Quimica fogo
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Química do fogo
ESTADOS DA MATÉRIA NA NATUREZA
GASES
•Não têm forma•São MUITO compressíveis
LIQUIDOS
•Não têm forma•São POUCO compressíveis
SÓLIDOS
•Têm Forma fixa•São POUCO compressíveis
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Química do fogo
O QUE É O FOGO ?O fogo é uma reacção química de COMBUSTÂO
Envolve 2 regentes:
• Combustível: Substância que reage no seio de um gásex: Hidrogénio• Comburente: Corpo gasoso ou atmosfera que envolve o combustívelex: Cloro
A Combustão liberta calor, é uma REACÇÃO EXOTÉRMICAREACÇÃO EXOTÉRMICA
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Química do fogo
É necessária uma fonte de calor para que se possa dar inicio ao processo, isto é, necessitamos de uma
ENERGIA DE ACTIVAÇÃO.
Só pela junção dos três factores referidos tem origem a COMBUSTÃO
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Química do fogo
Falamos então do
TRIANGULO DO FOGO C
OM
BU
STIV
EL
CO
MB
UR
ENTE
ENERGIA ACTIVAÇÃO
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Química do fogo
O TETRAEDRO DO FOGOPara que a combustão se dê de forma continua
é necessária a presença deRADICAIS LIVRES
que provocam uma REACÇÃO EM CADEIA
COMBUSTIVEL
COMBURENTE
REAÇÃO
CADEIAEN. ACTIVAÇÃO
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Química do fogo
A combustão depende de um grande A combustão depende de um grande
número de factores ligados AO número de factores ligados AO
comburente,comburente, combustívelcombustível E E energia de energia de
activação.activação.
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Química do fogo
15%15% é o teor mínimo de oxigénio necessário para é o teor mínimo de oxigénio necessário para alimentar uma combustão de combustíveis alimentar uma combustão de combustíveis
líquidos ou gasosos.líquidos ou gasosos.
COMBURENTE
Para os combustíveis sólidos o valor é de Para os combustíveis sólidos o valor é de 6%.6%.
Outros comburentes são ainda o Outros comburentes são ainda o cloro cloro e o e o vapor de enxofre.vapor de enxofre.
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Química do fogo
OS Combustíveis LÍQUIDOS CLASSIFICAM-SE QUANTO OS Combustíveis LÍQUIDOS CLASSIFICAM-SE QUANTO AO RISCO DE INCÊNDIO, EM TRÊS GRUPOS:AO RISCO DE INCÊNDIO, EM TRÊS GRUPOS:
� MUITO PERIGOSOSMUITO PERIGOSOS - - QUANDO OQUANDO O PONTO DE PONTO DE TEMPERATURA DE INFLAMAÇÃO É IGUAL OU INFERIOR A TEMPERATURA DE INFLAMAÇÃO É IGUAL OU INFERIOR A 252500 cc
� PERIGOSOS PERIGOSOS - - QUANDO OQUANDO O PONTO DE TEMPERATURA DE PONTO DE TEMPERATURA DE INFLAMAÇÃO ESTÁ ENTRE INFLAMAÇÃO ESTÁ ENTRE 25250 0 c E c E 65650 0 cc
� NÃO PERIGOSOSNÃO PERIGOSOS - - QUANDO OQUANDO O PONTO DE PONTO DE TEMPERATURATEMPERATURA DE INFLAMAÇÃO É SUPERIOR A DE INFLAMAÇÃO É SUPERIOR A 656500 cc
COMBUSTIVEIS
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GRUPO COMBUSTÍVEL TI (0c)
MUITO PERIGOSOS
ETER DE PETRÓLEOGASOLINAACETONABENZENOÁLCOOL A 800
-450
-450a 200
-120
-110
+100
PERIGOSOS
AGUARRASAGUARDENTEPETRÓLEO
+34+36a +54+45a +48
NÃO PERIGOSOS
GASÓLEOÓLEO DE TRAVÕESÓLEOS LUBRIFICANTES
+65a +72+82a +118+175a +220
Características de inflamação de alguns combustíveis líquidosCaracterísticas de inflamação de alguns combustíveis líquidos
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FONTES DE ENERGIA DE ACTIVAÇÃO
