forbrenning

Kjemi

2022

Vi forklarer hva forbrenning er, hvordan det oppstår og hva som er stadier av reaksjonen. Også klassifisering og eksempler.

Forbrenning er en kjemisk reaksjon som frigjør lys og varmeenergi.

Hva er forbrenning?

Forbrenning er en type eksoterm kjemisk reaksjon. Kan involvere saken i gassformig tilstand eller i en heterogen tilstand (flytende-gass eller fast-gass). generere lys Y varme i de fleste tilfeller, og det skjer betydelig raskt.

Tradisjonelt forstås forbrenning som en prosess av oksidasjon hastigheten til visse brenselelementer, det vil si hovedsakelig består av hydrogen, karbon og noen ganger svovel. Videre skjer det nødvendigvis i nærvær av oksygen.

Faktisk er forbrenningene redoksreaksjoner (reduksjon-oksidasjon) som kan oppstå både på en kontrollert måte, for eksempel i forbrenningsmotorer, eller ukontrollert, for eksempel ved eksplosjoner. Disse reaksjonene innebærer utveksling av elektroner mellom atomer av materie under reaksjonen.

Mesteparten av tiden genererer forbrenningene Termisk energi Y lys og de produserer også andre gassformige og faste stoffer, som karbondioksid (CO2) og vanndamp, eller de faste restene av drivstoffet (stoffet som forbrukes i reaksjonen) og av oksidasjonsmiddel (stoffet som fremmer reaksjonen). Stoffene som genereres avhenger av den kjemiske naturen til reagensene som er involvert i forbrenningen.

På denne måten, selv om det i det tradisjonelle bildet av forbrenning alltid er brann involvert, er det mulig at brann ikke genereres, siden det ikke er mer enn en form for plasma (ionisert gass) produkt av frigjøring av varme fra kjemisk reaksjon av forbrenningen, som skal dannes avhenger av forholdene og reaktantene for hver spesifikke reaksjon.

Hvordan foregår forbrenningen?

Forbrenning resulterer alltid i CO2, vanndamp, energi og en annen forbindelse.

Forbrenning er en type redoksreaksjon, det vil si en reduksjon-oksidasjonsreaksjon. Dette betyr at i dem blir den ene reaktanten oksidert (mister elektroner), mens den andre reduseres (får opp elektroner).

Ved forbrenning henter oksidasjonsmidlet (oksygen) elektroner fra reduksjonsmidlet (drivstoffet), eller det som er det samme, oksidasjonsmidlet (oksygenet), henter elektroner fra drivstoffet. Dette er vanligvis gitt i henhold til følgende formel:

Forbrenningsforbindelser kan variere i hver forbrenningsreaksjon, avhengig av deres natur, akkurat som nivåene av drivstoff kan variere. Energi generert. Men karbondioksid og vann produseres på en eller annen måte i alle forbrenninger.

Typer forbrenning

Det er tre typer forbrenning:

  • Komplette eller perfekte forbrenninger. De er de reaksjonene der det brennbare materialet blir fullstendig oksidert (forbrukt) og andre oksygenholdige forbindelser produseres, slik som karbondioksid (CO2) eller svoveldioksid (SO2), alt ettersom, og vann (H2O).
  • Støkiometriske eller nøytrale forbrenninger. Dette er navnet gitt til de ideelle fullstendige forbrenningene, som bruker akkurat de riktige mengder oksygen for å reagere og som vanligvis bare forekommer i miljø kontrollert fra et laboratorium.
  • Ufullstendige forbrenninger. De er de reaksjonene der forbindelser som ikke er fullstendig oksidert (også kalt uforbrente) vises i forbrenningsgassene. Slike forbindelser kan være karbonmonoksid (CO), hydrogen, karbonpartikler og så videre.

Forbrenningsreaksjon

Forbrenningsprosesser omfatter faktisk et sett med raske og samtidige kjemiske reaksjoner. Hver av disse reaksjonene kan kalles et stadium eller fase. De tre grunnleggende stadiene av forbrenning er:

  • Forreaksjon eller første stadium. De hydrokarboner tilstede i det brennbare materialet brytes ned og begynner sin reaksjon med oksygenet i luft, danner radikaler (molekylært ustabile forbindelser). Dette starter en kjedereaksjon av utseende og forsvinning av kjemiske forbindelser hvor det generelt dannes flere forbindelser enn dekomponeres.
  • Oksidasjon eller andre trinn. På dette stadiet genereres det meste av varmeenergien til reaksjonen. Som oksygen reagerer med radikalene fra forrige trinn, en prosess med forskyvning voldelig av elektroner. Ved eksplosjoner fører et høyt antall radikaler til en massiv og voldsom reaksjon.
  • Slutt på reaksjon eller tredje trinn. Det oppstår når oksidasjonen av radikaler er fullført og molekyler stabil som vil være forbrenningsprodukter.

Eksempler på forbrenning

Forbrenning skjer i motorer som frigjør energi for bevegelse.

Noen enkle eksempler på forbrenning i hverdagen er:

  • Tenningen av en fyrstikk / fyrstikk. Det er det mest emblematiske tilfellet av forbrenning. Når fosforhodet (dekket med fosfor og svovel) skrapes mot en ru overflate, varmes det opp av friksjon og utløser en rask forbrenning, som igjen gir en kort flamme.
  • Tenning av en gasskomfyr. Husholdningskjøkken fungerer ved å brenne en hydrokarbongass, generelt blanding av propan (C3H8) og butan (C4H10), som apparatet trekker fra et rør eller en beholder. Plassert i kontakt med luft og forsynt med en innledende ladning av varmeenergi (som en pilotflamme, eller den til en fosfor), begynner gassen sin reaksjon; men for å holde flammen brennende, må drivstoff tilføres kontinuerlig.
  • Sterke fundamenter og organisk materiale. Mesteparten av baser sterke (hydroksider) som kaustisk soda, kaustisk potaske og annet pH ekstremt grunnleggende, de genererer voldsomme oksidasjonsreaksjoner når de kommer i kontakt med organisk materiale. Dette betyr at vi kan brenne oss ved kontakt med disse stoffene og til og med starte brann med dem, siden disse reaksjonene vanligvis er svært eksoterme.
  • Interne forbrenningsmotorer. Disse enhetene finnes i biler, båter og andre kjøretøy som opererer med fossilt brensel som diesel, bensin eller parafin. De er et eksempel på bruk av kontrollert forbrenning. I dem forbrukes hydrokarbonene i drivstoffet og det genereres små eksplosjoner som i stempelsystemet omdannes til bevegelse, som også produserer forurensende gasser, som slippes ut i atmosfære.
!-- GDPR -->