، برای مثال فرشته خداوند در شعله‌های آتش از درون یک بوته به موسی ظاهر شد. به خاطر داشته باشید، این یک فرشته بود تا یک انسان، و البته ممکن است در برابر شعله باشند. اما نکته را متوجه شدید. آتش همیشه به عنوان منبع نور و گرمای حیاتی برای انسان مهم بوده است – در واقع بسیاری استدلال می کنند که توانایی کنترل آتش نقطه عطف کلیدی در تکامل انسان بوده است – اما در عین حال می تواند به طرز وحشتناکی مخرب باشد. جای تعجب نیست که آتش به بسیاری از تاریخ و اساطیر ما راه پیدا کرده است.

بیایید به این فکر کنیم که بخش احتراق “احتراق خود به خود انسان” به چه معناست. تعریف احتراق یک واکنش شیمیایی بین یک سوخت و یک اکسید کننده (معمولاً اکسیژن) است که گرما می دهد.

بیش از یک نوع سوخت وجود دارد، اما آشناترین آنها (زغال سنگ، نفت، گاز، چربی، چوب و غیره) عمدتاً از کربن، هیدروژن و اکسیژن ساخته شده اند. شما از همان عناصر تشکیل شده‌اید (با فرض اینکه شما نوعی شکل زندگی بیگانه نیستید که به وبلاگ من برخورد کرده‌اید – در این صورت، خوش آمدید). البته شما برخی عناصر دیگر را نیز در خود دارید، به ویژه نیتروژن، کلسیم و فسفر، اما بیشتر شما کربن، اکسیژن و هیدروژن هستید.

وقتی این نوع سوخت ها را می سوزانید، این اتفاق می افتد:

سوخت + اکسیژن -> دی اکسید کربن + آب (+ انرژی زیاد)

سوخت‌ها هنگام سوختن انرژی زیادی تولید می‌کنند، و در تئوری، شما هم همینطور. به خصوص اگر مقدار زیادی چربی دارید، زیرا چربی ها به خوبی می سوزند. بالاخره قبل از موم پارافین شمع ها از چه ساخته می شدند؟ عمدتاً پیه – که شکل فرآوری شده چربی حیوانی است که معمولاً از گاو یا گوسفند تهیه می شود. و همه ما می دانیم که شمع ها واقعاً خوب می سوزند، این یک جور نکته است.

این ایده که شما می توانید یک انسان را بسوزانید تعجب آور نیست، زیرا همه مردم هزاران سال است که از آتش برای دفع بقایای انسان استفاده می کنند. اما احتراق خود به خود انسان (SHC) چیزی متفاوت است. در این موارد، فرد بدون هیچ منبع اشتعالی (مشخص) می سوزد. در این مرحله، ممکن است تصور کنید شخصی به طور ناگهانی در مقابل شاهدان شوکه شده آتش می زند، اما در حقیقت گزارش های قابل اعتماد شاهدان عینی بسیار نادر است. در عوض، آنچه که به نظر می رسد معمولاً اتفاق می افتد این است که جسدی به شدت سوخته اما معمولاً با آسیب بسیار کمی به مبلمان اطراف یا حتی گاهی اوقات قسمت هایی از لباس قربانی کشف می شود. سپس ناظران صحنه نتیجه‌گیری‌های خود را می‌گیرند، برخی منطقی‌تر از دیگران، در مورد چگونگی سوختن.

احتمالاً یکی از مشهورترین موارد این چنینی مربوط به هنری توماس است. او مردی 73 ساله بود که بقایای او در اتاق نشیمن خانه شورای او در ولز جنوبی در سال 1980 کشف شد. تمام بدن او سوزانده شده بود و فقط جمجمه و بخشی از هر پا باقی مانده بود. به طرز عجیبی، بخش‌هایی از جوراب و شلوارش آسیب ندیده بود، نیمی از صندلی که روی آن نشسته بود و بیشتر قسمت‌های دیگر اتاق به جز آسیب دود.

