Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Muchas personas han experimentado lo contraproducente que es intentar apagar aceite ardiente echando sobre él un jarro de agua, ya que esa acción solo conduce normalmente a empeorar las cosas. En general, es muy peligroso tratar de extinguir con agua los incendios de aceite y otras grasas de densidad inferior a la del agua.
El experimento
Se puede probar a apagar acete ardiente en el laboratorio o en un lugar despejado que no tenga riesgo de incendio.
Se pone una pequeña cantidad de aceite en un crisol que se calienta en un mechero Bunsen hasta que el aceite comience a arder. En ese momento, cubrir el recipiente con una tapa metálica, lo que debería apagar el fuego. Es posible que al retirar la tapa el aceite vuelva a incendiarse; en ese caso, volver a tapar el recipiente durante más tiempo para que el aceite se enfríe suficientemente.
Incendiar de nuevo el aceite pero en este caso tratar de apagar el fuego vertiendo un poco de agua. Se comprobará que la llama alcanza una gran altura. Ni que decir tiene, hay que extremar las precauciones para hacer esto y siempre es recomendable trabajar (o al menos empezar) a pequeña escala y con la protección de una vitrina. El agua se debería verter desde cierta distancia y con ayuda de algún dispositivo alargador.
Explicación
Extinción con una tapa
Lo primero que hay que aclarar es que la masa de aceite completa no arde; el fuego se produce en la superficie de contacto con el aire porque es en ella donde el aceite se vaporiza. Las moléculas de vapor del combustible (el aceite) permiten un pleno contacto con las de comburente (el oxígeno del aire) y eso facilita extraordinariamente la combustión.
El aceite ardiente se apaga tapando el recipiente que lo contiene porque así se evita su contacto con el oxígeno. Si el aceite apagado con una tapa se vuelve a incendiar al retirarla, será porque el aceite está demasiado caliente. Hay tres temperaturas a considerar: el punto de inflamación, a unos 330 oC, en el que el aceite se enciende al recibir una llama o chispa; el punto de combustión, a aproximadamente 370 oC, a partir del cual el aceite continuará ardiendo al retirar la fuente de ignición; y la temperatura de autoignición, a cerca de 430 oC, a la cual los vapores de aceite se incendiarán sin una fuente de ignición.
Extinción con agua
Al verter agua sobre el aceite, aquella se hunde bajo este por razón de la diferencia de densidad (acentuada por el hecho de que, al estar el aceite muy caliente, es aún menos denso que a temperatura ambiente). Por tanto, el agua no puede impedir el aceite siga generando vapor que entre en contacto con el oxígeno y se queme.
Peor todavía, el agua bajo el aceite se vaporizará instantáneamente debido al calor, por lo que su vapor tenderá a salir violentamente de debajo del aceite, arrastrando a este hacia arriba e incrementando su superficie de exposición al aire y, en consecuencia, aumentando su vaporización y su rápida combustión. Esto se traducirá en una bola de fuego que puede alcanzar una altura considerable. Es posible que el fuego del aceite se apague, pero también es muy probable que la bola alcance a la persona o que prenda fuego a otra parte de la habitación.
El efecto Leidenfrost
Podría objetarse que el agua debería, en principio, flotar sobre el aceite debido al efecto Leidenfrost. Este fenómeno consiste en que, cuando se coloca una gota de un líquido sobre una superficie cuya temperatura es superior al punto de ebullición de ese líquido, se forma una capa de vapor alrededor de la gota que actúa como colchón. El efecto Leidenfrost es fácilmente observable cuando se añada un poco de agua a una sartén muy caliente. Se comprobará que se forman gotas que se deslizan erráticamente por la superficie metálica hasta que finalmente se evaporan. Paradójicamente, las gotas tardan más tiempo en desaparecer que a temperaturas inferiores en las que el efecto no se produce y hay un contacto pleno entre la gota y el metal, y también desaparecen antes a temperaturas demasiado altas. El punto de Leidenfrost es la temperatura a la que la gota dura más tiempo.
El agua tiene un punto de Leidenfrost de unos 200 oC. Como el aceite ardiente está a bastante más temperatura, el agua que se agrega al aceite para apagarlo podría experimentar el fenómeno y flotar sobre el aceite. Pero esto ocurriría si no hubiera turbulencias en el aceite y si el agua se añadiera cuidadosamente. No son precisamente estas las circunstancias que se dan cuando se ha de apagar aceite ardiente, sino que el agua se arrojará de tal modo que gran parte de ella se hundirá inmediatamente bajo el aceite, vaporizándose enseguida.
Cómo apagar aceite con agua
Por lo dicho, la mejor forma de apagar un fuego de aceite en la cocina no es añadir agua; la mejor forma es impedir que el aceite acceda al aire (más propiamente, al oxígeno del aire), que es el comburente. Basta poner una tapa sobre la sartén.
¿Quiere decir esto que podamos decir categóricamente que el fuego del aceite no se apaga con agua? No, porque depende de cómo se añada el agua. Si se añade un jarro de ella sobre el aceite, ya hemos explicado por qué el fuego no se apagará. Pero si se rocía agua en gotas muy finas sobre el aceite ardiente, sí se podría apagar el fuego sin los efectos secundarios mencionados.
La razón es que esa niebla, por un lado, absorbería parte del calor de la llama rápidamente, lo que disminuiría la liberación de vapor de aceite; y, por otro lado, el agua rociada se convertiría en vapor, el cual desplazaría al oxígeno responsable de la combustión. Ahora bien, no queda garantizado que rociando agua de cualquier manera se consiga apagar un fuego de aceite (o de petróleo o de compuestos de naturaleza similar); tendría que hacerse convenientemente, con el equipo adecuado y por profesionales.
En ciertas ocasiones se apagan fuegos con agua a la que se han agregado aditivos que producen espumas; el objetivo es que disminuya la densidad del agua y esta flote sobre el líquido ardiente.
Precauciones
Estos experimentos deben realizarse en un lugar abierto sin riesgo de incendio. Puede ser en vitrina, pero usando cantidades muy pequeñas para que la llama no alcance mucha altura.
El operador debería portar gafas de seguridad y estar protegido por una pantalla porque el material ardiente puede saltar en cualquier dirección. Para echar el agua sobre el aceite debería utilizarse algún tipo de pértiga.
No se debe olvidar que todo riesgo se disminuye empleando cantidades pequeñas, al menos en fases previas de pruebas.
Referencias
- D. Fleming. A flash in the pan. Education in Chemistry, 2017. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/a-flash-in-the-pan/3007814.article.
- I. Fine. Some spectacular experiments in chemistry. J. Chem. Educ. 1931, 8, 929. DOI: 10.1021/ed008p929.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
