• Quá trình đốt cháy là gì?
• Quá trình đốt cháy diễn ra như thế nào?
• Các loại đốt cháy
• Phản ứng đốt cháy
• Ví dụ về quá trình đốt cháy

Chúng tôi giải thích sự cháy là gì, nó xảy ra như thế nào và các giai đoạn của phản ứng là gì. Ngoài ra, phân loại và ví dụ.

Sự cháy là một phản ứng hóa học giải phóng ánh sáng và nhiệt năng.

Quá trình đốt cháy là gì?

Đốt cháy là một loại phản ứng hóa học tỏa nhiệt. Có thể liên quan vấn đề trong Thể khí hoặc ở trạng thái không đồng nhất (lỏng-khí hoặc rắn-khí). Phát ra nhẹ Y nhiệt trong hầu hết các trường hợp, và nó xảy ra nhanh chóng.

Theo truyền thống, quá trình đốt cháy được hiểu là một quá trình Quá trình oxy hóa tốc độ của các nguyên tố nhiên liệu nhất định, nghĩa là, được tạo thành chủ yếu từ hydro, carbon và đôi khi là lưu huỳnh. Hơn nữa, nó nhất thiết phải diễn ra khi có oxy.

Trên thực tế, các vụ cháy là phản ứng oxy hóa khử (khử-oxy hóa) có thể xảy ra theo cách có kiểm soát, chẳng hạn như trong động cơ đốt trong, hoặc không kiểm soát, chẳng hạn như trong các vụ nổ. Những phản ứng này liên quan đến việc trao đổi điện tử giưa nguyên tử của vật chất trong quá trình phản ứng.

Hầu hết thời gian, chất cháy tạo ra năng lượng nhiệt Y nhẹ và chúng cũng tạo ra các chất rắn và khí khác, chẳng hạn như carbon dioxide (CO2) và hơi nước, hoặc cặn rắn của nhiên liệu (chất tiêu thụ trong phản ứng) và của chất oxy hóa (chất xúc tiến phản ứng). Các chất sinh ra phụ thuộc vào bản chất hóa học của thuốc thử tham gia đốt cháy.

Bằng cách này, mặc dù trong hình ảnh truyền thống về sự đốt cháy luôn có sự tham gia của lửa, nhưng có thể lửa không được tạo ra, vì nó không khác gì một dạng huyết tương (khí bị ion hóa) sản phẩm của sự giải phóng nhiệt từ phản ứng hóa học của quá trình cháy, hình thành phụ thuộc vào điều kiện và chất phản ứng của từng phản ứng cụ thể.

Quá trình đốt cháy diễn ra như thế nào?

Quá trình đốt cháy luôn tạo ra CO2, hơi nước, năng lượng và một hợp chất khác.

Sự cháy là một loại phản ứng oxi hóa khử, tức là phản ứng oxi hóa - khử. Điều này có nghĩa là trong chúng một chất phản ứng bị oxy hóa (mất điện tử), trong khi chất kia bị khử (nhận điện tử).

Trong trường hợp đốt cháy, chất oxy hóa (oxy) lấy electron từ chất khử (nhiên liệu), hoặc tương tự, chất oxy hóa (oxy), lấy electron từ nhiên liệu. Điều này thường được đưa ra theo công thức sau:

Các hợp chất cháy có thể khác nhau trong mỗi phản ứng cháy, tùy thuộc vào bản chất của chúng, cũng như mức nhiên liệu có thể khác nhau. Năng lượng được tạo ra. Nhưng carbon dioxide và nước được tạo ra theo một cách nào đó trong tất cả các quá trình cháy.

Các loại đốt cháy

Có ba kiểu đốt:

• Sự cháy hoàn toàn hoặc hoàn hảo. Chúng là những phản ứng trong đó vật liệu cháy được ôxy hóa hoàn toàn (tiêu thụ) và các hợp chất ôxy hóa khác được tạo ra, chẳng hạn như carbon dioxide (CO2) hoặc sulfur dioxide (SO2), tùy từng trường hợp, và nước (H2O).
• Đốt cháy ngẫu nhiên hoặc trung tính. Đây là tên được đặt cho sự đốt cháy hoàn toàn lý tưởng, sử dụng lượng oxy vừa đủ cho phản ứng của chúng và thường chỉ xảy ra trong môi trường được kiểm soát từ phòng thí nghiệm.
• Cháy không hoàn toàn. Chúng là những phản ứng trong đó các hợp chất không bị oxi hóa hoàn toàn (còn gọi là không cháy) xuất hiện trong khí cháy. Các hợp chất như vậy có thể là carbon monoxide (CO), hydro, các hạt carbon, v.v.

