Was ist eine vollständige Verbrennung?
Der Begriff der vollständigen Verbrennung wird im Allgemeinen im Zusammenhang mit der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen verwendet. Verbrennung ist der Verbrennungsprozess, der auftritt, wenn Brennstoff, Sauerstoff und Wärme gleichzeitig vorhanden sind. Das Ergebnis einer vollständigen Verbrennung ist die Freisetzung von Energie, Kohlendioxid und Wasserdampf. Wenn der Kohlenwasserstoff Schwefel enthält, ist auch Schwefeldioxid vorhanden. Auf der anderen Seite führt eine unvollständige Verbrennung dazu, dass sich einige der Kohlenstoffatome mit nur einem Sauerstoffatom zu Kohlenmonoxid und anderen potenziell schädlichen Nebenprodukten verbinden.
Üblicherweise wird der Verbrennungsprozess durch Erhitzen eines Kohlenwasserstoffs über seine Zündtemperatur in einer sauerstoffreichen Umgebung ausgelöst. Beim Erhitzen der Verbindung werden die chemischen Bindungen des Kohlenwasserstoffs gespalten. Die Elemente des Kohlenwasserstoffs verbinden sich dann mit dem Sauerstoff, um sauerstoffhaltige Verbindungen zu bilden, die als Oxide bekannt sind. Diese Umlagerung von Kohlenwasserstoffelementen in Oxide geht mit der Freisetzung von Energie und Wärme einher.
Eine vollständige Verbrennung tritt auf, wenn der Brennstoff und der Sauerstoff in der perfekten Kombination oder dem perfekten Verhältnis vorliegen, um den Brennstoff vollständig zu verbrennen. Dieser Zustand wird auch als stöchiometrische Verbrennung oder Verbrennung ohne Luftüberschuss bezeichnet. Andererseits kann eine unvollständige Verbrennung einen Teil des Kraftstoffs ungenutzt lassen.
Propanverbrennung dient als Beispiel für einen im Haushalt üblicherweise verbrannten Kohlenwasserstoff. Normalerweise tritt eine Propanverbrennung auf, wenn das Gas im Luftgemisch zwischen 2,2% und 9,6% liegt. Dieser Bereich wird als Entflammbarkeitsgrenze von Propan bezeichnet. Ein ordnungsgemäß funktionierendes Propangasgerät, das eine ideale Verbrennung hervorruft, strahlt eine blaue Flamme aus und sollte keine Gefahr einer Kohlenmonoxidvergiftung darstellen, die ein tödliches Nebenprodukt einer unvollständigen Propanverbrennung ist.
Eine unvollständige Verbrennung von Propan tritt auf, wenn das Mischungsverhältnis höher oder niedriger als das ideale Verhältnis ist, aber immer noch innerhalb der Grenzen der Entflammbarkeit auftritt. Wenn das Verhältnis von Propan zu Luft unter dem idealen Verhältnis liegt, tritt eine magere Verbrennung auf, was durch Flammen angezeigt wird, die sich vom Brenner zu lösen scheinen oder ausgehen. Eine fette Verbrennung tritt auf, wenn das Verhältnis von Propan zu Luft größer als das ideale Verhältnis ist, und ist an größeren Flammen zu erkennen, die eher gelb als blau sind. Eine unvollständige Verbrennung von Propan oder anderen Kohlenwasserstoffen führt in der Regel zur Freisetzung von Kohlenmonoxid, was sowohl für den Menschen als auch für die meisten Tiere ein äußerst ernstes Umwelt- und Gesundheitsrisiko darstellt.