A ENERGIA DE ACTIVAÇÃO NECESSÁRIA PARA A A ENERGIA DE ACTIVAÇÃO NECESSÁRIA PARA A INICIAÇÃO DA COMBUSTÃO PODE PROVIR DE INICIAÇÃO DA COMBUSTÃO PODE PROVIR DE
VÁRIAS ORIGENS:VÁRIAS ORIGENS:
ORIGEM TÉRMICAORIGEM TÉRMICA
�� MEIOS DE IGNIÇÃO MEIOS DE IGNIÇÃO (fósforos, pontas de cigarro)(fósforos, pontas de cigarro)
�� INSTALAÇÕES GERADORAS DE CALOR INSTALAÇÕES GERADORAS DE CALOR (fornos,caldeiras)(fornos,caldeiras)
�� RADIAÇÃO SOLAR RADIAÇÃO SOLAR (libertação de vapore combustíveis (libertação de vapore combustíveis da madeira)da madeira)
�� SUPERFÍCIES QUENTES SUPERFÍCIES QUENTES (placa de fogão )(placa de fogão )
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Química do fogo
FONTES DE ENERGIA DE ACTIVAÇÃO
ORIGEM eléctricaORIGEM eléctrica
�� resistência resistência ((aquecedor eléctrico, secadores)aquecedor eléctrico, secadores)
�� Arco voltaico Arco voltaico (cabo de alta tensão partido e contacto (cabo de alta tensão partido e contacto com o solo)com o solo)
�� Electricidade estática Electricidade estática (descarga de um extintor (descarga de um extintor de pó ou de co2 e a terra após esvaziamento rápido)de pó ou de co2 e a terra após esvaziamento rápido)
�� Descarga eléctrica atmosféricaDescarga eléctrica atmosférica
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Química do fogo
ORIGEM mecânicaORIGEM mecânica
�� chispas provocadas por ferramentaschispas provocadas por ferramentas
�� atrito atrito (contacto não lubrificado entre duas peças (contacto não lubrificado entre duas peças metálicas de um motor em movimento)metálicas de um motor em movimento)
�� Reacção química Reacção química (limalha de ferro com óleo)(limalha de ferro com óleo)
Origem químicaOrigem química
FONTES DE ENERGIA DE ACTIVAÇÃO
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Química do fogo
TEMPERATURAS CARTERISTICAS
�� TEMPERATURA DE INFLAMAÇÃO:Temperatura mínima à qual uma substancia emite vapores combustíveis em quantidade suficiente para formar com o comburente uma mistura que por acção de uma fonte de calor se INFLAMA, extinguindo-se a combustão se seguida devido à emissão de vapores em quantidade insuficiente.
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Química do fogo
TEMPERATURAS CARTERISTICAS
�� TEMPERATURA DE COMBUSTÃO:Temperatura mínima à qual uma substancia emite vapores combustíveis em quantidade suficiente para que, em contacto com o comburente, se possa inflamar por acção de uma fonte de calor exterior,e arder continuamente.
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Química do fogo
TEMPERATURAS CARTERISTICAS
�� TEMPERATURA DE IGNIÇÃO:Temperatura mínima à qual os vapores libertados por um combustível se auto-inflamam ( combustão espontânea) sem a presença de uma fonte de calor exterior
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Química do fogo
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
�� OS CORPOS POUCO CONDUTORES OS CORPOS POUCO CONDUTORES (quentes ao (quentes ao tacto: lã, cortiça, plásticos) ardem rapidamente pois tacto: lã, cortiça, plásticos) ardem rapidamente pois permitem a concentração de calor nas zonas de permitem a concentração de calor nas zonas de aquecimento.aquecimento.
�� OS CORPOS BONS CONDUTORES OS CORPOS BONS CONDUTORES (frios ao tacto: (frios ao tacto: mármore, metais, granito) aquecem de forma uniforme e, mármore, metais, granito) aquecem de forma uniforme e, por isso ardem com dificuldade.por isso ardem com dificuldade.
