Пояснюємо, що таке горіння, як воно відбувається і які етапи реакції. Також класифікація та приклади.
Горіння - це хімічна реакція, яка виділяє світло і тепло.Що таке горіння?
Горіння є різновидом екзотермічна хімічна реакція. Може залучати матерія в газоподібний стан або в неоднорідному стані (рідина-газ або твердий газ). Згенерувати світло Ю тепла у більшості випадків, і це відбувається значно швидко.
Традиційно під горінням розуміють процес окислення швидкість певних паливних елементів, тобто складаються в основному з водню, вуглецю і іноді сірки. Крім того, це обов'язково відбувається в присутності кисню.
Власне, горіння є окислювально-відновні реакції (відновлення-окислення), яке може відбуватися як контрольованим способом, наприклад, у двигунах внутрішнього згоряння, так і неконтрольованим, наприклад, при вибухах. Ці реакції передбачають обмін електрони між атоми речовини під час реакції.
У більшості випадків утворюється горіння термальна енергія Ю світло а також виробляють інші газоподібні та тверді речовини, такі як вуглекислий газ (CO2) і водяна пара, або тверді залишки палива (речовини, що витрачаються в реакції) і окислювач (речовина, що сприяє реакції). Речовини, що утворюються, залежать від хімічної природи реагентів, що беруть участь у горінні.
Таким чином, хоча в традиційному образі горіння завжди є вогонь, можливо, що вогонь не виникає, оскільки це не що інше, як форма горіння. плазма (іонізований газ) продукт виділення тепла з хімічна реакція горіння, яке утворюється, залежить від умов і реагентів кожної конкретної реакції.
Як відбувається горіння?
У результаті горіння завжди утворюються CO2, водяна пара, енергія та інші сполуки.Горіння є різновидом окисно-відновної реакції, тобто реакції відновлення-окислення. Це означає, що в них один реагент окислюється (втрачає електрони), а інший відновлюється (набирає електрони).
У разі горіння окислювач (кисень) отримує електрони від відновника (палива), або, що те саме, окислювач (кисень), отримує електрони від палива. Зазвичай це дається за такою формулою:
Сполуки згоряння можуть змінюватися в кожній реакції горіння, залежно від їх природи, так само, як можуть змінюватися рівні палива. Енергія створений. Але вуглекислий газ і вода певним чином утворюються при будь-якому згорянні.
Види горіння
Існує три види горіння:
- Повне або ідеальне згоряння. Це ті реакції, під час яких горючий матеріал повністю окислюється (споживається) і утворюються інші оксигеновані сполуки, такі як вуглекислий газ (CO2) або діоксид сірки (SO2), залежно від випадку, і вода (H2O).
- Стехіометричне або нейтральне горіння. Так називають ідеальне повне згоряння, яке використовує для своєї реакції потрібну кількість кисню і яке зазвичай відбувається лише в навколишнє середовище контролюється з лабораторії.
- Неповне згоряння. Це ті реакції, під час яких в газах згоряння з’являються сполуки, які не повністю окислилися (також називаються незгорілими). Такими сполуками можуть бути монооксид вуглецю (СО), водень, частинки вуглецю тощо.
Реакція горіння
Процеси горіння фактично включають набір швидких і одночасних хімічних реакцій. Кожну з цих реакцій можна назвати стадією або фазою. Три основні стадії горіння:
- Попередня реакція або перша стадія. The вуглеводні Присутні в горючому матеріалі розкладаються і починають свою реакцію з киснем в повітря, утворюючи радикали (молекулярно нестабільні сполуки). При цьому починається ланцюгова реакція появи і зникнення хімічні сполуки де, загалом, утворюється більше сполук, ніж розкладається.
- Окислення або друга стадія. На цьому етапі утворюється більша частина теплової енергії реакції. Оскільки кисень реагує з радикалами з попередньої стадії, відбувається процес зміщення насильницька з електрони. У разі вибухів велика кількість радикалів призводить до масової і бурхливої реакції.
- Кінець реакції або третя стадія. Це відбувається, коли окислення радикалів закінчується і молекули стабільні, що будуть продукти згоряння.
Приклади горіння
Деякі прості приклади горіння в повсякденному житті:
- Запалення сірника / сірника. Це найбільш символічний випадок горіння. Коли головку люмінофору (вкриту фосфором і сіркою) зіскоблюють об шорстку поверхню, вона нагрівається тертя і викликає швидке горіння, яке, в свою чергу, створює коротке полум’я.
- Освітлення газової плити. Побутові кухні, як правило, працюють за рахунок спалювання вуглеводневого газу суміш пропану (C3H8) і бутану (C4H10), які прилад черпає з труби або контейнера. Поміщений в контакт з повітрям і забезпечений початковим зарядом теплової енергії (наприклад, полум'я пілота або люмінофора), газ починає свою реакцію; але щоб полум’я не горіло, паливо має подаватись безперервно.
- Міцні основи і органічний матеріал. Більшість з бази міцні (гідроксиди), такі як каустична сода, їдкий поташ та інші рН надзвичайно основні, вони викликають бурхливі реакції окислення при контакті з органічний матеріал. Це означає, що при контакті з цими речовинами ми можемо отримати опік і навіть запалити ними, оскільки ці реакції зазвичай дуже екзотермічні.
- Двигуни внутрішнього згоряння. Ці пристрої є в автомобілях, човнах та інших транспортних засобах, з якими працює горючі корисні копалини наприклад, дизельне паливо, бензин або гас. Вони є прикладом використання керованого горіння. У них вуглеводні в паливі витрачаються і утворюються невеликі вибухи, які в поршневій системі перетворюються на рух, також виробляючи забруднюючі гази, які викидаються в атмосфера.