Изгарянето е бърз окислителен химичен процес, който е придружен от ниско освобождаване на енергия под формата на топлина и светлина. За да се осъществи този процес, е необходимо наличието на гориво, окислител и топлина. Материалът, който е способен да гори и се комбинира с кислород, е известен като гориво. При обикновено изгаряне горивото е съединение, като въглеводороди (нефтен газ, бензин, керосин, парафин и др.). Кислородът, съществен елемент за процеса на окисляване, който протича и продължава, е известен като окислител.
Какво е изгаряне
Съдържание
Изгарянето се определя като бърза окислителна химична реакция, която е придружена от ниско отделяне на енергия под формата на топлина и светлина. За да се осъществи този процес, е необходимо наличието на гориво, окислител и топлина.
Всяко вещество, способно да гори при определени условия, се нарича горене. Както и всяка материя, която може да изгори или да претърпи бързо окисление.
Видове горене
Реакцията, създадена от компонентите на горенето; горимият материал и окислителят се разкриват в три вида реакции, които са следните:
Пълно изгаряне
Това изгаряне реагира, когато горимият материал е напълно окислен и изразходван, тогава се получават странични други кислородни съединения, като серен диоксид, въглероден диоксид или водни пари.
Стехиометрично горене
Това е наименованието на пълно изгаряне, което се случва, когато метанът се трансформира в CO2 и H2O, използва правилните количества кислород за тяхната реакция и които обикновено се случват само в контролирана среда на лаборатория, използвайки необходимите инструменти. Например, в случай на метан на прах, се използва лъжицата за горене.
Непълно изгаряне
Това са тези, при които полуокислените съединения се появяват (наричани още неизгорени) от изгорелите газове, като въглероден окис (CO), водород, въглеродни частици и т.н.
Процес на горене
Горивото трябва да достигне минимална температура, за да може да изгори, тази температура е така наречената точка на запалване или точка на възпламеняване. Горимите материали имат температура с ниско възпаление и влизат лесно за изгаряне.
Ако въглищата или сярата се изгарят в равни количества, ще се забележи, че топлинната енергия, отделяна от въглищата, е по-голяма от тази, отделена от сярата. Това означава, че при изгаряне горивата не отделят равни количества топлина. Има някои, които отделят много топлинна енергия, докато други по-малко топлина.
В резултат на процеса се получават продуктите от горенето. Те зависят от естеството на горивото, но обикновено се произвеждат водни пари, въглероден диоксид и въглерод. Фактът, че при изгарянето на гориво се отделят значителни количества енергия, придава особено значение на тези материали, тъй като те могат да бъдат използвани за нашата употреба.
Индустриите, фабриките и централите за производство на електроенергия използват изгаряне, за да получат енергията, необходима им за функционирането. В момента въглеводородите заемат първо място сред енергийните източници.
Продукти от горенето
Дим
Състои се от твърди и течни частици, суспендирани във въздуха. С размери между 0,005 и 0,01 милимикрона. Това има дразнещи ефекти върху лигавицата.
Димът е практически първият рисков фактор за развитието на пожар, преди да почувствате ефекта от повишаването на температурата. След това имаме:
- Бял дим: изгаряне на зеленчукови продукти, фуражи, фуражи и др.
- Жълт дим: химикали, които съдържат сяра, горива, които съдържат солна и азотна киселина.
- Сив дим: целулозни съединения, изкуствени влакна и др.
- Лек черен дим: каучук.
- Тъмно черен дим: масло, акрилни влакна и др.
По същия начин димът ще се смеси с токсични газове, които ще модифицират цвета му:
- Бял дим: изгаря свободно.
- Пламък: температурата варира в зависимост от фактори като вида гориво и концентрацията на окислител.
- Топлина: Топлината е трудна форма на енергия, която ще повиши температурата.
Примери за горене
Восъчна свещ: отначало химическата реакция протича само в свещника. След като пламъкът стигне до восъка, реакцията също се получава във восъка.
Изгаряне на дърва - Въглеводородите в дървото се комбинират с кислород, образувайки вода и въглероден диоксид. Това е много енергична реакция, така че тя генерира големи количества топлина и светлина, за да освободи тази енергия.
