Een vuur heeft drie dingen nodig voordat het kan branden. De eerste is warmte; ook al produceert vuur warmte, het heeft een warmtebron nodig om te gaan branden. De tweede vereiste is brandstof en de derde is zuurstof, omdat vuur in wezen oxidatie is, wat een soort chemische reactie is. De meeste oliën zijn brandstoffen die gemakkelijk ontbranden bij voldoende hoge temperaturen, en die verbranding kan beginnen in de afwezigheid van een vonk onder bepaalde omstandigheden.
Oxidatie van olie
Zuurstof is een zeer reactief element en het meeste komt voor in de atmosfeer in zijn moleculaire vorm, die uit twee gebonden atomen bestaat. De meeste oliën bestaan uit ketens van moleculen gevormd met koolstof en waterstof, en de bindingen die ze vasthouden samen zijn zwak genoeg om bij blootstelling aan de lucht stabielere verbindingen te vormen met zuurstof. Het proces van recombinatie met zuurstof wordt oxidatie genoemd en daarbij komt energie vrij in de vorm van warmte. Twee veelvoorkomende producten van olie-oxidatie zijn kooldioxide en water, hoewel andere aanwezig kunnen zijn, afhankelijk van de samenstelling van de olie.
Snelle oxidatie
Als het vanzelf verloopt, produceert oxidatie meestal niet genoeg warmte om een brand te starten. De warmte die wordt geproduceerd wanneer een oliefilm aan de lucht wordt blootgesteld, is meestal zo klein dat deze verdwijnt voordat er een aanzienlijk temperatuurverschil in de olie kan ontstaan. Deze warmte kan zich echter opbouwen wanneer het oppervlak van de blootgestelde olie toeneemt en de luchtcirculatie wordt verminderd. Dit kan gebeuren wanneer met olie doordrenkte vodden in een losse stapel worden gewatteerd. De energie die door oxidatie wordt geproduceerd, verwarmt de vodden en de hitte verhoogt de oxidatiesnelheid, waardoor een positieve feedbacklus ontstaat. Uiteindelijk kunnen de vodden ontbranden.
Spontane ontbranding
De naam voor het fenomeen waarbij met olie doordrenkte vodden vlam vatten, is zelfontbranding, maar het is niet echt spontaan. Het wordt veroorzaakt door de gestage opbouw van warmte die ontstaat als de olie in de vodden oxideert. Meestal voelen de vodden eerst warm aan, dan smeulen ze en tenslotte, wanneer de temperatuur het vlampunt van de olie bereikt, barsten ze in vlammen uit. Een stapel bladeren of takken kan op dezelfde manier spontaan ontbranden, omdat de natuurlijke oliën oxideren en warmte opbouwen. Olie die in een container wordt bewaard, ontbrandt zelden vanzelf, maar een oliefilm op een plat oppervlak kan ontbranden bij blootstelling aan direct zonlicht.
Veiligheidsoverwegingen
Spontane verbranding van met olie doordrenkte poetslappen is een bekend gevaar. Toediening (OSHA) vereist specifiek dat dergelijke vodden in een vuurbestendige container worden bewaard totdat ze kunnen worden verwijderd de werkplaats. Ook in een wasruimte kan brand ontstaan als olieachtige stoffen zich ophopen op een stapel. Het gevaar is niet specifiek voor op aardolie gebaseerde oliën. Drogende oliën in verfproducten, zoals tung- en lijnolie, zijn ook gevaarlijk, evenals huishoudelijke plantaardige oliën zoals olijfolie. Zelfs als het geen brand veroorzaakt, kan oxidatie van oliën in kleding verkleuring van de stof en scherpe geuren veroorzaken.