દહન (Combustion) : જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પદાર્થ ઑક્સિજન (Oxygen) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઉષ્મા અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે તેને દહન કહે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હવામાં મૅગ્નેશિયમની પટ્ટીનું સળગવું કે કોલસાનું દહન.
દહનશીલ પદાર્થો (Combustible Substances) / બળતણ (Fuel) : જે પદાર્થનું દહન થઈ શકે તેને દહનશીલ પદાર્થ અથવા બળતણ કહે છે. બળતણ ઘન (લાકડું, કોલસો), પ્રવાહી (કેરોસીન, પેટ્રોલ) કે વાયુ (LPG, CNG) સ્વરૂપે હોઈ શકે છે.
અદહનશીલ પદાર્થો (Non-combustible Substances) : જે પદાર્થો સામાન્ય સંજોગોમાં સળગતા નથી તેને અદહનશીલ પદાર્થો કહે છે. જેમ કે લોખંડની ખીલી, કાચ, પથ્થરનો ટુકડો.
શરીરનું બળતણ : આપણા શરીરમાં લીધેલો ખોરાક ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને શક્તિ (ઊર્જા) મુક્ત કરે છે, તેથી ખોરાક એ માનવ શરીર માટેનું કુદરતી બળતણ છે.
દહન માટેની અનિવાર્ય શરતો : દહન થવા માટે (1) બળતણ (દહનશીલ પદાર્થ), (2) હવા (ઑક્સિજનનો પુરવઠો) અને (3) ગરમી (તાપમાન જ્વલનબિંદુ સુધી પહોંચાડવા) જરૂરી છે. ચીમનીમાં હવા ન મળતાં મીણબત્તી બુઝાઈ જાય છે તે સાબિત કરે છે કે દહન માટે હવા અનિવાર્ય છે.
જ્વલનબિંદુ (Ignition Temperature) : જે નીચામાં નીચા તાપમાને કોઈ પદાર્થ સળગવા લાગે છે, તે તાપમાનને તે પદાર્થનું જ્વલનબિંદુ કહે છે. કોઈપણ દહનશીલ પદાર્થ ત્યાં સુધી સળગતો નથી જ્યાં સુધી તેનું તાપમાન તેના જ્વલનબિંદુથી નીચું હોય.
જ્વલનશીલ પદાર્થો (Inflammable Substances) : જે પદાર્થોનું જ્વલનબિંદુ ખૂબ નીચું હોય અને જ્યોત વડે ત્વરિત આગ પકડી લેતા હોય તેને જ્વલનશીલ પદાર્થો કહે છે. દા.ત., પેટ્રોલ, આલ્કોહોલ, પ્રવાહીકૃત પેટ્રોલિયમ વાયુ (LPG).
પેપર કપમાં પાણી ગરમ કરવું : પાણી ભરેલા કાગળના કપને ગરમ કરતાં કાગળ સળગતો નથી, કારણ કે કાગળને મળતી ઉષ્મા 'ઉષ્માવહન' (Heat conduction) દ્વારા પાણી મેળવી લે છે, જેથી કાગળ તેના જ્વલનબિંદુ સુધી પહોંચતો નથી.
દીવાસળીનો ઇતિહાસ (History of Matchstick) : પ્રાચીન ઇજિપ્તમાં પાઇનવુડના ટુકડાને સલ્ફરમાં ડૂબાડીને વાપરતા. આધુનિક સલામત દીવાસળીના માથા પર એન્ટિમની ટ્રાઇસલ્ફાઇડ (Antimony trisulphide) અને પોટેશિયમ ક્લોરેટ (Potassium chlorate) હોય છે, જ્યારે ઘસવાની સપાટી પર કાચનો ભૂકો અને લાલ ફોસ્ફરસ (Red phosphorus) હોય છે. ઘર્ષણથી લાલ ફોસ્ફરસ સફેદ ફોસ્ફરસમાં ફેરવાઈ દહન શરૂ કરે છે.
આગનું નિયંત્રણ (Fire Control) : આગ નિયંત્રિત કરવા માટે કાં તો હવા (ઑક્સિજન) નો સંપર્ક કાપી નાખવો પડે અથવા બળતણનું તાપમાન તેના જ્વલનબિંદુ કરતાં નીચું લાવવું પડે.
