Kindlasti olete televiisorist vaadanud mitut tulekahju, olnud tunnistajaks piirkonna põlemisele või mõne materjali süütamisele. Mis tegelikult juhtus? Mis on põletus või põlemine? Mida on vaja põlemise toimumiseks? Miks saab materjale põletada? Kas kogu materjal põleb? Vastame nüüd neile küsimustele ja õpime lisateavet põlemisnähtuse kohta.
Põlemine, tulekahju, tuhastamine on sünonüümid, mida saab kasutada keemilise nähtuse, mida nimetatakse põlemiseks, esindamiseks. Põlemine on keemiline reaktsioon, mille käigus tekivad uued ained koos valguse ja kuumusega (puidu põletamine) või lihtsalt soojusega (metanooli põletamine, teatud tüüpi kütusena kasutatav alkohol).
Kuna tegemist on keemilise protsessiga (varem kasutatud materjalid muudetakse uuteks materjalideks), saame seda esindada põlemine võrrandi kaudu, kuid on vaja teavitada, et põlemisreaktsiooni toimumiseks on vajalik gaasi olemasolu hapnik2). Vt põlemist tähistavat võrrandit allpool:
Kütus + O2 → CO2 + H2O
Põlemisreaktsiooni toimumiseks peab olema neli põhielementi:
Kütus: materjal, mis läbib muundumise ja kütuse põlemise. Näide: bensiin.
Oksüdeeriv: aine, mis annab elu ja hoiab põlemist. Näide: hapnikugaas.
Aktiveerimisenergia: see on energia, mis põhjustab põlemisreaktsiooni.
Ahelreaktsioon: võime öelda, et see on kolme ülaltoodud elemendi kombinatsioon, kuna üks on seotud teisega, moodustades tsükli. Aktiveerimisenergia näide: säde.
Põletatavaid materjale on erinevaid, kuid kõiki materjale ei saa kütusena kasutada. Kütuste suurimad näited on orgaanilised ühendid (ained, mis sisaldavad elemente vesinik ja süsinik), näiteks:
bensiin (C8H18)
etanool (C2H6O)
metanool (CH4O)
glükoos (C6H12O6)
Kuid on huvitav märkida, et mõned metallid põlevad ka, näiteks:
raud (Fe)
naatrium (Na)
magneesium (Mg)
Puhas metallist magneesium
Tähelepanek:Seetõttu on reaktsiooni toimumiseks vajalik, et kütustel oleks keemiline afiinsus oksüdeerijaga, vastasel juhul protsessi ei toimu. Näiteks ei ole liival hapniku suhtes afiinsust, mistõttu see ei põle, vastupidi, seda kasutatakse tule kustutamiseks.
On olemas mõned põlemistüübid, millest kõige tavalisemad on järgmised:
Täielik põlemine:on see, milles toodetakse vett (H2O) ja süsinikdioksiid (CO2). Selle leek on sinine. Näide: kergema või uue ahju leegi süütamine.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2H2O
Metanooli (CH) täieliku põlemisvõrgu näide4O)
Mittetäielik põlemine:on selline, milles toodetakse vett ja süsinikmonooksiidi (CO), kusjuures toodetakse ka väiksem kogus süsinikdioksiidi. Lisaks nendele toodetele tekitab see põlemine tahma (kivisütt või süsinikku). Selle leek on kollakas. Näide: puidu põletamine.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2H2O
Näide mittetäielikust põlemisvõrrandist
Aeglane põlemine:see on see, milles valgust ja soojust ei teki, lisaks sellele, et see toimub väga aeglaselt, toimub rauaga ka põlemismudel. See põleb, kuid see ei tekita süsinikdioksiidi ja vett, vaid roostet. Näide: rooste moodustumine (Fe2O3) terasvill (kasutatakse nõude pesemiseks).
2 FE + 3 O2 → 2 Fe2O3
Näide aeglase põlemise võrrandist
Rooste tabalukul, näide aeglasest põlemisest
Minu poolt. Diogo Lopes Dias
