Spalování je rychlý oxidační chemický proces, který je doprovázen uvolňováním nízké energie ve formě tepla a světla. K tomu, aby tento proces proběhl, je nezbytná přítomnost paliva, oxidačního činidla a tepla. Materiál, který je schopen hořet a kombinuje se s kyslíkem, se nazývá palivo. Při běžném spalování je palivem složená látka, například uhlovodíky (ropný plyn, benzín, petrolej, parafin atd.). Kyslík, základní prvek pro vznik a pokračování oxidačního procesu, je známý jako oxidační činidlo.
Co je to Spalování
Obsah
Spalování je definováno jako rychlá oxidační chemická reakce, která je doprovázena nízkým uvolňováním energie ve formě tepla a světla. K tomu, aby tento proces proběhl, je nezbytná přítomnost paliva, oxidačního činidla a tepla.
Každá látka, která je za určitých podmínek schopná hořet, se nazývá spalování. Stejně jako jakákoli hmota, která může hořet nebo podstoupit rychlou oxidaci.
Druhy spalování
Reakce vytvořená složkami spalování; hořlavý materiál a okysličovadlo jsou popsány ve třech typech reakcí, kterými jsou:
Kompletní spalování
Toto spalování reaguje, když je hořlavý materiál úplně okysličen a spotřebován, a potom vznikají vedlejší kyslíkaté sloučeniny, jako je oxid siřičitý, oxid uhličitý nebo vodní pára.
Stechiometrické spalování
Toto je název pro úplné spalování, ke kterému dochází při přeměně metanu na CO2 a H2O, pro svoji reakci používají správné množství kyslíku a které se obvykle vyskytují pouze v kontrolovaném prostředí laboratoře s využitím požadovaných nástrojů. Například v případě práškového methanu se používá spalovací lžíce.
Nedokončené spalování
Jsou to ty, ve kterých se z oxidů spalin, jako je oxid uhelnatý (CO), vodík, částice uhlíku atd., Objevují polooxidované sloučeniny (nazývané také nespálené).
Proces spalování
Palivo musí dosáhnout minimální teploty, aby mohlo spálit, tato teplota se nazývá bod vznícení nebo bod vzplanutí. Hořlavé materiály mají nízkou teplotu zánětu a snadno se spalují.
Pokud se uhlí nebo síra spalují ve stejném množství, bude pozorováno, že tepelná energie uvolňovaná uhlím je větší než tepelná energie uvolňovaná sírou. To znamená, že paliva při spalování nevydávají stejné množství tepla. Existují některé, které vydávají hodně tepelné energie, zatímco jiné méně tepla.
V důsledku tohoto procesu se získávají produkty spalování. Závisí to na povaze paliva, ale obecně se vyrábí vodní pára, oxid uhličitý a uhlík. Skutečnost, že se při spalování paliva uvolňuje značné množství energie, dává těmto materiálům zvláštní důležitost, protože je lze použít pro naši utilitu.
Průmyslová odvětví, továrny a závody na výrobu elektřiny používají spalování k odvození energie, kterou potřebují k fungování. V současné době zaujímají uhlovodíky první místo mezi zdroji energie.
Produkty spalování
Kouř
Skládá se z pevných a kapalných částic suspendovaných ve vzduchu. S velikostmi mezi 0,005 a 0,01 milimikrony. To má dráždivé účinky na sliznici.
Kouř je prakticky prvním rizikovým faktorem při vzniku požáru, než ucítíte účinek zvýšení teploty. Existují tedy:
- Bílý kouř: spalování rostlinných produktů, krmiv, krmiv atd.
- Žlutý kouř: chemikálie obsahující síru, paliva obsahující kyselinu chlorovodíkovou a dusičnou.
- Šedý kouř: celulózové sloučeniny, umělá vlákna atd.
- Světle černý kouř: guma.
- Tmavě černý kouř: olej, akrylová vlákna atd.
Stejně tak se kouř smísí s toxickými plyny, které změní jeho barvu:
- Bílý kouř: volně hoří.
- Plamen: teplota se mění v závislosti na faktorech, jako je typ paliva a koncentrace oxidantu.
- Teplo: Teplo je obtížná forma energie, která zvýší teplotu.
Příklady spalování
Voskovaná svíčka: k chemické reakci dochází nejprve pouze na svíceni. Jakmile však plamen dosáhne vosku, dojde také k reakci ve vosku.
