בהחלט צפית במספר שריפות בטלוויזיה, היית עד לאזור בוער או הצת חומר כלשהו. מה באמת קרה? מהי כוויה או בעירה? מה דרוש כדי שתתקיים הבעירה? מדוע ניתן לשרוף חומרים? האם כל החומר בוער? בואו נשיב כעת לשאלות אלו ונלמד עוד על תופעת הבעירה.
שריפה, אש, שריפת גופות הם מילים נרדפות שניתן להשתמש בהם כדי לייצג את התופעה הכימית הנקראת בעירה. בעירה היא התגובה הכימית בה מייצרים חומרים חדשים יחד עם אור וחום (שריפת עצים) או סתם חום (שריפת מתנול, סוג של אלכוהול המשמש כדלק).
מכיוון שמדובר בתהליך כימי (החומרים ששימשו בעבר יהפכו לחומרים חדשים), אנו יכולים לייצג את בעירה דרך משוואה, אך יש ליידע שכדי שתתרחש תגובת בעירה נדרשת נוכחות של גז חַמצָן2). ראה להלן המשוואה המייצגת בעירה:
דלק + O2 → שיתוף2 + H2או
כדי שתגובת הבעירה תתקיים, חייבים להיות נוכחים ארבעה יסודות בסיסיים, והם:
דלק: חומר שיעבור טרנספורמציה ושריפת דלק. דוגמא: בנזין.
חמצון: חומר הנותן חיים ומקיים בעירה. דוגמה: גז חמצן.
אנרגיית הפעלה: זו אנרגיה שתגרום לתגובת הבעירה.
תגובת שרשרת: אנו יכולים לומר שזה השילוב של שלושת היסודות לעיל, מכיוון שאחד קשור לשני ויוצר מעגל. דוגמה לאנרגיית הפעלה: ניצוץ.
החומרים שניתן לשרוף הם מגוונים, אך לא כל חומר יכול לשמש כדלק. הדוגמאות הגדולות ביותר לדלקים הן תרכובות אורגניות (חומרים שיש ביסודותיהם מימן ופחמן), כגון:
בנזין (ג8ה18)
אתנול (ג2ה6O)
מתנול (CH4O)
גלוקוז (ג6ה12או6)
אך מעניין לציין כי מתכות מסוימות עוברות גם בעירה, כגון:
ברזל (Fe)
נתרן (Na)
מגנזיום (Mg)
מגנזיום מתכת טהור
תַצְפִּית:לכן, כדי שהתגובה תתקיים יש צורך כי הדלקים יהיו בעלי זיקה כימית לחמצון, אחרת התהליך לא יקרה. לדוגמא, לחול אין זיקה לחמצן, ולכן הוא לא נשרף, נהפוך הוא משמש לכיבוי אש.
ישנם סוגים שונים של בעירה, והשכיחים ביותר הם הבאים:
בעירה מלאה:הוא זה שמייצרים בו מים (H2O) ופחמן דו חמצני (CO2). הלהבה שלה כחולה. דוגמה: הדלקת להבת תנור מצית או חדשה.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2 H2או
דוגמא למשוואת בעירה מלאה של מתנול (CH)4O)
בעירה לא שלמה:הוא אחד בו מייצרים מים ופחמן חד חמצני (CO), כאשר מייצרים כמות קטנה יותר של פחמן דו חמצני. בנוסף למוצרים אלה, בעירה זו מייצרת פיח (פחם או פחמן). הלהבה שלה צהבהבה. דוגמא: שריפת עץ.
CH4O + 3/2 O2 → CO + 2 H2או
דוגמה למשוואת בעירה לא שלמה
בעירה איטית:זה זה שבו לא מייצרים אור וחום, בנוסף לקרות לאט מאוד, זה מודל הבעירה המתרחש עם ברזל. הוא עובר בעירה, אך אינו מייצר פחמן דו חמצני ומים, הוא מייצר חלודה. דוגמה: היווצרות חלודה (Fe2או3) צמר פלדה (משמש לשטיפת כלים).
2 FE + 3 O2 → 2 Fe2או3
דוגמה למשוואת בעירה איטית
חלודה על מנעול, דוגמה לבעירה איטית
על ידי. דיוגו לופס דיאס
