Što je izgaranje?

Izgaranje je svaka kemijska reakcija u kojoj a gorivo (oksidirajući materijal) reagira s a oksidans - plinoviti materijal koji sadrži plin kisik (O₂), poput zraka. Ova reakcija je uvijek egzotermna, odnosno oslobađa energiju u obliku topline. Općenito se oslobađaju drugi proizvodi, posebno kada je gorivo organski spoj, poput ugljičnog dioksida i vode, kao što će biti dalje objašnjeno u nastavku.

Goriva mogu biti čvrsta (papir, drvo, ugljen itd.), Tekuća (alkohol, benzin, ulje) dizel itd.) ili plinoviti (plin vodik, plin butan itd.). Reakcije izgaranja su redoks, jer goriva podliježu oksidaciji (gube elektrone i NOx povećava se) i oksidans, a to je kisik, se smanjuje (dobiva elektrone, a njegov Nox smanjuje) za stvaranje proizvoda.

Te su reakcije vrlo česte i važne u našem svakodnevnom životu. Pogledajte nekoliko primjera:

• Izgaranje goriva kao što su benzin i etanol za pogon vozila;

• Izgaranje goriva u industriji;

• Izgaranje plina za kuhanje za kuhanje hrane;

• Gori vatra;

• Stanice našeg tijela izgaraju kako bi probavile hranu i proizvele energiju koju će tijelo potrošiti.

Krijes je primjer reakcije izgaranja

Imajte na umu da se reakcije izgaranja uglavnom provode radi dobivanja toplinske energije za mehaničko, električno, grijanje i tako dalje.

Uz to, da bi se dogodile reakcije izgaranja, a paljenje, to jest nešto poput iskre koja će pružiti energija aktivacije, što je minimalna energija potrebna za pokretanje postupka.

Jednom započeto, a Lančana reakcija, jer energija koja se oslobađa u samoj reakciji omogućuje nastavak izgaranja. Zaustavlja se tek kad gorivo ili oksidans ponestane.

Postoje dvije osnovne vrste reakcija izgaranja organskih spojeva, a to su potpuno i nepotpuno izgaranje. Pogledajte o čemu se radi:

* Potpuno izgaranje: Pojavljuje se kada ima dovoljno kisika za trošenje cijelog goriva i stvaranje ugljičnog dioksida i vode kao proizvoda. Nadalje, u potpunim reakcijama izgaranja Nox ugljika doseže svoju maksimalnu vrijednost, koja je +4.

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

Primjeri:

Potpuno izgaranje metana: CH_{4 (g)} + 2 O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + 2 H₂O_(g) + toplina

Potpuno izgaranje butana: 2 C₄H_{10 (g)} + 13 O._{2 (g)} → 8 CO_{2 (g)} + 10 H₂O_(g) + toplina

Zbog sve većeg izgaranja fosilnih goriva, poput ugljena i naftnih derivata, količina ugljičnog dioksida (CO₂) u atmosferi se mnogo povećao, pogoršavajući problem globalnog zatopljenja zbog intenziviranja efekt staklenika.

Nadalje, ako u gorivu postoje ostaci sumpora, oni će se također sagorjeti, oslobađajući sumporne okside u atmosferu:

s_(s) + 3/2 O_{2 (g)} → OS_{3 (g)}

Ovaj oksid reagira s kišnicom i stvara sumpornu kiselinu, što dovodi do drugog problema u okolišu: kisela kiša.

Izgaranjem fosilnih goriva u automobilima ispuštaju se zagađujući plinovi u atmosferu

* Nepotpuno izgaranje: Javlja se kada nema dovoljno kisika za trošenje cijelog goriva i stvara ugljični monoksid i vodu ili čađu (koja se u osnovi sastoji od ugljika) i vodu kao proizvode. Nadalje, u nepotpunim reakcijama izgaranja ugljik NOx doseže niže vrijednosti poput +1 i +2.

Primjeri:

Nepotpuno izgaranje metana: CH_{4 (g)} + 3/2 O_{2 (g)} → CO_(g) + 2 H₂O_(g)
Nepotpuno izgaranje metana: CH_{4 (g)} + O_{2 (g)} → C_(s) + 2 H₂O_(g)

Nepotpuno izgaranje plina butana: C₄H_{10 (g)} + 9 O._{2 (g)} → 8 CO_(g) + 10 H₂O_(g)
Nepotpuno izgaranje plina butana: C₄H_{10 (g)} + 5 O_{2 (g)} → 8C_(g) + 10 H₂O_(g)

Nepotpune reakcije izgaranja generiraju manje energije i također stvaraju otpad koji je vrlo toksičan za okoliš.

Stoga je proučavanje reakcija izgaranja izuzetno važno ne samo za unapređenje tehnika koje se koriste u modernom društvu, već i za kontrolu i smanjenje njihovih štetnih učinaka.

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Što je izgaranje?"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Pristupljeno 28. lipnja 2021.