Jaki jest proces spalania?

Krótko mówiąc, spalanie oznacza spalenie. Aby proces spalania miał miejsce, do rozpoczęcia chemicznej reakcji łańcuchowej paliwa, tlenu i zapłonu; Na przykład w ognisku drewno jest paliwem, otaczające powietrze zapewnia tlen, a dopasowanie lub zapalnice może rozpalić ogień. Zwiększenie dowolnego z tych elementów zwiększy intensywność pożaru, a eliminowanie któregokolwiek z nich spowoduje zatrzymanie procesu. Jeśli na przykład ognisko jest duszone wodą lub brudu, tlen nie może już dotrzeć do ciepła i paliwa, i wychodzi.

paliwo

Paliwo jest substancją, która pali się podczas procesu spalania. Wszystkie paliwa zawierają chemiczną energię potencjalną; Jest to ilość energii, która zostanie uwolniona podczas reakcji chemicznej. Ile energii uwalnia substancja, gdy pali się, nazywa się ciepłem spalania . Każde paliwo ma specyficzną gęstość energii lub ile megajuli (MJ) energii jest wytwarzanych na kilogram (kg) substancji;Na przykład metan ma gęstość energii 55,5 mJ/kg, co oznacza, że ​​może dostarczać więcej energii niż siarka przy 9,16 mJ/kg.

Można stosować szeroką gamę substancji jako paliwa, ale węglowodory są jednymi z najczęstszych. Należą do nich metan, propan, benzyna i paliwo odrzutowe, żeby wymienić tylko kilka; Wszystkie paliwa kopalne, w tym węgiel i gaz ziemny, są węglowodorami. Inne substancje, które są powszechnie stosowane jako paliwa, obejmują wodór, alkohol i biopaliwa, takie jak drewno.

Podczas spalania paliwo zamienia się w ciepło i spalin. Na przykład, gdy benzyna spala, wytwarza wodę (pary), dwutlenek węgla, azot, tlenek węgla i inne pierwiastki. Spalanie może również uwalniać cząstki cząstkowe, które są małymi cząsteczkami unoszącymi się w powietrzu; Osoby zwolnione ze spalania paliw kopalnych i drewna często przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza. Wyczerpanie można jednak wykorzystać do korzystnych celów, takich jak zapewnienie THRUst, który popycha rakietę w powietrze. Większość spalin ma postać gazu ze względu na ciepło, jaki wytwarza proces spalania, ale może być również w postaci ciekłej lub stałej.

tlen

Aby paliwo mogło spalić w procesie spalania, musi również mieć tlen. Najczęstszym źródłem jest powietrze, które zawiera około 21% tlenu. Inne źródła, często znane jako utleniacze lub środki utleniające, obejmują nadtlenek wodoru, azotan potasu i wiele innych. Gdy środek utleniający zostanie wprowadzony do paliwa, uwalnia tlen i może zwiększyć prędkość, z jaką pali się pożar.

Podobnie jak paliwo, tlen nie musi być w formie gazowej, chociaż jest to bardzo powszechne. Na przykład w stałej rakiecie stały utleniacz miesza się z paliwem, aby utworzyć pędność, która pali się po zapalaniu i napędza rakietę do przodu. Wa prom kosmiczny i inne statki kosmiczne wykorzystują ciekł tlen w ramach procesu spalania.

Gdy pożar nie ma wystarczającej ilości tlenu, nie płonie całkowicie. Ten IncoSpalanie mplete wytwarza tlenek węgla, węgiel (sadza) i inne cząstki cząstkowe, które zanieczyszczają powietrze. Niekompletne spalanie w kominku lub pieca domu może uwolnić toksyczne gazy i być bardzo niebezpieczne.

ciepło

Rozpoczyna się ciepło lub zapłon. Ponieważ ciepło jest również wytwarzane, gdy coś płonie, po rozpoczęciu procesu dodatkowe ciepło nie zawsze jest konieczne, aby zachować reakcję łańcucha chemiczną. Początkowa iskra, która uruchamia proces chemiczny, może być zapewniony przez płomień, tarcie, a nawet ciepło słońca.

W przypadkach spontanicznego spalania, fermentacji lub utleniania może powodować wystarczającą ilość ciepła, aby rozpocząć pożar. Na przykład na stosie kompostu bakterie mogą zacząć rozkładać związki organiczne, tworząc wystarczającą ilość ciepła i tlenu, aby spowodować spalanie. Niektóre materiały - zwane substancjami piroforycznymi - zapalają się po wystawieniu na powietrze lub wodę; Fosfor i pluton to dwa przykłady. Kiedy materiały te napotykają Fueźródło, mogą rozpocząć ogień, który bardzo trudno jest wydać.

Kontrolowanie procesu spalania

Ponieważ wszystkie trzy części są wymagane do spalania, zwiększenie lub zmniejszenie któregokolwiek z nich wpłynie na proces. Zwiększenie ilości tlenu dodanego do pożaru przy użyciu na przykład środka utleniającego sprawi, że ogień płonie szybciej. Usuwanie lub zmniejszenie źródła paliwa sprawi, że spali się mniejsze lub umrze.

Istnieją trzy podstawowe sposoby zatrzymania procesu spalania:

  • Zabierz paliwo,
  • Usuń tlen,
  • i/lub zabierz ciepło.

Spalanie można również zatrzymać, zatrzymując chemiczną reakcję łańcuchową, która tworzy płomienie. Jest to szczególnie ważne, gdy niektóre metale - takie jak magnez - płoną, ponieważ dodanie wody do ognia sprawi, że będzie silniejsza. W takich przypadkach do zatrzymania reakcji stosuje się suche chemikalia lub halometany.

Który z nich jest najlepszym sposobem na powstrzymanie ognia, zależy od rodzaju irozmiar ognia. Na przykład w pożarze domu strażacy używają wody lub pianki, aby zatrzymać tlen przed dotarciem do paliwa i zmniejszenie temperatury. