pembakaran

Kimia

2022

Kami menerangkan apa itu pembakaran, bagaimana ia berlaku dan apakah peringkat tindak balas. Juga, klasifikasi dan contoh.

Pembakaran ialah tindak balas kimia yang membebaskan tenaga cahaya dan haba.

Apakah pembakaran?

Pembakaran adalah sejenis tindak balas kimia eksotermik. Boleh melibatkan perkara dalam keadaan gas atau dalam keadaan heterogen (cecair-gas atau pepejal-gas). Menjana ringan Y haba dalam kebanyakan kes, dan ia berlaku dengan cepat.

Secara tradisinya, pembakaran difahami sebagai proses pengoksidaan kelajuan unsur bahan api tertentu, iaitu, terdiri terutamanya daripada hidrogen, karbon dan kadangkala sulfur. Tambahan pula, ia semestinya berlaku dengan kehadiran oksigen.

Sebenarnya, pembakaran adalah tindak balas redoks (pengurangan-pengoksidaan) yang boleh berlaku secara terkawal, seperti dalam enjin pembakaran dalaman, atau tidak terkawal, seperti dalam letupan. Tindak balas ini melibatkan pertukaran elektron antara atom jirim semasa tindak balas.

Selalunya, pembakaran menjana tenaga haba Y ringan dan mereka juga menghasilkan bahan gas dan pepejal lain, seperti karbon dioksida (CO2) dan wap air, atau sisa pepejal bahan api (bahan yang digunakan dalam tindak balas) dan daripada pengoksida (bahan yang menggalakkan tindak balas). Bahan yang dihasilkan bergantung kepada sifat kimia reagen yang terlibat dalam pembakaran.

Dengan cara ini, walaupun dalam imej tradisional pembakaran sentiasa ada api yang terlibat, ada kemungkinan bahawa api tidak dihasilkan, kerana ia tidak lebih daripada satu bentuk plasma (gas terion) hasil pembebasan haba daripada tindak balas kimia pembakaran, yang terbentuk bergantung pada keadaan dan bahan tindak balas setiap tindak balas tertentu.

Bagaimanakah pembakaran berlaku?

Pembakaran sentiasa menghasilkan CO2, wap air, tenaga, dan sebatian lain.

Pembakaran ialah sejenis tindak balas redoks, iaitu tindak balas pengurangan-pengoksidaan. Ini bermakna bahawa di dalamnya satu bahan tindak balas teroksida (kehilangan elektron), manakala satu lagi dikurangkan (mendapat elektron).

Dalam kes pembakaran, agen pengoksidaan (oksigen) memperoleh elektron daripada agen penurunan (bahan api), atau apa yang sama, pengoksida (oksigen), memperoleh elektron daripada bahan api. Ini biasanya diberikan mengikut formula berikut:

Sebatian pembakaran boleh berbeza-beza dalam setiap tindak balas pembakaran, bergantung pada sifatnya, sama seperti tahap bahan api boleh berbeza-beza. Tenaga dihasilkan. Tetapi karbon dioksida dan air dihasilkan dalam beberapa cara dalam semua pembakaran.

Jenis-jenis pembakaran

Terdapat tiga jenis pembakaran:

  • Pembakaran sempurna atau sempurna. Ia adalah tindak balas di mana bahan mudah terbakar teroksida sepenuhnya (dimakan) dan sebatian beroksigen lain terhasil, seperti karbon dioksida (CO2) atau sulfur dioksida (SO2), mengikut mana-mana yang berkenaan, dan air (H2O).
  • Pembakaran stoikiometrik atau neutral. Ini adalah nama yang diberikan kepada pembakaran sempurna yang ideal, yang menggunakan jumlah oksigen yang sesuai untuk tindak balasnya dan yang biasanya berlaku hanya dalam persekitaran dikawal dari makmal.
  • Pembakaran yang tidak lengkap. Ia adalah tindak balas di mana sebatian yang tidak teroksida sepenuhnya (juga dipanggil tidak terbakar) muncul dalam gas pembakaran. Sebatian tersebut boleh menjadi karbon monoksida (CO), hidrogen, zarah karbon, dan sebagainya.

Tindak balas pembakaran

Proses pembakaran sebenarnya terdiri daripada satu set tindak balas kimia yang cepat dan serentak. Setiap tindak balas ini boleh dipanggil peringkat atau fasa. Tiga peringkat asas pembakaran ialah:

  • Pra-tindak balas atau peringkat pertama. The hidrokarbon hadir dalam bahan mudah terbakar terurai dan memulakan tindak balasnya dengan oksigen dalam udara, membentuk radikal (sebatian molekul yang tidak stabil). Ini memulakan tindak balas berantai penampilan dan kehilangan sebatian kimia di mana, secara amnya, lebih banyak sebatian terbentuk daripada terurai.
  • Pengoksidaan atau peringkat kedua. Pada peringkat ini, kebanyakan tenaga haba tindak balas dihasilkan. Apabila oksigen bertindak balas dengan radikal dari peringkat sebelumnya, satu proses anjakan ganas daripada elektron. Dalam kes letupan, bilangan radikal yang tinggi membawa kepada tindak balas yang besar dan ganas.
  • Tamat tindak balas atau peringkat ketiga. Ia berlaku apabila pengoksidaan radikal selesai dan molekul stabil yang akan menjadi hasil pembakaran.

Contoh pembakaran

Pembakaran berlaku dalam enjin yang membebaskan tenaga untuk pergerakan.

Beberapa contoh mudah pembakaran dalam kehidupan seharian ialah:

  • Pencahayaan perlawanan / perlawanan. Ia adalah kes pembakaran yang paling lambang. Apabila kepala fosforus (ditutupi dengan fosforus dan sulfur) dikikis pada permukaan yang kasar, ia dipanaskan oleh geseran dan mencetuskan pembakaran yang cepat, yang seterusnya menghasilkan nyalaan pendek.
  • Pencahayaan dapur gas. Dapur domestik berfungsi dengan membakar gas hidrokarbon, secara amnya campuran daripada propana (C3H8) dan butana (C4H10), yang dikeluarkan oleh perkakas daripada paip atau bekas. Diletakkan bersentuhan dengan udara dan dibekalkan dengan cas awal tenaga haba (seperti nyalaan juruterbang, atau fosfor), gas memulakan tindak balasnya; tetapi untuk memastikan api tetap menyala, bahan api mesti dibekalkan secara berterusan.
  • Asas yang kukuh dan bahan organik. Kebanyakannya pangkalan kuat (hidroksida) seperti soda kaustik, potash kaustik dan lain-lain pH asas yang melampau, mereka menjana tindak balas pengoksidaan yang ganas apabila ia bersentuhan dengan bahan organik. Ini bermakna bahawa kita boleh melecur apabila bersentuhan dengan bahan ini dan juga memulakan kebakaran dengannya, kerana tindak balas ini biasanya sangat eksotermik.
  • Enjin pembakaran dalaman. Peranti ini terdapat dalam kereta, bot dan kenderaan lain yang beroperasi dengannya bahan api fosil seperti diesel, petrol atau minyak tanah. Mereka adalah contoh penggunaan pembakaran terkawal. Di dalamnya, hidrokarbon dalam bahan api digunakan dan letupan kecil dihasilkan yang, dalam sistem omboh, diubah menjadi pergerakan, juga menghasilkan gas pencemar, yang dibebaskan ke dalam suasana.
!-- GDPR -->