Wyjaśniamy czym jest spalanie, jak ono zachodzi i jakie są etapy reakcji. Również klasyfikacja i przykłady.
Spalanie to reakcja chemiczna, która uwalnia światło i energię cieplną.Co to jest spalanie?
Spalanie jest rodzajem egzotermiczna reakcja chemiczna. Może obejmować materiał w stan gazowy lub w stanie niejednorodnym (ciekły-gaz lub stały-gaz). Generować światło Y ciepło w większości przypadków i następuje to dość szybko.
Tradycyjnie spalanie rozumiane jest jako proces utlenianie prędkość niektórych elementów paliwowych, to znaczy składających się głównie z wodoru, węgla, a czasem siarki. Co więcej, z konieczności zachodzi w obecności tlenu.
Właściwie spalanie jest reakcje redoks (redukcja-utlenianie), które mogą zachodzić zarówno w sposób kontrolowany, jak w silnikach spalinowych, jak i niekontrolowany, jak w wybuchach. Reakcje te obejmują wymianę elektrony pomiędzy atomy materii podczas reakcji.
Przez większość czasu powstają spalanie energia cieplna Y światło produkują również inne substancje gazowe i stałe, takie jak dwutlenek węgla (CO2) i para wodnalub stałe pozostałości paliwa (substancji zużytej w reakcji) i utleniacz (substancja promująca reakcję). Wytwarzane substancje zależą od chemicznego charakteru odczynników biorących udział w spalaniu.
W ten sposób, chociaż w tradycyjnym obrazie spalania zawsze występuje ogień, możliwe jest, że ogień nie jest generowany, ponieważ jest to nic innego jak forma osocze (zjonizowany gaz) produkt uwolnienia ciepła z Reakcja chemiczna spalania, którego powstanie zależy od warunków i reagentów każdej konkretnej reakcji.
Jak przebiega spalanie?
W wyniku spalania zawsze powstaje CO2, para wodna, energia i inny związek.Spalanie jest rodzajem reakcji redoks, czyli reakcji redukcji-utleniania. Oznacza to, że w nich jeden reagent ulega utlenieniu (traci elektrony), a drugi ulega redukcji (zyska elektrony).
W przypadku spalania, utleniacz (tlen) pozyskuje elektrony z reduktora (paliwa), czyli utleniacz (tlen) pozyskuje elektrony z paliwa. Zwykle podaje się to zgodnie z następującym wzorem:
Związki spalania mogą się różnić w każdej reakcji spalania, w zależności od ich charakteru, podobnie jak poziomy paliwa mogą się różnić. Energia wygenerowane. Ale dwutlenek węgla i woda są w jakiś sposób wytwarzane we wszystkich procesach spalania.
Rodzaje spalania
Istnieją trzy rodzaje spalania:
- Spalanie całkowite lub doskonałe. Są to reakcje, w których materiał palny ulega całkowitemu utlenieniu (zużyciu) i powstają inne związki utlenione, takie jak dwutlenek węgla (CO2) lub dwutlenek siarki (SO2), w zależności od przypadku, oraz woda (H2O).
- Spalanie stechiometryczne lub obojętne. Tak nazywa się idealne spalanie całkowite, w którym do reakcji wykorzystuje się odpowiednie ilości tlenu i które na ogół występują tylko w środowisko kontrolowane z laboratorium.
- Spalanie niepełne. Są to reakcje, w których w spalinach pojawiają się związki, które nie są całkowicie utlenione (zwane również niespalonymi). Takimi związkami mogą być tlenek węgla (CO), wodór, cząstki węgla i tak dalej.
Reakcja spalania
Procesy spalania w rzeczywistości składają się z zestawu szybkich i równoczesnych reakcji chemicznych. Każdą z tych reakcji można nazwać etapem lub fazą. Trzy podstawowe etapy spalania to:
- Reakcja wstępna lub pierwszy etap. ten węglowodory obecne w materiale palnym rozkładają się i rozpoczynają reakcję z tlenem w powietrze, tworząc rodniki (związki nietrwałe molekularnie). To rozpoczyna reakcję łańcuchową pojawiania się i znikania związki chemiczne gdzie na ogół tworzy się więcej związków niż rozkłada się.
- Utlenianie lub drugi etap. Na tym etapie powstaje większość energii cieplnej reakcji. Gdy tlen reaguje z rodnikami z poprzedniego etapu, proces przemieszczenie brutalny elektrony. W przypadku wybuchów duża liczba rodników prowadzi do masowej i gwałtownej reakcji.
- Koniec reakcji lub trzeci etap. Występuje, gdy utlenianie rodników jest zakończone i molekuły stabilne, które będą produktami spalania.
Przykłady spalania
Oto kilka prostych przykładów spalania w życiu codziennym:
- Oświetlenie meczu/meczu. To najbardziej emblematyczny przypadek spalania. Gdy głowica luminoforu (pokryta fosforem i siarką) jest ocierana o chropowatą powierzchnię, jest ona podgrzewana przez tarcie i wyzwala szybkie spalanie, które z kolei wytwarza krótki płomień.
- Oświetlenie kuchenki gazowej. Kuchnie domowe działają na ogół poprzez spalanie gazu węglowodorowego mieszanina propanu (C3H8) i butanu (C4H10), które urządzenie pobiera z rury lub pojemnika. Umieszczony w kontakcie z powietrzem i zaopatrzony w początkowy ładunek energii cieplnej (np. płomień pilota lub płomień luminoforu), gaz rozpoczyna reakcję; ale aby podtrzymać płomień, paliwo musi być dostarczane w sposób ciągły.
- Mocne fundamenty i materiał organiczny. Większość podstawy mocne (wodorotlenki) np. soda kaustyczna, potaż kaustyczny i inne pH ekstremalnie podstawowe, generują gwałtowne reakcje utleniania, gdy wejdą w kontakt z materiał organiczny. Oznacza to, że w kontakcie z tymi substancjami możemy się poparzyć, a nawet wywołać z nimi pożary, ponieważ reakcje te są zwykle bardzo egzotermiczne.
- Silniki z zapłonem wewnętrznym. Urządzenia te są obecne w samochodach, łodziach i innych pojazdach, które działają z paliwa kopalne takich jak olej napędowy, benzyna czy nafta. Są przykładem zastosowania kontrolowanego spalania. W nich zużywane są zawarte w paliwie węglowodory i powstają niewielkie wybuchy, które w układzie tłokowym zamieniają się w: ruch, wytwarzając również zanieczyszczające gazy, które są uwalniane do atmosfera.