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Química do fogo
ESTADO DE DIVISÃO
O estado de divisão do combustível influencia a capacidade que um corpo tem de se incendiar:
Ex: O petróleo à temperatura ambiente não é inflamável, isto é, se chegarmos uma chama à superfície deste liquido, não se verifica a combustão. No entanto se vaporizarmos o petróleo em direcção a uma fonte de calor, observa-se a sua inflamação imediata.
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Química do fogo
A velocidade a que decorre uma combustão depende de A velocidade a que decorre uma combustão depende de vários factores, sendo tanto mais rápida quanto:vários factores, sendo tanto mais rápida quanto:
Velocidade de combustãoVelocidade de combustão
�� Maior for o grau de divisão do combustível;Maior for o grau de divisão do combustível;
tábuas / serraduratábuas / serradura
�� Mais perigosa for a natureza do combustível;Mais perigosa for a natureza do combustível;
gasolina / gasóleogasolina / gasóleo
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Química do fogo
�� Maior for a quantidade de combustível no queMaior for a quantidade de combustível no que diz respeito à superfície exposta directamentediz respeito à superfície exposta directamente ao comburente;ao comburente;
bidon de gasolina ou a mesma quantidade bidon de gasolina ou a mesma quantidade derramada derramada
�� Maior for o grau de renovação ou alimentação Maior for o grau de renovação ou alimentação do comburente.do comburente.
combustível em recinto fechado ou em espaço combustível em recinto fechado ou em espaço abertoaberto
Velocidade de combustão
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Química do fogo
VELOCIDADE DE COMBUSTÃO
EM RELAÇÃO À VELOCIDADE, CLASSIFICAM-SE AS EM RELAÇÃO À VELOCIDADE, CLASSIFICAM-SE AS
COMBUSTÕES DA SEGUINTE FORMA:COMBUSTÕES DA SEGUINTE FORMA:
LENTASLENTAS
QUANDO SE PRODUZ A UMA TEMPERATURA QUANDO SE PRODUZ A UMA TEMPERATURA
SUFICIENTEMENTE BAIXA PARA QUE NÃO HAJA SUFICIENTEMENTE BAIXA PARA QUE NÃO HAJA
EMISSÃO DE LUZ, ISTO É, INFERIOR A 500 ºc.EMISSÃO DE LUZ, ISTO É, INFERIOR A 500 ºc.
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Química do fogo
vivas
VELOCIDADE DE COMBUSTÃO
É aquela que produz emissão de luz, vulgarmente designada por fogo.
Neste caso, devido à mistura dos gases inflamados com o forma-se chama
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Química do fogo
DEFLAGRAÇÃODEFLAGRAÇÃO
É UMA COMBUSTÃO MUITO RÁPIDA CUJA É UMA COMBUSTÃO MUITO RÁPIDA CUJA
PROPAGAÇÃO DÁ-SE A UMA VELOCIDADE PROPAGAÇÃO DÁ-SE A UMA VELOCIDADE
INFERIOR à DO SOM ( 340 M/S ).INFERIOR à DO SOM ( 340 M/S ).
UM TIRO DE PÓLVORA EXEMPLIFICA ESTE TIPO DE UM TIRO DE PÓLVORA EXEMPLIFICA ESTE TIPO DE
COMBUSTÃO.COMBUSTÃO.
VELOCIDADE DE COMBUSTÃO
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Química do fogo
EXPLOSÃOEXPLOSÃO
É A COMBUSTÃO RESULTANTE DA MISTURA É A COMBUSTÃO RESULTANTE DA MISTURA
DE GASES COM O AR, SENDO A DE GASES COM O AR, SENDO A
PROPAGAÇÃO SUPERIOR À VELOCIDADE DO PROPAGAÇÃO SUPERIOR À VELOCIDADE DO
SOM, DESTRUINDO E PRODUZINDO GRANDE SOM, DESTRUINDO E PRODUZINDO GRANDE
RUÍDO ( DETONAÇÃO ).RUÍDO ( DETONAÇÃO ).