Phản ứng đốt cháy

Quá trình đốt cháy thực sự bao gồm một tập hợp các phản ứng hóa học đồng thời và nhanh chóng. Mỗi phản ứng này có thể được gọi là một giai đoạn hoặc một giai đoạn. Ba giai đoạn cơ bản của quá trình đốt cháy là:

• Giai đoạn tiền phản ứng hoặc giai đoạn đầu. Các hydrocacbon có trong vật liệu dễ cháy bị phân hủy và bắt đầu phản ứng của chúng với oxy trong không khí, tạo thành các gốc (hợp chất không bền về mặt phân tử). Điều này bắt đầu một phản ứng dây chuyền về sự xuất hiện và biến mất của các hợp chất hóa học nói chung, ở đó, nhiều hợp chất được hình thành hơn là bị phân hủy.
• Quá trình oxy hóa hoặc giai đoạn thứ hai. Ở giai đoạn này, phần lớn nhiệt năng của phản ứng được sinh ra. Khi oxy phản ứng với các gốc từ giai đoạn trước, một quá trình sự dời chỗ bạo lực của điện tử. Trong trường hợp nổ, số lượng gốc cao dẫn đến phản ứng dữ dội và lớn.
• Kết thúc phản ứng hoặc giai đoạn thứ ba. Nó xảy ra khi quá trình oxy hóa các gốc được hoàn thành và phân tử ổn định đó sẽ là các sản phẩm của quá trình đốt cháy.

Ví dụ về quá trình đốt cháy

Quá trình đốt cháy xảy ra trong các động cơ giải phóng năng lượng để chuyển động.

Một số ví dụ đơn giản về quá trình đốt cháy trong cuộc sống hàng ngày là:

• Ánh sáng của que diêm / que diêm. Đó là trường hợp đốt cháy mang tính biểu tượng nhất. Khi đầu phosphor (được bao phủ bởi phốt pho và lưu huỳnh) được cạo trên bề mặt thô ráp, nó được làm nóng bằng ma sát và kích hoạt quá trình cháy nhanh chóng, từ đó tạo ra ngọn lửa ngắn.
• Ánh sáng của một bếp ga. Bếp trong gia đình hoạt động bằng cách đốt cháy khí hydrocacbon, nói chung hỗn hợp của propan (C3H8) và butan (C4H10), mà thiết bị hút từ một đường ống hoặc một thùng chứa. Được đặt tiếp xúc với không khí và được cung cấp năng lượng nhiệt ban đầu (chẳng hạn như ngọn lửa của phi công, hoặc của một phốt pho), khí bắt đầu phản ứng của nó; nhưng để ngọn lửa luôn cháy, nhiên liệu phải được cung cấp liên tục.
• Nền tảng vững chắc và chất hữu cơ. Hầu hết các căn cứ mạnh (hydroxit) như xút ăn da, kali ăn da và các chất khác độ pH cực kỳ cơ bản, chúng tạo ra các phản ứng oxy hóa dữ dội khi chúng tiếp xúc với chất hữu cơ. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể bị bỏng khi tiếp xúc với những chất này và thậm chí gây ra hỏa hoạn với chúng, vì những phản ứng này thường tỏa nhiệt rất mạnh.
• Động cơ đốt trong. Các thiết bị này hiện diện trên ô tô, tàu thuyền và các phương tiện khác hoạt động với nhiên liệu hóa thạch chẳng hạn như dầu diesel, xăng hoặc dầu hỏa. Chúng là một ví dụ về việc sử dụng quá trình đốt cháy có kiểm soát. Trong đó, hydrocacbon trong nhiên liệu được tiêu thụ và các vụ nổ nhỏ được tạo ra, trong hệ thống piston, được chuyển thành sự chuyển động, cũng tạo ra các khí gây ô nhiễm, được thải vào bầu khí quyển.