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Jun 02, 2023

Perché le rocce non bruciano?

Lecturer in Geosciences, University of Montana Natalie Bursztyn does

Docente di Geoscienze, Università del Montana

Natalie Bursztyn non lavora, non fa consulenza, non possiede azioni o riceve finanziamenti da qualsiasi azienda o organizzazione che trarrebbe beneficio da questo articolo e non ha rivelato alcuna affiliazione rilevante oltre alla sua nomina accademica.

L'Università del Montana fornisce finanziamenti come membro di The Conversation US.

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Perché le rocce non bruciano? – Luke, 4 anni, New Market, New Hampshire

Anche se molte rocce non bruciano, alcune lo fanno. Dipende da cosa sono fatte le rocce e questo dipende dal modo in cui si sono formate.

Esistono tre tipi principali di rocce: ignee, sedimentarie e metamorfiche. Queste rocce sono costituite da minerali che hanno caratteristiche diverse. Alcuni si sciolgono in magma o lava – roccia liquida surriscaldata – quando sono esposti al calore. Altri prenderanno fuoco.

Le rocce che bruciano quando si riscaldano stanno bruciando. Ciò significa che gli elementi all'interno delle rocce reagiscono con l'ossigeno presente nell'aria per produrre calore e luce, sotto forma di fiamme.

Gli elementi zolfo, carbonio e idrogeno reagiscono facilmente con l'ossigeno. Le rocce che contengono questi elementi sono combustibili. Senza questi elementi al loro interno, le rocce esposte a sufficiente calore si scioglieranno invece di prendere fuoco.

Le rocce ignee si formano quando il magma sotterraneo o la lava di un vulcano si raffredda e si cristallizza in materiale solido. Queste rocce sono costituite principalmente da minerali silicati che cristallizzano a temperature da 1.300 gradi Fahrenheit (700 gradi Celsius) fino a 2.400 F (1.300 C).

Le rocce ignee contengono pochi o nessun elemento combustibile. Ed è molto difficile rifonderli nel magma perché cristallizzano a temperature così elevate: ci vorrebbe il tipo di inceneritore ad alta tecnologia che le città usano per bruciare i rifiuti per far sì che ciò accada.

Le rocce sedimentarie hanno una storia di formazione molto diversa. Si formano da frammenti di rocce, minerali, talvolta materiale vegetale o animale, e anche cristalli lasciati quando l'acqua evapora, come il calcare che si forma nei bollitori e nelle vasche da bagno.

C'è molto zolfo, carbonio e idrogeno negli esseri viventi. In realtà, questi sono tre dei sei elementi essenziali della vita sulla Terra. Anche i frammenti di materia organica, in particolare le piante morte, sono combustibili e consentono alle rocce di bruciare.

L'ultimo gruppo di rocce è chiamato metamorfico, perché queste rocce si formano quando molto calore e pressione trasformano le rocce esistenti in nuovi tipi senza scioglierle o bruciarle. "Metamorfosi" deriva dal greco antico e significa "trasformazione". Ad esempio, il marmo che potresti vedere nei banconi delle cucine o nelle statue proviene da pietra calcarea che è stata trasformata sotto intenso calore e pressione nelle profondità sotterranee.

Le rocce metamorfiche formate da rocce ignee non conterranno gli elementi combustibili – quelli che bruciano – ma le rocce metamorfiche costituite da rocce sedimentarie sì. Un esempio familiare è il carbone antracite, composto quasi interamente da carbonio. Si è formato quando le piante morte sono cadute nelle paludi molto, molto tempo fa, sono state sepolte dalla sabbia o dal fango e alla fine sono state compresse nel corso di centinaia di milioni di anni in carbone.

Ci sono molti giacimenti di carbone in tutto il mondo. A volte il carbone prende fuoco anche mentre è ancora nel terreno. La causa può essere naturale, come un fulmine, o attività umane come l'estrazione mineraria.

A Centralia, Pennsylvania, un'ex città mineraria, un giacimento di carbone brucia da oltre 50 anni. Ci sono altri incendi di giacimenti di carbone attivi in ​​luoghi di tutto il mondo, tra cui lo Zimbabwe in Africa e Jharia in India.

Se il carbonio viene compresso con una pressione ancora maggiore di quella necessaria per produrlo, alla fine si ottengono i diamanti, il minerale più duro presente in natura. Nel 1772, il chimico francese Antoine Lavoisier dimostrò che i diamanti potevano bruciare quando ne bruciava uno con una lente d'ingrandimento.