Wat is volledige verbranding?
De term volledige verbranding wordt in het algemeen gebruikt in verband met het verbranden van koolwaterstoffen. Verbranding is het verbrandingsproces dat optreedt wanneer brandstof, zuurstof en warmte gelijktijdig aanwezig zijn. Het resultaat van volledige verbranding is de afgifte van energie, koolstofdioxide en waterdamp. Als de koolwaterstof zwavel bevat, zal ook zwaveldioxide aanwezig zijn. Aan de andere kant resulteert onvolledige verbranding erin dat sommige van de koolstofatomen combineren met slechts één zuurstofatoom om koolmonoxide en andere potentieel schadelijke bijproducten te vormen.
Gewoonlijk wordt het verbrandingsproces geactiveerd door een koolwaterstof te verhitten boven de ontstekingstemperatuur in een zuurstofrijke omgeving. Wanneer de verbinding wordt verwarmd, worden de chemische bindingen van de koolwaterstof gesplitst. De elementen van de koolwaterstof worden vervolgens gecombineerd met de zuurstof om zuurstof bevattende verbindingen te vormen die bekend staan als oxiden. Deze herschikking van koolwaterstofelementen in oxiden gaat gepaard met afgifte van energie en warmte.
Volledige verbranding vindt plaats wanneer de brandstof en zuurstof de perfecte combinatie of verhouding hebben om de brandstof volledig te verbranden. Deze toestand wordt ook wel stoïchiometrische of nul-overmatige luchtverbranding genoemd. Aan de andere kant kan onvolledige verbranding een deel van de brandstof ongebruikt laten.
Propaanverbranding dient als een voorbeeld van een algemeen verbrande koolwaterstof bij huishoudelijk gebruik. Gewoonlijk vindt propaanverbranding plaats wanneer het gas in het luchtmengsel tussen 2,2 en 9,6 procent ligt. Dit bereik wordt de limiet van ontvlambaarheid van propaan genoemd. Een goed functionerend propaanapparaat dat een ideale verbranding produceert, geeft een blauwe vlam af en mag geen gevaar voor koolmonoxidevergiftiging opleveren, wat een dodelijk bijproduct is van onvolledige propaanverbranding.
Onvolledige verbranding van propaan treedt op wanneer de mengverhouding hoger of lager is dan de ideale verhouding, maar vindt nog steeds plaats binnen de grenzen van ontvlambaarheid. Als de verhouding van propaan tot lucht kleiner is dan de ideale verhouding, zal een magere verbranding optreden, zoals blijkt uit vlammen die van de brander lijken te tillen of uitgaan. Een rijke verbranding treedt op wanneer de verhouding van propaan tot lucht groter is dan de ideale verhouding en kan worden herkend door grotere vlammen die geel zijn in plaats van blauw. Onvolledige verbranding van propaan of andere koolwaterstoffen leidt doorgaans tot afgifte van koolmonoxide, een uiterst ernstig milieu- en gezondheidsgevaar voor zowel de mens als de meeste dieren.