Запалена клечка кибрит: Когато кибритена клечка се търка върху леко грапава повърхност, триенето генерира такава топлина в главата на кибритената клечка (състояща се от фосфор и сяра), че произвежда пламък. Това е непълна реакция, защото има остатъци от восъчната хартия на кибритените клечки.
Изгаряне на въглища: изгарянето на въглища реагира и се превръща от твърдо в газ. При тази реакция енергията се отделя под формата на топлина.
Фойерверки: когато запалва фойерверки, топлината кара химикалите в него да реагират с кислорода в атмосферата, за да произвеждат топлина и светлина. Може да се каже, че това е непълна реакция.
Лагерни огньове: Лагерните огньове са примери за типа реакция, която се случва между сухи листа, хартия, дърва за огрев или друг въглеводород и натоварване с калорична енергия (като запалена клечка кибрит или искра, генерирана от камъни).
Газова печка - Газовите печки работят на пропан и бутан. Тези два газа, когато са в контакт с първоначален заряд на топлинна енергия (фосфор, например), изгарят. Това е пълна реакция, тъй като не генерира отпадъци, тук може да предизвика самозапалване.
Горски пожари: Горските пожари са примери за неконтролирани реакции. Както при дървата за огрев, те са непълни реакции, тъй като оставят остатъци.
Силни основи и органични вещества: що се отнася до тези материали като сода каустик, тя реагира, когато влезе в контакт с органични вещества.
Wisps: Wisps са спонтанни пламъци, които се генерират в блата с високо съдържание на разлагащи се органични вещества.
Горива в двигателите: Двигателят с вътрешно горене се използва в автомобили, превозващи въглеводороди, за да могат да функционират в горивната камера, като бензинът е един от основните компоненти за вътрешната реакция.
Изгаряне на метанол: Известен също като метилов алкохол, той е пример за перфектна реакция, тъй като не генерира нищо друго освен вода и въглероден диоксид.
Изгаряне на метален магнезий: Това е пример за реакция, при която не се отделя нито вода, нито въглероден диоксид. В този случай продуктът е магнезиев оксид. Това е непълно изгаряне, тъй като произвежда магнезиев оксид.
Експлозиви - експлозивите, като барут и нитроглицерин, генерират реакцията на горене и се появяват за милисекунди. Трябва да се отбележи, че има слаби и силни експлозиви.
Барутът - барутът е слаб експлозив. В случай на слаби експлозиви, те трябва да бъдат поставени в затворени пространства (като помещение за оръжие), за да могат да функционират.
Горещи изображения
След това ще ви покажем някои изображения на горенето и различните резултати, получени във всеки един от тях:
Често задавани въпроси относно горенето
Как възниква горенето?
Това се случва чрез бърза окислителна химическа реакция, която е придружена от ниско отделяне на енергия под формата на топлина и светлина. За да се осъществи този процес, е необходимо наличието на гориво, окислител и топлина.
За какво е горенето?
Той се използва широко в устройства, които помагат за преместването на хора от едно място на друго (автомобили, автобуси, самолети, лодки и др.). По същия начин се използва и в домовете, за да изпълнява множество функции, като например в газови печки или в бензинови печки за готвене на храна, в свещи, които понякога се използват за запалване и т.н.
Какво е горене на живо?
Те са тези, които консумират гориво по най-жесток начин и в допълнение към високата скорост на топлина генерират светлина. Например запалена свещ, кибрит или огън.
Какво е необходимо за изгарянето?
За да се получи химическа реакция, имате нужда от гориво, оксидант и да достигнете така наречената температура на запалване, тоест имате нужда от елемент, който изгаря (гориво) и друг, който произвежда реакция (оксидант) и като цяло кислород под формата на газ O2.
Какви са реакциите на горене?
Химичната реакция освобождава голямо количество енергия под формата на топлина (топлинна енергия), което следователно води до разширяване на газовете (въглероден диоксид и водни пари), създавайки пламък, който е нажежаемата газообразна маса, която отразява топлината и светлина и е в контакт с горимото вещество.