VELOCIDADE DE COMBUSTÃO
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Química do fogo
LIMITES DE INFLAMIBILIDADE/ EXPLOSIVIDADE
�� LIE - LLIE - Limite imite IInferior de nferior de EExplosividade:xplosividade:percentagem mínima de combustível gasoso que percentagem mínima de combustível gasoso que misturado com o ar permite a combustãomisturado com o ar permite a combustão
�� LSE - LLSE - Limite imite SSuperior de uperior de EExplosividade:xplosividade:percentagem máxima de combustível gasoso que percentagem máxima de combustível gasoso que misturado com o ar permite a combustãomisturado com o ar permite a combustão
LIE LSE
1% 2%3%
4% 5% 6% 7%8%
9% 10%
CAMPO DE EXPLOSIVIDADE
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Química do fogo
LIMITES DE INFLAMIBILIDADE/ EXPLOSIVIDADE
Combustivel Campo de ExplosividadeLIE (%) LSE (%)
Hidrogénio 4 74.2Monóxido Carbono 12.5 74.2Acetileno 2.5 80Gasolina (vapor) 1.3 6Éter (vapor) 1.7 48Álcool (vapor) 3.5 18
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Química do fogo
AS FORMAS DE PROPAGAÇÃO DA ENERGIA DA AS FORMAS DE PROPAGAÇÃO DA ENERGIA DA COMBUSTÃO SÃO:COMBUSTÃO SÃO:
RADIAÇÃORADIAÇÃOA RADIAÇÃO é a EMISSÃO contínua DE CALOR (ENERGIA) SOB A A RADIAÇÃO é a EMISSÃO contínua DE CALOR (ENERGIA) SOB A FORMA DE ONDAS ELECTRO-MAGNÉTICAS, QUE SE PROPAGAM FORMA DE ONDAS ELECTRO-MAGNÉTICAS, QUE SE PROPAGAM
EM TODAS AS DIRECÇÕES.EM TODAS AS DIRECÇÕES.
![Page 27: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/27.jpg)
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Química do fogo
conduçãocondução
O calor transmite-se directamente no interior de um corpo O calor transmite-se directamente no interior de um corpo ATRAVÉS DO CONTACTO COM OUTRO CORPO.ATRAVÉS DO CONTACTO COM OUTRO CORPO.
![Page 28: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/28.jpg)
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Química do fogo
convecçãoconvecçãoÉ o processo de transmissão do calor pelo ar em É o processo de transmissão do calor pelo ar em
movimento.movimento.
A propagação por este meio faz-se por todas as comu-A propagação por este meio faz-se por todas as comu-nicações interiores.nicações interiores.
![Page 29: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/29.jpg)
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Química do fogo
Deslocamento de corpos inflamadosDeslocamento de corpos inflamados
Forma de transmissão que se dá pelo deslocamento de Forma de transmissão que se dá pelo deslocamento de
matéria a arder.matéria a arder.
Por exemplo, fagulhas levadas pelo vento, animais com o Por exemplo, fagulhas levadas pelo vento, animais com o
pelo a arder, troncos que se deslocam por uma encosta, pelo a arder, troncos que se deslocam por uma encosta,
provocam novos focos de incêndio.provocam novos focos de incêndio.
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Química do fogo
Nas combustões produzem-se uma série de Nas combustões produzem-se uma série de manifestações e produtos visíveis que são:manifestações e produtos visíveis que são:
Os gases
A chama
O fumoO calor
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Química do fogo
O fumo varia de cor em resultado das O fumo varia de cor em resultado das
substâncias em combustão:substâncias em combustão:
Fumo de cor branca ou cinzento pálidoFumo de cor branca ou cinzento pálido
combustão completa com bastante consumo de combustão completa com bastante consumo de
combustível dispondo de comburente em combustível dispondo de comburente em
quantidade adequada.quantidade adequada.
![Page 32: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/32.jpg)
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Química do fogo
O fumo varia de cor em resultado das
substâncias em combustão:
Fumo negro ou cinzento escuro
Revela que estamos perante uma combustão
de desenvolve grande temperatura e tem falta
de comburente, como é o caso da combustão
de plásticos ou borrachas.
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33
Química do fogo
O fumo varia de cor em resultado das substâncias em combustão:
Fumo amarelo, roxo ou violeta
Assinala geralmente a presença de gases altamente tóxicos.
