Vysvětlíme, co je spalování, jak k němu dochází a jaká jsou fáze reakce. Také, klasifikace a příklady.
Spalování je chemická reakce, při které se uvolňuje světelná a tepelná energie.Co je spalování?
Spalování je druh exotermická chemická reakce. Může zahrnovat hmota v plynné skupenství nebo v heterogenním stavu (kapalina-plyn nebo pevná látka-plyn). generovat světlo Y teplo ve většině případů a vyskytuje se značně rychle.
Tradičně je spalování chápáno jako proces oxidace rychlost některých palivových prvků, tj. tvořených převážně vodíkem, uhlíkem a někdy i sírou. Navíc nutně probíhá v přítomnosti kyslíku.
Ve skutečnosti jsou spalování redoxních reakcí (redukční oxidace), ke které může docházet jak řízeným způsobem, např. u spalovacích motorů, tak i neřízeným, např. při explozích. Tyto reakce zahrnují výměnu elektrony mezi atomy hmoty během reakce.
Většinu času vznikají spalování Termální energie Y světlo a produkují také další plynné a pevné látky, jako je oxid uhličitý (CO2) a vodní pára, nebo pevné zbytky paliva (látka spotřebovaná při reakci) a okysličovadlo (látka, která podporuje reakci). Vzniklé látky závisí na chemické povaze činidel podílejících se na spalování.
Tímto způsobem, i když v tradiční představě spalování vždy jde o oheň, je možné, že oheň nevznikne, protože to není nic jiného než forma plazma (ionizovaný plyn) produkt uvolňování tepla z chemická reakce spalování, jehož vznik závisí na podmínkách a reaktantech každé specifické reakce.
Jak probíhá spalování?
Výsledkem spalování je vždy CO2, vodní pára, energie a další sloučenina.Spalování je druh redoxní reakce, tedy redukčně-oxidační reakce. To znamená, že v nich jeden reaktant oxiduje (ztrácí elektrony), zatímco druhý redukuje (získává elektrony).
V případě spalování získává oxidační činidlo (kyslík) elektrony z redukčního činidla (palivo), nebo totéž, okysličovadlo (kyslík), získává elektrony z paliva. To je obecně dáno podle následujícího vzorce:
Spalovací sloučeniny se mohou lišit v každé spalovací reakci v závislosti na jejich povaze, stejně jako se mohou lišit hladiny paliva. Energie vytvořené. Ale oxid uhličitý a voda jsou nějakým způsobem produkovány při každém spalování.
Druhy spalování
Existují tři typy spalování:
- Úplné nebo dokonalé spalování. Jsou to reakce, při kterých je hořlavý materiál zcela oxidován (spotřebován) a vznikají další okysličené sloučeniny, jako je oxid uhličitý (CO2), případně oxid siřičitý (SO2), a voda (H2O).
- Stechiometrické nebo neutrální spalování. To je název pro ideální úplné spalování, které ke své reakci využívá správné množství kyslíku a které se obvykle vyskytuje pouze v životní prostředí řízena z laboratoře.
- Nedokonalé spalování. Jsou to reakce, při kterých se ve spalinách objevují sloučeniny, které nejsou zcela oxidované (nazývané také nespálené). Takovými sloučeninami mohou být oxid uhelnatý (CO), vodík, uhlíkové částice a tak dále.
Spalovací reakce
Spalovací procesy ve skutečnosti zahrnují soubor rychlých a simultánních chemických reakcí. Každá z těchto reakcí může být nazývána fází nebo fází. Tři základní fáze spalování jsou:
- Předreakce nebo první fáze. The uhlovodíky přítomné v hořlavém materiálu se rozkládají a začínají reagovat s kyslíkem v vzduch, tvořící radikály (molekulárně nestabilní sloučeniny). Tím se spustí řetězová reakce objevování a mizení chemické sloučeniny kde obecně více sloučenin vzniká, než se rozkládá.
- Oxidace nebo druhý stupeň. V této fázi vzniká většina tepelné energie reakce. Jak kyslík reaguje s radikály z předchozí fáze, proces přemístění násilný z elektrony. V případě výbuchů vede vysoký počet radikálů k masivní a prudké reakci.
- Konec reakce nebo třetí fáze. Nastává, když je dokončena oxidace radikálů a molekul stabilní, které budou produkty spalování.
Příklady spalování
Některé jednoduché příklady spalování v každodenním životě jsou:
- Osvětlení zápasu / zápasu. Je to nejemblematičtější případ spalování. Když se fosforová hlava (pokrytá fosforem a sírou) otírá o drsný povrch, zahřeje se tření a spouští rychlé spalování, které zase vytváří krátký plamen.
- Osvětlení plynového sporáku. Domácí kuchyně obecně fungují spalováním uhlovodíkového plynu směs propanu (C3H8) a butanu (C4H10), které spotřebič čerpá z potrubí nebo nádoby. Plyn umístěný v kontaktu se vzduchem a opatřený počáteční náplní tepelné energie (jako je plamen pilota nebo plamen fosforu) zahájí svou reakci; ale aby plamen hořel, musí být palivo dodáváno nepřetržitě.
- Pevné základy a organický materiál. Většina základny silné (hydroxidy), jako je hydroxid sodný, hydroxid draselný a další pH extrémně zásadité, generují prudké oxidační reakce, když přijdou do kontaktu s organický materiál. To znamená, že se při kontaktu s těmito látkami můžeme popálit a dokonce jimi zapálit, protože tyto reakce jsou obvykle velmi exotermické.
- Vnitřní spalovací motory. Tato zařízení jsou přítomna v autech, lodích a dalších vozidlech, která s nimi pracují fosilní paliva jako je nafta, benzín nebo petrolej. Jsou příkladem využití řízeného spalování. V nich se spotřebovávají uhlovodíky v palivu a vznikají malé exploze, které se v pístovém systému přeměňují na hnutí, rovněž produkující znečišťující plyny, které se uvolňují do atmosféra.