تئوری های مختلفی برای توضیح این نوع کشف وحشتناک وجود دارد، از روشن شدن توپ، گازهای قابل اشتعال روده (یعنی متان، که همان گاز در اجاق آشپزخانه شما است)، تا تجمع استون در بدن. معروف‌ترین و احتمالاً بهترین مورد پذیرش در بین نظریه‌های علمی‌تر، «اثر فیتیله» است که در مستند BBC QED در سال 1998 رایج شد. این ایده بدن انسان پوشیده را به شمع تشبیه می‌کند، اما با فتیله (لباس) روی خارج از. چربی فرد منبع سوخت است و این تئوری می گوید که چربی فرد به آرامی مانند یک شمع در طی چند ساعت ذوب می شود و می سوزد. سوختگی بسیار موضعی است که عدم آسیب به محیط اطراف را توضیح می دهد. افسران پزشکی قانونی پلیس به این نتیجه رسیدند که مرگ هنری توماس به احتمال زیاد نمونه ای از اثر فیتیله در عمل بوده است.

غالباً این اتفاق می افتد که قربانیان ظاهری SHC سالخورده هستند، به دلیل بیماری یا چاقی تحرک پایینی دارند و سیگاری هستند (به عبارت دیگر، منبع اشتعال در مجاورت داشتند). منطق این است که آنها به نوعی ناتوان هستند، شاید یک حمله قلبی یا سکته مغزی، شاید مصرف بیش از حد الکل، سیگار خود را رها می کنند و به آرامی می سوزند.

اما مواردی وجود دارد که به نظر می رسید سوختن بسیار ناگهانی تر بوده است و حتی مواردی وجود دارد که شخص دیگری در صحنه بوده است. به عنوان مثال، آخرین مورد (مشکوک) احتراق خود به خودی انسان در بریتانیا مربوط به Jeannie Saffin بود که در سال 1982 درگذشت. او یک زن 61 ساله بود، اما به دلیل نقص مادرزادی توانایی ذهنی یک کودک را داشت. او با پدرش در آشپزخانه خانه خانوادگیشان نشسته بود. او مستقیماً به او نگاه نمی کرد که آتش گرفت، اما به گفته او، چیزی توجه او را جلب کرد و او برگشت و ناگهان آتش گرفت. او و دامادش با استفاده از آب آتش را خاموش کردند و سپس با آمبولانس تماس گرفتند. او در نهایت با وجود درمان در بیمارستان درگذشت. پزشکی قانونی از پذیرش پیشنهاد احتراق خود به خود انسان امتناع کرد و گفت که “چنین چیزی وجود ندارد” و یک حکم آشکار را ثبت کرد.

مورد جنی سافین به وضوح نمونه ای از اثر فیتیله ای نبود. خیلی سریع اتفاق افتاد تا آنجا که من می توانم متوجه شوم، هیچ کس واقعاً نتوانسته است توضیح دهد که چرا او اینقدر ناگهانی آتش گرفت. او در یک آشپزخانه بود و آشپزخانه ها معمولاً حاوی منابع اشتعال هستند. شاید چیزی ثبت نشده باشد: کبریت، الکل، استفاده از اجاق گاز. اما حتی اگر اینطور بود، چرا او اینقدر سریع و شدید سوخت؟ لباس قابل اشتعال شاید؟ حقیقت این است که ما احتمالا هرگز نخواهیم فهمید.

با جستجو در اطراف نمونه‌های دیگری پیدا کردم، اما در هر مورد «ناگهانی» متوجه شدم که قربانی در مجاورت چیزی قابل اشتعال یا چیزی است که می‌تواند منبع اشتعال باشد. یا هر دو. به طور خاص، موارد متعددی از SHC آشکار در خودروها وجود دارد. معمولاً یک تیم آتش نشانی تحقیق کرده و هیچ اثری از بنزین در محل اشتباه پیدا نکرده است. اما… این به نظر من خیلی تصادفی است. بنزین بسیار قابل اشتعال است – آیا ممکن است اثر کوچکی از پر کردن مخزن وجود داشته باشد؟ اگر چیزی آن را مشتعل کند، می‌تواند باعث سوختن چیزهای دیگر شود، مانند الیاف مصنوعی یا، به احتمال زیاد، محصولات مو مانند ژل یا اسپری مو. موهای پوشانده شده در محصول می توانند به سرعت بسوزند. این به طور کامل همه جزئیات را توضیح نمی دهد، اما پس از آن دشوار است که بدانید در این موارد چه چیزی یک حساب دقیق است و چه چیزی نیست.

حقیقت این است که احتراق خود به خودی انسان (اگر واقعاً یک صفت مناسب باشد) کمی راز باقی مانده است.

فقط مراقب اون فانوس های جک باشید.

–

† ممکن است اشتباه نقل کنم، خیلی وقت پیش بود، اما مطمئنم اگر باشم بخشیده می شوم.