Förbränning är en kemisk process för snabb oxidation som åtföljs av frisättning av låg energi i form av värme och ljus. För att denna process ska kunna ske krävs närvaron av ett bränsle, en oxidator och värme. Materialet som kan brinna och kombineras med syre kallas bränsle. Vid vanlig förbränning är bränslet en sammansatt substans, som kolväten (petroleumgas, bensin, fotogen, paraffin, etc.). Syre, ett väsentligt element för att oxidationsprocessen ska inträffa och fortsätta, är känd som ett oxidationsmedel.
Vad är förbränning?
Innehållsförteckning
Förbränning definieras som en kemisk reaktion med snabb oxidation, en som åtföljs av en låg frisättning av energi i form av värme och ljus. För att denna process ska kunna ske krävs närvaron av ett bränsle, en oxidant och värme.
Varje ämne som kan brinna under vissa förhållanden kallas förbränning. Liksom alla ämnen som kan brinna eller genomgå snabb oxidation.
Typer av förbränning
Reaktionen skapad av förbränningskomponenterna; det brännbara materialet och oxidationsmedlet beskrivs i tre typer av reaktioner, vilka är följande:
Komplett förbränning
Denna förbränning reagerar när det brännbara materialet är helt oxiderat och konsumeras, sedan produceras andra syresatta föreningar, såsom svaveldioxid, koldioxid eller vattenånga.
Stökiometrisk förbränning
Detta är namnet på kompletta förbränningar, som uppstår när metan omvandlas till CO2 och H2O, de använder rätt mängder syre för sin reaktion och förekommer i allmänhet endast i ett laboratoriums kontrollerade miljö med användning av nödvändiga instrument. För exempelvis pulveriserad metan används förbränningsskeden.
Ofullständig förbränning
Det är de i vilka halv oxiderade föreningar (även kallad oförbrända) visas från förbränningsgaser, såsom kol monoxide (CO), väte, kolpartiklar etc.
Förbränningsprocess
Bränslet måste nå en lägsta temperatur för att det ska brinna, denna temperatur kallas antändningspunkt eller flampunkt. Brännbara material har låg temperaturinflammation och går lätt in i förbränning.
Om kol eller svavel förbränns i lika stora mängder, kommer det att observeras att den värmeenergi som frigörs av kol är större än den som frigörs av svavel. Detta innebär att bränslen inte avger lika mycket värme när de bränns. Det finns några som ger mycket värmeenergi, medan andra mindre värme.
Som ett resultat av processen erhålls förbränningsprodukterna. Dessa beror på bränslets natur, men i allmänhet produceras vattenånga, koldioxid och kol. Det faktum att betydande mängder energi släpps ut när man bränner bränsle ger dessa material särskild betydelse, eftersom de kan användas för vårt bruk.
Industrier, fabriker och elproduktionsanläggningar använder förbränning för att hämta den energi de behöver för att fungera. För närvarande upptar kolväten den första platsen bland energikällorna.
Förbränningsprodukter
Rök
Den består av fasta och flytande partiklar suspenderade i luften. Med storlekar mellan 0,005 och 0,01 millimikron. Detta har irriterande effekter på slemhinnan.
Rök är praktiskt taget den första riskfaktorn i utvecklingen av en brand innan du kan känna effekten av att öka temperaturen. Det finns då:
- Vit rök: förbränning av vegetabiliska produkter, foder, foder etc.
- Gul rök: kemikalier som innehåller svavel, bränslen som innehåller saltsyra och salpetersyra.
- Grå rök: cellulosaföreningar, konstgjorda fibrer etc.
- Lätt svart rök: gummi.
- Mörk svart rök: olja, akrylfibrer etc.
På samma sätt blandas röken med giftiga gaser som kommer att ändra dess färg:
- Vit rök: brinner fritt.
- Flamma: temperaturen varierar beroende på faktorer som typen av bränsle och koncentrationen av oxidationsmedel.
- Värme: Värme är en svår energiform som höjer temperaturen.
Exempel på förbränning
Ett vaxat ljus: till en början sker den kemiska reaktionen bara i ljusstaken. När flammen når vaxet inträffar emellertid en reaktion också i vaxet.
Träförbränning - Kolvätena i trä kombineras med syre för att bilda vatten och koldioxid. Detta är en mycket energisk reaktion, så det genererar stora mängder värme och ljus för att frigöra den energin.