અગ્નિશામક (Fire Extinguisher) : કાગળ કે લાકડાની આગ ઓલવવા પાણી શ્રેષ્ઠ છે. પરંતુ વિદ્યુતના ઉપકરણો અને તેલ/પેટ્રોલની આગ પર પાણી ન વપરાય (પાણી વિદ્યુતનું વાહક છે અને તેલ કરતાં ભારે હોવાથી નીચે બેસી જાય છે). વિદ્યુત અને પેટ્રોલની આગ માટે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) ઉત્તમ અગ્નિશામક છે, કારણ કે તે ઑક્સિજન કરતાં ભારે હોવાથી આગને ધાબળાની જેમ લપેટી લે છે. બેકિંગ સોડા કે પોટેશિયમ બાયકાર્બોનેટનો સૂકો પાવડર પણ ગરમીથી CO₂ મુક્ત કરે છે.
દહનના પ્રકારો (Types of Combustion) : • ઝડપી દહન (Rapid Combustion) : પદાર્થ ઝડપથી સળગીને ઉષ્મા અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે. દા.ત., ગેસ સ્ટવ ચાલુ કરતાં રસોઈ ગેસનું સળગવું. • સ્વયંસ્ફૂરિત દહન (Spontaneous Combustion) : કોઈ પણ દેખીતા કારણ વગર પદાર્થ અચાનક ભડકો થઈ સળગી ઊઠે. દા.ત., ફોસ્ફરસનું ઓરડાના તાપમાને સળગવું કે કોલસાની ખાણમાં કોલસાના ભૂકાનું દહન. • વિસ્ફોટ (Explosion) : ગરમી, પ્રકાશ અને મોટા અવાજ સાથે ત્વરિત થતી પ્રક્રિયા જેમાં મોટા જથ્થામાં વાયુ મુક્ત થાય. દા.ત., ફટાકડાનું ફૂટવું.
જ્યોતનું બંધારણ (Structure of Flame) : જે પદાર્થનું દહન દરમિયાન બાષ્પીભવન થાય તે જ્યોત આપે છે (મીણ, કેરોસીન). કોલસાનું બાષ્પીભવન ન થતું હોવાથી તે જ્યોત આપતો નથી. મીણબત્તીની જ્યોતના ત્રણ મુખ્ય ભાગો છે : 1. સૌથી બહારનો વિસ્તાર (Outer zone) : સંપૂર્ણ દહનવાળો, ભૂરો રંગ, સૌથી વધુ ગરમ ભાગ (અપ્રકાશિત). સોની સોનું-ચાંદી પીગળાવવા આ ભાગનો ઉપયોગ કરે છે. 2. મધ્યનો વિસ્તાર (Middle zone) : અપૂર્ણ દહનવાળો, પીળો રંગ, પ્રકાશિત, મધ્યમ ગરમ (દહન ન પામેલા કાર્બન કણોને લીધે પીળો દેખાય છે). 3. સૌથી અંદરનો વિસ્તાર (Innermost zone) : દહન ન થયેલી મીણની વરાળવાળો, કાળો રંગ, સૌથી ઓછો ગરમ ભાગ.
આદર્શ બળતણ (Ideal Fuel) : જે સસ્તું, સરળતાથી પ્રાપ્ત, મધ્યમ દરે સળગતું, ઊંચી ઉષ્મા આપતું અને કોઈ પ્રદૂષણ કે રાખ ન છોડતું હોય તેને આદર્શ બળતણ કહે છે.
કેલરી મૂલ્ય (Calorific Value) : 1 કિગ્રા બળતણનું સંપૂર્ણ દહન થવાથી ઉત્પન્ન થતાં ઉષ્મા ઊર્જાના જથ્થાને તેનું કેલરી મૂલ્ય કહે છે. તેનો એકમ કિલોજૂલ પ્રતિ કિગ્રા (kJ/kg) છે. (હાઇડ્રોજનનું કેલરી મૂલ્ય સૌથી વધુ 1,50,000 kJ/kg છે).
દહનથી થતી હાનિકારક અસરો : • અદહન પામેલા કાર્બન કણો શ્વાસના રોગો જેવા કે અસ્થમા (દમ) પ્રેરે છે. • અપૂરતા દહનથી અત્યંત ઝેરી કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO) બને છે, જે બંધ રૂમમાં સૂતેલા વ્યક્તિનું મૃત્યુ કરી શકે છે. • વધતો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) ગ્લોબલ વોર્મિંગ (Global Warming) વધારે છે, જેનાથી હિમનદીઓ પીગળે છે. • સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ (SO₂) અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ વરસાદના પાણીમાં ભળી એસિડ વર્ષા (Acid Rain) લાવે છે, જે ખેતીના પાક, જમીન અને ઇમારતોને નુકસાન કરે છે.
