Olet varmasti katsellut useita tulipaloja televisiosta, nähnyt alueen palavan tai sytyttänyt materiaalia. Mitä todella tapahtui? Mikä on palaminen tai palaminen? Mitä tarvitaan polttamiseen? Miksi materiaaleja voidaan polttaa? Palaako kaikki aineisto? Vastaamme nyt näihin kysymyksiin ja oppimme lisää palamisilmiöstä.
Polttaminen, tulipalo, polttohautaus ovat synonyymejä, joita voidaan käyttää kuvaamaan kemiallista ilmiötä, jota kutsutaan palamiseksi. Palaminen on kemiallinen reaktio, jossa uusia aineita tuotetaan yhdessä valon ja lämmön (puun polttaminen) tai vain lämmön (metanolin polttaminen, eräänlainen polttoaineena käytettävä alkoholi) kanssa.
Koska kyseessä on kemiallinen prosessi (aiemmin käytetyt materiaalit muuttuvat uusiksi materiaaleiksi), voimme edustaa sitä palaminen yhtälön kautta, mutta on välttämätöntä ilmoittaa, että palamisreaktion tapahtumiseksi tarvitaan kaasua happi2). Katso alla oleva yhtälö, joka edustaa palamista:
Polttoaine + O2 → CO2 + H2O
Jotta palamisreaktio tapahtuisi, on oltava läsnä neljä peruselementtiä, jotka ovat:
Polttoaine: materiaali, joka muuttuu ja polttoaine palaa. Esimerkki: bensiini.
Hapettava: aine, joka antaa elämän ja ylläpitää palamista. Esimerkki: happikaasu.
Aktivointienergia: se on energia, joka aiheuttaa palamisreaktion.
Ketjureaktio: Voimme sanoa, että se on edellä mainittujen kolmen elementin yhdistelmä, koska toinen liittyy toiseen, muodostaen syklin. Esimerkki aktivointienergiasta: kipinä.
Poltettavat materiaalit vaihtelevat, mutta kaikkia materiaaleja ei voida käyttää polttoaineena. Suurimmat esimerkit polttoaineista ovat orgaaniset yhdisteet (aineet, joiden koostumuksessa on vety ja hiili), kuten:
bensiini (C8H18)
etanoli (C2H6O)
metanoli (CH4O)
glukoosi (C6H12O6)
Mutta on mielenkiintoista huomata, että jotkut metallit myös palavat, kuten:
rauta (Fe)
natrium (Na)
magnesium (Mg)
Puhdas metallimagnesium
Havainto:Siksi reaktion tapahtumiseksi on välttämätöntä, että polttoaineilla on kemiallinen affiniteetti hapettimen kanssa, muuten prosessia ei tapahdu. Esimerkiksi hiekalla ei ole affiniteettia happeen, joten se ei pala, päinvastoin, sitä käytetään tulen sammuttamiseen.
On olemassa joitain polttotyyppejä, joista yleisimmät ovat seuraavat:
Täysi palaminen:on se, jossa vettä tuotetaan (H2O) ja hiilidioksidi (CO2). Sen liekki on sininen. Esimerkki: sytyttimen sytyttimen sytyttäminen.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2H2O
Esimerkki täydellisestä metanolin (CH) palamisyhtälöstä4O)
Keskeneräinen palaminen:on sellainen, jossa syntyy vettä ja hiilimonoksidia (CO), jolloin myös pienempi määrä hiilidioksidia tuotetaan. Näiden tuotteiden lisäksi tämä palaminen tuottaa nokea (hiiltä tai hiiltä). Sen liekki on kellertävä. Esimerkki: puun polttaminen.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2H2O
Esimerkki epätäydellisestä polttoyhtälöstä
Hidas palaminen:se on se, jossa valoa ja lämpöä ei tuoteta, sen lisäksi, että se tapahtuu hyvin hitaasti, se on palamismalli, joka tapahtuu raudan kanssa. Se palaa, mutta se ei tuota hiilidioksidia ja vettä, vaan ruostetta. Esimerkki: Ruosteen muodostuminen (Fe2O3) teräsvilla (käytetään astioiden pesuun).
2 FE + 3 O2 → 2 Fe2O3
Esimerkki hitaan palamisen yhtälöstä
Ruoste riippulukolla, esimerkki hitaasta palamisesta
Minun luona. Diogo Lopes Dias