En tänd tändsticka: När en tändsticka gnuggas mot en något ojämn yta genererar friktionen sådan värme i tändstickshuvudet (bestående av fosfor och svavel) att den ger en flamma. Detta är en ofullständig reaktion eftersom det finns rester från tändstickspapperet.
Förbränning av kol: vid förbränning av kol reagerar det och förvandlas från ett fast ämne till en gas. I denna reaktion frigörs energi i form av värme.
Fyrverkerier: när tänd fyrverkeri orsakar värmen kemikalier i det som reagerar med syre i atmosfären för att producera värme och ljus. Man kan säga att det är en ofullständig reaktion.
Lägereld: Lägereldar är exempel på vilken typ av reaktion som sker mellan torra löv, papper, ved eller något annat kolväte och en mängd kalorinergi (som en tänd tändsticka eller en gnista som alstras av stenar).
Gasspis - Gasspisar körs på propan och butan. Dessa två gaser, när de är i kontakt med en initial laddning av värmeenergi (till exempel en fosfor), brinner. Det är en fullständig reaktion, eftersom det inte genererar avfall, här kan det orsaka spontan förbränning.
Skogsbränder: Skogsbränder är exempel på okontrollerade reaktioner. Som med ved är de ofullständiga reaktioner eftersom de lämnar rester.
Starka baser och organiskt material: när det gäller dessa material, såsom kaustisk soda, reagerar det när det kommer i kontakt med organiskt material.
Wisps: Wisps är spontana lågor som genereras i träsk med högt innehåll av sönderdelande organiskt material.
Bränsle i motorer: förbränningsmotorn används i bilar som bär kolväten för att kunna fungera i förbränningskammaren, bensin är en av huvudkomponenterna för att den interna reaktionen ska kunna äga rum.
Förbränning av metanol: Det kallas också metylalkohol, det är ett exempel på en perfekt reaktion, eftersom det inte genererar något annat än vatten och koldioxid.
Förbränning av metalliskt magnesium: Detta är ett exempel på en reaktion där varken vatten eller koldioxid frigörs. I detta fall är produkten magnesiumoxid. Det är en ofullständig förbränning eftersom den producerar magnesiumoxid.
Sprängämnen - Sprängämnen, såsom krut och nitroglycerin, genererar förbränningsreaktionen och uppträder i millisekunder. Det bör noteras att det finns svaga och starka sprängämnen.
Krut - Krut är ett svagt sprängämne. Vid svaga sprängämnen måste de placeras i trånga utrymmen (t.ex. ett vapenrum) för att de ska fungera.
Förbränningsbilder
Därefter visar vi några förbränningsbilder och de olika resultat som erhållits i var och en av dem:
Vanliga frågor om förbränning
Hur sker förbränning?
Det sker genom en snabb oxidation kemisk reaktion som åtföljs av en låg frigöring av energi i form av värme och ljus. För att denna process ska kunna ske krävs närvaron av ett bränsle, en oxidant och värme.
Vad är förbränning för?
Det används ofta i enheter som hjälper till att flytta människor från en plats till en annan (bilar, bussar, flygplan, båtar etc.). På samma sätt används den också i hemmet för att utföra flera funktioner, till exempel i gaskaminer eller bensinkaminer för att laga mat, i ljus som ibland används för att tända etc.
Vad är levande förbränning?
Det är de som förbrukar bränsle på det mest våldsamma sättet och, förutom en hög värmehastighet, genererar ljus. Till exempel ett tänt ljus, en tändsticka eller en eld.
Vad behövs för att förbränning ska kunna ske?
För att producera en kemisk reaktion behöver du ett bränsle, en oxidant och nå den så kallade antändningstemperaturen, det vill säga du behöver ett element som brinner (bränsle) och ett annat som ger en reaktion (oxidant) och i allmänhet syre i form av gasformig O2.
Vilka är reaktionerna från förbränning?
Den kemiska reaktionen frigör en stor mängd energi i form av värme (termisk energi) som följaktligen leder till en expansion av gaser (koldioxid och vattenånga) som skapar en flamma, vilket är den glödande gasmassan som reflekterar värme och lätt, och är i kontakt med det brännbara ämnet.
