Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forbrændingstyper

Forbrænding er en af ​​de primære energimissionsmekanismer i universet. Det opstår, når et brændstof og en oxidant kombinerer og reagerer, producerer varme, lys, mekanisk arbejde og i nogle tilfælde andre kemiske arter. Denne hurtige oxidation kræver ofte en indledende trigger - såsom en gnist eller en varm overflade - for at bringe molekyler til et tærskelerginiveau. Der findes flere former for forbrænding, afhængigt af mængden af ​​reaktionsbiprodukter (som ved fuldstændig og ufuldstændig forbrænding) eller på de betingelser, hvor reaktionen opstår.

Smoldering

Denne type forbrænding , selvom det er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​glød og røg, producerer ingen flamme. En forholdsvis langsom proces, der opstår mellem ilt i luften og overfladerne af faste brændstoffer som kul, torv, træ, tobak og syntetisk skum. Disse faste brændstoffer gløder, når de smolder, hvilket indikerer temperaturer på over tusind grader Celsius. Det kan fortsætte selv under iltmangel, forudsat at miljøet er varmt nok. Smoldering, en ufuldstændig forbrændingsreaktion, producerer høje niveauer af kulilte.

Diffusionsforbrænding

Diffusionsforbrænding skyldes overførsel af brændselsdampe og ilt over en koncentrationsgradient til en reaktionszone kendetegnet ved høj temperaturer og den korrekte andel reaktanter. Dampe kan i første omgang komme fra et fast brændsel som f.eks. Stearin voks, et flydende brændstof som alkohol eller et gasformigt brændstof som methan, der anvendes i en typisk Bunsen-brænder.

Reaktionen selv forekommer en smule fra brændstofoverfladen sig selv, da zonen imellem indeholder for meget brændstofdamp og for lidt oxygen for korrekt forbrænding. Den flamme, der frembringes ved diffusionsforbrænding, begynder som en glat, laminær flamme, der øges i turbulens, da den vokser og bruger mere brændstof og ilt.

Hurtig forbrænding

Hurtig forbrænding frigiver massive mængder energi i form af varme og lys, som det er tilfældet med ild. I nogle tilfælde opstår forbrænding så hurtigt, at store mængder gas frigives sammen med varme og lys, hvilket forårsager et betydeligt trykforskydning i den omgivende atmosfære. Denne trykforskydning, ofte ledsaget af en meget høj støj, kaldes en eksplosion. Forbrændingsmotorer konverterer den energi, der frembringes ved hurtig forbrænding til brugbar kinetisk energi.

Spontan opvarmning og forbrænding

Spontan opvarmning og forbrænding adskiller sig fra de fleste andre former for forbrænding, da der ikke kræves ekstern antændelseskilde for at det kan fortsætte. En ekstremt langsom proces, spontan forbrænding kan tage op til flere uger. Det består af den gradvise oxidation af visse materialer, når de udsættes for luft, og er stærkt afhængig af brændstofets varmebærende kapacitet. Efterhånden som varme opbygges øges reaktionshastigheden, hvilket forårsager smoldering eller flammende forbrænding, når temperaturen stiger over brændstoffets tændingspunkt. Spontan forbrænding forekommer i en række organiske og uorganiske materialer, såsom hø, kul, linolie, gødning og bomuld.