![Page 34: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/34.jpg)
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Química do fogo
A chamaÉ a manifestação de gases incandescentes, É a manifestação de gases incandescentes,
visíveis, em redor da superfície do material visíveis, em redor da superfície do material
em combustão.em combustão.
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Química do fogo
O calorÉ a energia libertada pela combustão, sendo o É a energia libertada pela combustão, sendo o
principal responsável pela sua propagação dado principal responsável pela sua propagação dado
que aquece todo o ambiente e os produtos que aquece todo o ambiente e os produtos
combustíveis presentes.combustíveis presentes.
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Química do fogo
Os gases
produzidos pela combustão são o resultado da produzidos pela combustão são o resultado da
modificação da composição do combustível.modificação da composição do combustível.
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Química do fogo
Métodos de extinçãoMétodos de extinção
A extinção da combustão corresponde sempre à A extinção da combustão corresponde sempre à
eliminação ou neutralização de, pelo menos, um dos eliminação ou neutralização de, pelo menos, um dos
elementos do elementos do tetraedro do fogo.tetraedro do fogo.
Existem quatro métodos para se proceder à extinção da Existem quatro métodos para se proceder à extinção da
combustão:combustão:
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Química do fogo
Arrefecimento ou limitação do calorArrefecimento ou limitação do calor
É o método mais empregue e consiste em eliminar o calor É o método mais empregue e consiste em eliminar o calor de forma a que a temperatura do combustível seja inferior de forma a que a temperatura do combustível seja inferior
à da combustão.à da combustão.
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Química do fogo
Abafamento ou asfixia (limitação do comburente)Abafamento ou asfixia (limitação do comburente)
É o método que consiste no isolamento do É o método que consiste no isolamento do combustível do oxigénio ou na redução deste no combustível do oxigénio ou na redução deste no
ambiente.ambiente.
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40
Química do fogo
Carência ou limitação do combustívelCarência ou limitação do combustível
Consiste na separação do combustível da Consiste na separação do combustível da fonte de energia ou do ambiente do incêndio.fonte de energia ou do ambiente do incêndio.
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Química do fogo
Rotura da reacção em cadeiaRotura da reacção em cadeiaConsiste em impedir a transmissão de energia (calor) DE Consiste em impedir a transmissão de energia (calor) DE
UMAS PARTÍCULAS PARA OUTRAS, LIMITANDO UMAS PARTÍCULAS PARA OUTRAS, LIMITANDO ASSIM, A FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES.ASSIM, A FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES.
UM BOM EXEMPLO PARA A ROTURA DA REACÇÃO EM UM BOM EXEMPLO PARA A ROTURA DA REACÇÃO EM CADEIA É A UTILIZAÇÃO DE PÓ QUÍMICO COMO CADEIA É A UTILIZAÇÃO DE PÓ QUÍMICO COMO
AGENTE EXTINTOR.AGENTE EXTINTOR.
![Page 42: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/42.jpg)
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Química do fogo
Classes de fogosClasses de fogos
Atendendo ao comportamento dos diversos materiais Atendendo ao comportamento dos diversos materiais
convencionou-se classificar em quatro categorias as convencionou-se classificar em quatro categorias as
diferentes classes de fogos.diferentes classes de fogos.
![Page 43: Quimica fogo](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042518/559ff1e81a28ab485f8b471d/html5/thumbnails/43.jpg)
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Química do fogo
classeclasseclasseclasse designaçãodesignaçãodesignaçãodesignação subst ânciasubst ânciasubst ânciasubst ância
aFogos que resultam da combustão de materiais sólidos, geralmente de natureza orgânica, em que a combustão se faz normalmente com formação de brasa.
Madeira, carvão, papel, tecidos, plásticos, etc.
Fogos que resultam da combustão de líquidos ou sólidos l iquidif icá-veis.
Óleos, gasolina, álcool, t intas, ceras, etc.b
Fogos que resultam da combustão de gases.
Butano, propano, gás natural, aceti- leno, etc.c
Fogos que resultam da combustão de metais.
Sódio, magnésio, t i tânio, alumínio, etc.d