Изгарянето е всяка химична реакция, при която a гориво (окисляем материал) реагира с a окислител - газообразен материал, който съдържа кислороден газ (O2), като въздух. Тази реакция винаги е екзотермична, тоест освобождава енергия под формата на топлина. Като цяло се освобождават други продукти, особено когато горивото е органично съединение, като въглероден диоксид и вода, както ще бъде обяснено по-долу.
Горивата могат да бъдат твърди (хартия, дърва, въглища и др.), Течни (алкохол, бензин, нефт дизел и т.н..) или газообразни (водороден газ, бутанов газ и др.). Реакциите на горене са окислително-възстановителни, тъй като горивата претърпяват окисляване (те губят електрони и NOx се увеличава) и окислителят, който е кислород, се редуцира (той получава електрони и неговият Nox намалява) за образуването на продукти.
Тези реакции са много чести и важни в нашето ежедневие. Вижте няколко примера:
Изгаряне на горива като бензин и етанол за задвижване на превозни средства;
Изгаряне на гориво в промишлеността;
Изгаряне на готварски газ за готвене на храна;
Изгаряне на огън;
Клетките на нашето тяло извършват горене, за да смилат храната и да произвеждат енергия, която ще бъде консумирана от тялото.
Костерът е пример за реакция на горене
Имайте предвид, че реакциите на горене се провеждат главно за получаване на топлинна енергия за механични, електрически, отоплителни и т.н.
Освен това, за да възникнат реакции на горене, a запалване, тоест нещо като искра за осигуряване на активираща енергия, което е минималната енергия, необходима за стартиране на процеса.
След като започне, a Верижна реакция, тъй като отделената в самата реакция енергия позволява изгарянето да продължи. Спира само когато горивото или окислителят свършат.
Има два основни типа реакции на горене на органични съединения, които са пълно и непълно изгаряне. Вижте за какво е всеки от тях:
* Пълно изгаряне: Това се случва, когато има достатъчно кислород, за да изразходва цялото гориво и да произвежда въглероден диоксид и вода като продукти. Освен това при пълни реакции на горене Nox на въглерода достига максималната си стойност, която е +4.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Примери:
Пълно изгаряне на метан: СН4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 Н2О(ж) + топлина
Пълно изгаряне на бутан: 2 ° С4Н10 (g) + 13 O.2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 Н2О(ж) + топлина
Поради нарастващото изгаряне на изкопаеми горива, като въглища и петролни продукти, количеството въглероден диоксид (CO2) в атмосферата се е увеличил много, утежнявайки проблема с глобалното затопляне поради засилването на парников ефект.
Освен това, ако в горивото има остатъци от сяра, те също ще бъдат изгорени, освобождавайки сярни оксиди в атмосферата:
с(с) + 3/2 O2 (g) → OS3 (g)
Този оксид реагира с дъждовната вода и генерира сярна киселина, което води до друг екологичен проблем: киселинен дъжд.
Изгарянето на изкопаеми горива от автомобили освобождава замърсяващите газове в атмосферата
* Непълно изгаряне: Това се случва, когато няма достатъчно кислород, който да консумира цялото гориво и произвежда въглероден окис и вода или сажди (които основно са съставени от въглерод) и вода като продукти. Освен това при непълни реакции на горене Nox на въглерода достига по-ниски стойности като +1 и +2.
Примери:
Непълно изгаряне на метан: СН4 (g) + 3/2 O2 (g) → CO(ж) + 2 Н2О(ж)
Непълно изгаряне на метан: СН4 (g) + O2 (g) → C(с) + 2 Н2О(ж)
Непълно изгаряне на бутанов газ: C4Н10 (g) + 9 O.2 (g) → 8 CO(ж) + 10 Н2О(ж)
Непълно изгаряне на бутанов газ: C4Н10 (g) + 5 O2 (g) → 8C(ж) + 10 Н2О(ж)
Непълните реакции на горене генерират по-малко енергия и също така образуват отпадъци, които са много токсични за околната среда.
По този начин изследването на реакциите на горене е изключително важно не само за усъвършенстване на използваните в съвременното общество техники, но и за контрол и намаляване на вредното им въздействие.
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. „Какво е горене?“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.
