Vad är förbränning?

Förbränning är varje kemisk reaktion där a bränsle (oxiderbart material) reagerar med a oxidationsmedel - ett gasformigt material som innehåller syrgas (O₂), som luft. Denna reaktion är alltid exoterm, det vill säga den frigör energi i form av värme. Generellt frigörs andra produkter, speciellt när bränslet är en organisk förening, såsom koldioxid och vatten, såsom kommer att förklaras ytterligare nedan.

Bränslen kan vara fasta (papper, trä, kol etc.), flytande (alkohol, bensin, olja diesel etc.) eller gasformig (vätgas, butangas etc.). Förbränningsreaktioner är redox, eftersom bränslen genomgår oxidation (de förlorar elektroner och deras NOx ökar) och oxidationsmedlet, som är syre, reduceras (det får elektroner och dess Nox minskar) för bildandet av Produkter.

Dessa reaktioner är mycket vanliga och viktiga i våra dagliga liv. Se några exempel:

• Brinnande bränslen som bensin och etanol för att driva fordon;

• Bränsleförbränning i industrier;

• Brännande kokgas för matlagning;

• Bränna en eld;

• Vår kropps celler utför förbränning för att smälta mat och producera energi som kommer att konsumeras av kroppen.

Bålen är ett exempel på en förbränningsreaktion

Observera att förbränningsreaktioner huvudsakligen utförs för att erhålla termisk energi för mekanisk, elektrisk, uppvärmning och så vidare.

Dessutom, för att förbränningsreaktioner ska inträffa, a tändning, det vill säga något som en gnista för att ge aktiverings energi, vilket är den minsta energi som behövs för att starta processen.

En gång startad, a Kedjereaktion, eftersom den energi som frigörs i själva reaktionen låter förbränningen fortsätta. Den stannar bara när bränslet eller oxidationsmedlet tar slut.

Det finns två grundläggande typer av förbränningsreaktioner av organiska föreningar, vilka är fullständig och ofullständig förbränning. Se vad var och en handlar om:

* Komplett förbränning: Det inträffar när det finns tillräckligt med syre för att konsumera allt bränsle och producera koldioxid och vatten som produkter. Vid fullständiga förbränningsreaktioner når även Nox av kol sitt maximala värde, vilket är +4.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Exempel:

Fullständig förbränning av metan: CH_{4 (g)} + 2 O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + 2 H₂O_(g) + värme

Fullständig förbränning av butan: 2 C₄H_{10 (g)} + 13 O_{2 (g)} → 8 CO_{2 (g)} + 10 H₂O_(g) + värme

På grund av den ökande förbränningen av fossila bränslen, såsom kol och petroleumprodukter, är mängden koldioxid (CO₂) i atmosfären har ökat mycket, vilket förvärrar problemet med global uppvärmning på grund av intensifieringen av växthuseffekt.

Dessutom, om det finns svavelrester i bränslet, kommer de också att förbrännas och släppa ut svaveloxider i atmosfären:

s_(s) + 3/2 O_{2 (g)} → OS_{3 (g)}

Denna oxid reagerar med regnvatten och genererar svavelsyra, vilket leder till ett annat miljöproblem: surt regn.

Förbränning av fossila bränslen från bilar släpper ut förorenande gaser i atmosfären

* Ofullständig förbränning: Det inträffar när det inte finns tillräckligt med syre för att konsumera allt bränsle och producerar kolmonoxid och vatten eller sot (som i grunden består av kol) och vatten som produkter. Vid ofullständiga förbränningsreaktioner når dessutom Nox av kol lägre värden som +1 och +2.

Exempel:

Ofullständig förbränning av metan: CH_{4 (g)} + 3/2 O_{2 (g)} → CO_(g) + 2 H₂O_(g)
Ofullständig förbränning av metan: CH_{4 (g)} + O_{2 (g)} → C_(s) + 2 H₂O_(g)

Ofullständig förbränning av butangas: C₄H_{10 (g)} + 9 O_{2 (g)} → 8 CO_(g) + 10 H₂O_(g)
Ofullständig förbränning av butangas: C₄H_{10 (g)} + 5 O_{2 (g)} → 8C_(g) + 10 H₂O_(g)

Ofullständiga förbränningsreaktioner genererar mindre energi och bildar också avfall som är mycket giftigt för miljön.

Således är studien av förbränningsreaktioner oerhört viktig inte bara för att utveckla de tekniker som används i det moderna samhället utan också för att kontrollera och minska deras skadliga effekter.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Vad är förbränning?"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.