연소 과정은 무엇입니까?

간단히 말해, 연소는 화상을 입는 것을 의미합니다. 연소 과정이 일어나려면 화학 연쇄 반응을 시작하기 위해 연료, 산소 및 점화 열원이 필요합니다. 예를 들어 캠프 파이어에서 목재는 연료이고 주변 공기는 산소를 공급하며 성냥이나 라이터가 불을 붙일 수 있습니다. 이러한 요소 중 하나를 늘리면 화재 강도가 증가하고 그 중 하나를 제거하면 프로세스가 중지됩니다. 예를 들어 캠프 파이어에 물이나 먼지가 묻어 있으면 산소가 더 이상 열과 연료에 도달하지 못합니다.

연료

연료는 연소 과정에서 타는 물질입니다. 모든 연료에는 화학 전위 에너지가 포함되어 있습니다. 이것은 화학 반응 중에 방출 될 에너지의 양입니다. 물질이 연소되면서 방출되는 에너지의 양 을 연소열 이라고합니다. 각 연료는 특정 에너지 밀도 또는 물질 킬로그램 (kg) 당 몇 메가 줄 (MJ)의 에너지가 생성되는지; 예를 들어 메탄은 55.5 MJ / kg의 에너지 밀도를 가지며, 이는 9.16 MJ / kg에서 황보다 더 많은 에너지를 공급할 수 있음을 의미합니다.

다양한 물질이 연료로 사용될 수 있지만 탄화수소가 가장 일반적입니다. 여기에는 메탄, 프로판, 가솔린 및 제트 연료가 포함됩니다. 석탄과 천연 가스를 포함한 모든 화석 연료는 탄화수소입니다. 연료로 일반적으로 사용되는 다른 물질로는 나무와 같은 수소, 알코올 및 바이오 연료가 있습니다.

연소 중에 연료는 열과 배기로 변합니다. 예를 들어, 가솔린이 연소되면 물 (증기), 이산화탄소, 질소, 일산화탄소 및 기타 원소가 생성됩니다. 연소는 공기 중에 떠 다니는 작은 입자 인 미립자를 방출 할 수도 있습니다. 화석 연료와 나무를 태워서 방출 된 물질은 종종 대기 오염에 기여합니다. 그러나 배기는 로켓을 공중으로 밀어 넣는 추력을 제공하는 등의 유익한 목적으로 사용될 수 있습니다. 대부분의 배기 가스는 연소 과정에서 발생하는 열 때문에 가스 형태이지만 액체 또는 고체 형태 일 수도 있습니다.

산소

연소 과정에서 연료가 연소 되려면 산소도 있어야합니다. 가장 일반적인 원인은 약 21 %의 산소를 포함하는 공기입니다. 종종 산화제 또는 산화제로 알려진 다른 공급원에는 과산화수소, 질산 칼륨 등이 포함됩니다. 산화제가 연료에 도입되면 산소가 방출되어 화재가 발생하는 속도를 증가시킬 수 있습니다.

연료와 마찬가지로 산소는 가스 형태 일 필요는 없지만 매우 흔합니다. 예를 들어, 고체 로켓에서, 고체 산화제는 연료와 혼합되어 추진제를 생성하는데, 이는 발화 될 때 연소되어 로켓을 전방으로 추진시킨다. 우주 왕복선과 다른 우주선은 연소 과정의 일부로 액체 산소를 사용합니다.

불에 충분한 산소가 없으면 완전히 타지 않습니다. 이 불완전 연소는 일산화탄소, 탄소 (그을음) 및 기타 미립자를 생성하여 공기를 오염시킵니다. 집의 벽난로 또는 용광로에서 불완전 연소하면 유독 가스가 방출되어 매우 위험 할 수 있습니다.

열

열이나 점화는 연소 과정을 시작합니다. 무언가가 타면 열이 발생하기 때문에 일단 프로세스가 시작되면 화학 연쇄 반응을 유지하기 위해 추가 열이 항상 필요한 것은 아닙니다. 화염, 마찰 또는 태양열에 의해 화학 공정을 유발하는 초기 스파크가 제공 될 수 있습니다.

자연 발화의 경우 발효 또는 산화로 인해 화재가 발생하기에 충분한 열이 생성 될 수 있습니다. 예를 들어 퇴비 더미에서 박테리아는 유기 화합물을 분해하기 시작하여 연소를 일으킬 수있는 충분한 열과 산소를 ​​생성 할 수 있습니다. 발화성 물질이라고하는 일부 물질은 공기 나 물에 노출되면 발화합니다. 인과 플루토늄이 두 가지 예입니다. 이러한 물질에 연료가 공급되면 배출하기 매우 어려운 화재가 발생할 수 있습니다.

연소 과정 제어

연소에 세 부분이 모두 필요하므로 그 중 하나를 늘리거나 줄이면 공정에 영향을 미칩니다. 예를 들어 산화제를 사용하여 화재에 추가되는 산소의 양을 늘리면 화재가 더 빨리 타게됩니다. 연료 공급원을 제거하거나 줄이면 연소가 더 작거나 없어 질 수 있습니다.

연소 과정을 멈추는 세 가지 기본 방법이 있습니다.

• 연료를 빼고
• 산소를 제거하고
• 열을 빼앗아

화염을 발생시키는 화학 연쇄 반응을 중지시켜 연소를 중단 할 수도 있습니다. 이것은 불에 물을 추가하면 더 강해지기 때문에 마그네슘과 같은 특정 금속이 타는 경우에 특히 중요합니다. 이러한 경우, 건조 화학 물질 또는 할로 메탄을 사용하여 반응을 중지시킨다.

화재를 막는 가장 좋은 방법은 화재의 종류와 크기에 따라 다릅니다. 예를 들어, 가정 화재에서 소방관은 물 또는 거품을 사용하여 산소가 연료에 도달하는 것을 막고 온도를 낮추십시오. 산림이나 산불에 물을 사용할 수는 있지만 브러시와 죽은 초목을 치워 불을 끄는 새로운 연료를 제거하는 것이 종종 중지하는 데 중요한 부분입니다.