لقد شاهدت بالتأكيد عدة حرائق على شاشة التلفزيون ، وشهدت منطقة تحترق أو أشعلت النار في بعض المواد. ماذا حدث بالتحديد؟ ما هو الحرق أو الاحتراق؟ ما هو المطلوب لحدوث الاحتراق؟ لماذا يمكن حرق المواد؟ هل كل المواد تحترق؟ دعنا الآن نجيب على هذه الأسئلة ونتعلم المزيد عن ظاهرة الاحتراق.
الحرق والنار والحرق هي مرادفات يمكن استخدامها لتمثيل ظاهرة كيميائية تسمى الاحتراق. الاحتراق هو التفاعل الكيميائي الذي يتم فيه إنتاج مواد جديدة مع الضوء والحرارة (حرق الأخشاب) أو الحرارة فقط (حرق الميثانول ، وهو نوع من الكحول يستخدم كوقود).
نظرًا لأنها عملية كيميائية (سيتم تحويل المواد المستخدمة من قبل إلى مواد جديدة) ، يمكننا تمثيل الاحتراق من خلال معادلة ، ولكن من الضروري الإبلاغ عن أنه لكي يحدث تفاعل احتراق ، يلزم وجود غاز الأكسجين2). انظر أدناه المعادلة التي تمثل الاحتراق:
الوقود + O2 → كو2 + ح2ا
لكي يحدث تفاعل الاحتراق ، يجب أن تكون هناك أربعة عناصر أساسية ، وهي:
وقود: المواد التي ستخضع للتحول واحتراق الوقود. مثال: بنزين.
مؤكسد: مادة تعطي الحياة وتحافظ على الاحتراق. مثال: غاز الأكسجين.
طاقة التفعيل: إنها طاقة ستسبب تفاعل الاحتراق.
تفاعل تسلسلي: يمكننا القول أنه مزيج من العناصر الثلاثة أعلاه ، حيث يرتبط أحدهما بالآخر ، ويشكل دورة. مثال على طاقة التنشيط: شرارة.
تتنوع المواد التي يمكن حرقها ، ولكن لا يمكن استخدام كل مادة كوقود. أعظم الأمثلة على الوقود هي المركبات العضوية (المواد التي تحتوي على عنصري الهيدروجين والكربون في تركيبها) ، مثل:
بنزين (C.8ح18)
الإيثانول (C.2ح6س)
الميثانول (CH4س)
الجلوكوز (سي6ح12ا6)
لكن من المثير للاهتمام ملاحظة أن بعض المعادن تخضع أيضًا للاحتراق ، مثل:
الحديد (Fe)
الصوديوم (نا)
المغنيسيوم (ملغ)
المغنيسيوم المعدني النقي
ملاحظة:لذلك ، لكي يحدث التفاعل ، من الضروري أن يكون للوقود تقارب كيميائي مع المؤكسد ، وإلا فلن تحدث العملية. فمثلاً الرمل ليس له صلة بالأكسجين ، لذا فهو لا يحترق بل على العكس يستخدم لإخماد حريق.
هناك بعض أنواع الاحتراق ، وأكثرها شيوعًا ما يلي:
الاحتراق الكامل:هو الذي ينتج الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2). لهبها أزرق. مثال: إشعال شعلة موقد أخف أو جديد.
CH4س + 3/2 س2 → ثاني أكسيد الكربون + 2 ح2ا
مثال على معادلة احتراق كاملة للميثانول (CH)4س)
احتراق غير كامل:هو واحد يتم فيه إنتاج الماء وأول أكسيد الكربون (CO) ، مع إنتاج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون أيضًا. بالإضافة إلى هذه المنتجات ، ينتج عن هذا الاحتراق السخام (الفحم أو الكربون). لهبها مصفر. مثال: حرق الأخشاب.
CH4س + 3/2 س2 → ثاني أكسيد الكربون + 2 ح2ا
مثال على معادلة احتراق غير كاملة
الاحتراق البطيء:إنه النوع الذي لا ينتج فيه الضوء والحرارة ، بالإضافة إلى أنه يحدث ببطء شديد ، إنه نموذج الاحتراق الذي يحدث مع الحديد. إنه يخضع للاحتراق ، لكنه لا ينتج ثاني أكسيد الكربون والماء ، ينتج الصدأ. مثال: تكوين الصدأ (Fe2ا3) صوف صلب (يستخدم لغسيل الأطباق).
2 FE + 3 O2 → 2 Fe2ا3
مثال على معادلة الاحتراق البطيء
الصدأ على القفل ، مثال على الاحتراق البطيء
بي ديوغو لوبيز دياس
