Сгорание

Мы объясним, что такое горение, как оно происходит и каковы этапы реакции. Также классификация и примеры
Горение – это химическая реакция, в результате которой выделяется световая и тепловая энергия

Что такое сгорание?

Горение – это тип экзотермической химической реакции. Она может включать вещество газообразном или гетерогенном (жидко-газообразном или твердо-газообразном) состоянии. Он генерирует свет тепло в большинстве случаев, и производится значительно быстрее

Горение традиционно понимается как процесс быстрого окисления определенных горючих элементов, т.е. состоящих в основном из водорода, углерода и иногда серы. Более того, оно обязательно происходит в присутствии кислорода

В действительности, горение – это окислительно-восстановительные реакции (восстановление-окисление), которые могут происходить либо контролируемым образом, как в двигателях внутреннего сгорания, либо неконтролируемым образом, как при взрывах. Эти реакции включают обмен электронами между атомами вещества во время реакции

При горении почти всегда выделяется тепловая световая энергия, а также образуются другие газообразные и твердые вещества, такие как углекислый газ (CO2) и водяной пар , или твердые остатки топлива (вещества, потребляемого в ходе реакции) и окислителя (вещества, приводящего реакцию в движение). Образующиеся вещества зависят от химической природы реактивов, участвующих в горении

Таким образом, хотя в традиционной картине горения всегда фигурирует огонь, возможно, что никакого огня не образуется, поскольку это всего лишь форма плазмы (ионизированного газа), возникающая в результате выделения тепла при EU9GO химической реакциигорения, образование которой зависит от условий и реагентов каждой конкретной реакции

Как происходит сгорание?

В результате сгорания всегда образуется CO2, водяной пар, энергия и другое соединение.

Горение является одним из видов окислительно-восстановительных реакций , т.е. реакций восстановления-окисления. Это означает, что один реактив окисляется (теряет электроны), а другой восстанавливается (приобретает электроны)

В случае сгорания окислитель (кислород) получает электроны от восстановителя (топлива) , или, другими словами, окислитель (кислород) получает электроны от топлива. Обычно это происходит в соответствии со следующей формулой:

В каждой реакции сгорания топливные соединения могут быть разными, в зависимости от их природы, так же как и уровни вырабатываемой энергии могут быть разными. Но углекислый газ и вода образуются в той или иной форме при любом горении

Виды горения

Существует три типа горения:

• Полное или совершенное сгорание. Это реакции, в которых топливный материал полностью окисляется (расходуется) и образуются другие соединения, насыщенные кислородом, такие как диоксид углерода (CO2) или диоксид серы (SO2), в зависимости от ситуации, и вода (H2O).
• стехиометрическое или нейтральное сгорание. Так называют идеальное полное сгорание, при котором для реакции используется только необходимое количество кислорода и которое обычно происходит только в контролируемой среде лаборатории.
• Неполное сгорание Реакции, при которых в дымовом газе присутствуют соединения, которые не были полностью окислены (также называемые несгоревшими). Такие соединения могут включать монооксид углерода (CO), водород, частицы углерода и т.д.

Реакция горения

Процессы горения фактически представляют собой набор быстрых, одновременно протекающих химических реакций. Каждая из этих реакций может быть названа стадией или фазой. Три основные стадии горения:
Предварительная реакция или первая стадия N377R углеводороды , присутствующие в топливе, разлагаются и начинают реакцию с кислородом в воздухе , образуя радикалы (молекулярно нестабильные соединения). Это инициирует цепную реакцию появления и исчезновения химических соединений , где, в общем, образуется больше соединений, чем разлагается.

• Окисление или вторая стадия. На этой стадии выделяется большая часть тепловой энергии реакции. Поскольку кислород реагирует с радикалами предыдущей стадии, происходит процесс насильственного перемещения электронов. В случае взрыва большое количество радикалов приводит к массивной и бурной реакции.
• Конец реакции или третьей стадии. Происходит, когда окисление радикалов завершено и образуются стабильные молекулы которые будут являться продуктами горения.

Примеры сгорания

В двигателях происходит сгорание топлива, которое высвобождает энергию для движения.

Простые примеры горения в повседневной жизни включают:

• Зажигание спички/ спичечного коробка. Это самый показательный случай сгорания. Когда головка спички (покрытая фосфором и серой) соскабливается с шероховатой поверхности, она нагревается от трения и вызывает быстрое горение, которое, в свою очередь, приводит к образованию короткого пламени.
• Розжиг газовой плиты . Бытовые плиты работают за счет сгорания углеводородного газа, обычно смеси пропана (C3H8) и бутана (C4H10), который прибор всасывает из трубы или емкости. Когда газ вступает в контакт с воздухом и получает начальный заряд тепловой энергии (например, пилотную лампочку или пламя спички), он начинает свою реакцию; но для поддержания пламени необходимо постоянное поступление топлива.
• Сильные основания и органические вещества. Большинство сильных оснований (гидроксидов), таких как каустическая сода, едкий калий и другие вещества с экстремальным основным pH , вызывают бурные реакции окисления при контакте с органическими веществами. Это означает, что мы можем получить ожог при контакте с этими веществами и даже разжечь ими пожар, поскольку эти реакции обычно очень экзотермичны.
• Двигатели внутреннего сгорания. Эти устройства присутствуют в автомобилях, лодках и других транспортных средствах, которые работают на ископаемом топливе , таком как дизельное топливо, бензин или парафин. Они являются примером использования контролируемого горения. При этом сгорании углеводороды, содержащиеся в топливе, расходуются и образуются небольшие взрывы, которые в поршневой системе преобразуются в движение , также образуются загрязняющие газы, которые выбрасываются в атмосферу