Σίγουρα έχετε παρακολουθήσει πολλές πυρκαγιές στην τηλεόραση, έχετε δει μια περιοχή να καίει ή να φωτίζει κάποιο υλικό. Τι πραγματικά συνέβη; Τι είναι το έγκαυμα ή η καύση; Τι απαιτείται για την καύση; Γιατί μπορούν να καούν υλικά; Καίγεται όλο το υλικό; Ας απαντήσουμε τώρα σε αυτές τις ερωτήσεις και μάθετε περισσότερα για το φαινόμενο καύσης.
Το κάψιμο, η φωτιά, η αποτέφρωση είναι συνώνυμα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαράσταση του χημικού φαινομένου που ονομάζεται καύση. Η καύση είναι η χημική αντίδραση στην οποία παράγονται νέες ουσίες μαζί με το φως και τη θερμότητα (καύση ξύλου) ή απλώς θερμότητα (καύση μεθανόλης, ένας τύπος αλκοόλ που χρησιμοποιείται ως καύσιμο).
Δεδομένου ότι είναι μια χημική διαδικασία (τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως θα μετατραπούν σε νέα υλικά), μπορούμε να αντιπροσωπεύσουμε το καύση μέσω μιας εξίσωσης, αλλά είναι απαραίτητο να ενημερωθεί ότι για να προκύψει αντίδραση καύσης, απαιτείται η παρουσία αερίου οξυγόνο2). Δείτε παρακάτω την εξίσωση που αντιπροσωπεύει μια καύση:
Καύσιμο + O2 → CO2 + Χ2Ο
Για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση καύσης, πρέπει να υπάρχουν τέσσερα θεμελιώδη στοιχεία, δηλαδή:
Καύσιμα: υλικό που θα υποστεί μετατροπή και καύση καυσίμου. Παράδειγμα: βενζίνη.
Οξειδωτικό: ουσία που δίνει ζωή και διατηρεί καύση. Παράδειγμα: αέριο οξυγόνο.
Ενέργεια ενεργοποίησης: Είναι μια ενέργεια που θα προκαλέσει την αντίδραση καύσης.
Αλυσιδωτή αντίδραση: μπορούμε να πούμε ότι είναι ο συνδυασμός των τριών παραπάνω στοιχείων, αφού το ένα σχετίζεται με το άλλο, σχηματίζοντας έναν κύκλο. Παράδειγμα ενέργειας ενεργοποίησης: ένας σπινθήρας.
Τα υλικά που μπορούν να καούν είναι ποικίλα, αλλά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα υλικά ως καύσιμα. Τα μεγαλύτερα παραδείγματα καυσίμων είναι οργανικές ενώσεις (ουσίες που έχουν τα στοιχεία υδρογόνο και άνθρακα στη σύνθεσή τους), όπως:
βενζίνη (C8Η18)
αιθανόλη (C2Η6Ο)
μεθανόλη (CH4Ο)
γλυκόζη (C6Η12Ο6)
Αλλά είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ορισμένα μέταλλα υφίστανται επίσης καύση, όπως:
σίδηρος (Fe)
νάτριο (Na)
μαγνήσιο (Mg)
Καθαρό μέταλλο μαγνήσιο
Παρατήρηση:Επομένως, για να λάβει χώρα η αντίδραση είναι απαραίτητο τα καύσιμα να έχουν χημική συγγένεια με τον οξειδωτή, διαφορετικά η διαδικασία δεν θα συμβεί. Για παράδειγμα, η άμμος δεν έχει συγγένεια με το οξυγόνο, οπότε δεν καίει, αντίθετα, χρησιμοποιείται για να σβήσει μια φωτιά.
Υπάρχουν ορισμένοι τύποι καύσης, οι πιο συνηθισμένοι είναι οι εξής:
Πλήρης καύση:είναι αυτή στην οποία παράγεται νερό (H2Ο) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Η φλόγα του είναι μπλε. Παράδειγμα: φωτισμός μιας ελαφρύτερης ή νέας φλόγας.
Χ.Χ.4Ο + 3/2 Ο2 → CO + 2 Η2Ο
Παράδειγμα πλήρους εξίσωσης καύσης μεθανόλης (CH)4Ο)
Ατελής καύση:είναι ένα στο οποίο παράγονται νερό και μονοξείδιο του άνθρακα (CO), με μικρότερη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα να παράγεται επίσης. Εκτός από αυτά τα προϊόντα, αυτή η καύση παράγει αιθάλη (άνθρακας ή άνθρακας). Η φλόγα του είναι κιτρινωπή. Παράδειγμα: καύση ξύλου.
Χ.Χ.4Ο + 3/2 Ο2 → CO + 2 Η2Ο
Παράδειγμα μη ολοκληρωμένης εξίσωσης καύσης
Αργή καύση:είναι εκείνο στο οποίο δεν παράγεται φως και θερμότητα, εκτός από το ότι συμβαίνει πολύ αργά, είναι το μοντέλο της καύσης που συμβαίνει με το σίδηρο. Υποβάλλεται σε καύση, αλλά δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα και νερό, παράγει σκουριά. Παράδειγμα: Σχηματισμός σκουριάς (Fe2Ο3) ατσάλινο μαλλί (χρησιμοποιείται για πλύσιμο πιάτων).
2 FE + 3 O2 → 2 Φε2Ο3
Παράδειγμα εξίσωσης αργής καύσης
Σκουριά σε λουκέτο, ένα παράδειγμα αργής καύσης
Από μένα. Diogo Lopes Dias