Spalování dřeva - Uhlovodíky ve dřevě se spojují s kyslíkem za vzniku vody a oxidu uhličitého. Jedná se o velmi energetickou reakci, takže generuje velké množství tepla a světla k uvolnění této energie.
Zapálená zápalka: Když se zápalka otře o mírně drsný povrch, tření generuje v hlavě zápalky (skládající se z fosforu a síry) takové teplo, že vytváří plamen. Jedná se o neúplnou reakci, protože zůstávají stopy fosforového voskového papíru.
Spalování uhlí: spalování uhlí reaguje a přeměňuje se z pevné látky na plyn. Při této reakci se energie uvolňuje ve formě tepla.
Ohňostroj: když zapálí ohňostroj, teplo způsobí, že chemikálie v něm reagují s kyslíkem v atmosféře a vytvářejí teplo a světlo. Dá se říci, že jde o neúplnou reakci.
Táborák: Táboráky jsou příklady typů reakcí, ke kterým dochází mezi suchým listím, papírem, palivovým dřívím nebo jakýmkoli jiným uhlovodíkem a množstvím kalorické energie (například zapálenou zápalkou nebo jiskrou vytvářenou kameny).
Plynový sporák - Plynový sporák běží na propan a butan. Tyto dva plyny, když jsou v kontaktu s počátečním nábojem tepelné energie (například fosforem), hoří. Jedná se o úplnou reakci, protože při ní nevzniká odpad, zde může dojít k samovznícení.
Lesní požáry: Lesní požáry jsou příklady nekontrolovaných reakcí. Stejně jako u palivového dřeva jde o neúplné reakce, protože zanechávají zbytky.
Silné zásady a organické látky: pokud jde o tyto materiály, jako je hydroxid sodný, reaguje při kontaktu s organickými látkami.
Požáry: Požáry jsou spontánní plameny, které vznikají v bažinách s vysokým obsahem rozkládající se organické hmoty.
Paliva v motorech: spalovací motor se používá v automobilech, které přepravují uhlovodíky, aby mohly fungovat ve spalovací komoře, přičemž benzín je jednou z hlavních složek vnitřní reakce.
Spalování methanolu: Také známý jako methylalkohol, je příkladem dokonalé reakce, protože nevytváří nic jiného než vodu a oxid uhličitý.
Spalování kovového hořčíku: Toto je příklad reakce, při které se neuvolňuje voda ani oxid uhličitý. V tomto případě je produktem oxid hořečnatý. Jde o nedokonalé spalování, protože produkuje oxid hořečnatý.
Výbušniny - výbušniny, jako je střelný prach a nitroglycerin, generují spalovací reakci a vyskytují se v milisekundách. Je třeba poznamenat, že existují slabé a silné výbušniny.
Střelný prach - střelný prach je slabá výbušnina. V případě slabých výbušnin je nutné je umístit do uzavřených prostor (například do zbrojnice), aby fungovaly.
Spalovací obrázky
Dále vám ukážeme některé obrázky spalování a různé výsledky získané v každém z nich:
Často kladené otázky o spalování
Jak dochází ke spalování?
Dochází k ní prostřednictvím rychlé oxidační chemické reakce, která je doprovázena nízkým uvolňováním energie ve formě tepla a světla. K tomu, aby tento proces proběhl, je nezbytná přítomnost paliva, oxidačního činidla a tepla.
K čemu je spalování?
Je široce používán v zařízeních, která pomáhají přemisťovat lidi z jednoho místa na druhé (auta, autobusy, letadla, lodě atd.). Stejným způsobem se také používá v domácnostech k plnění různých funkcí, například v plynových sporácích nebo v benzínových sporácích na vaření jídla, ve svíčkách, které se někdy používají k osvětlení atd.
Co je živé spalování?
Jsou to ty, které spotřebovávají palivo nejnásilnějším způsobem a kromě vysoké rychlosti tepla vytvářejí světlo. Například zapálená svíčka, zápalka nebo oheň.
Co je potřeba, aby došlo ke spalování?
K výrobě chemické reakce potřebujete palivo, okysličovadlo a dosáhnout takzvané teploty vznícení, to znamená, že potřebujete prvek, který hoří (palivo), a jiný, který produkuje reakci (oxidant), a obecně kyslík ve formě plynného O2.
Jaké jsou reakce spalování?
Chemická reakce uvolňuje velké množství energie ve formě tepla (tepelné energie), což následně vede k expanzi plynů (oxid uhličitý a vodní pára) a vytváří plamen, který je žhavou plynnou hmotou odrážející teplo a světlo a je v kontaktu s hořlavou látkou.
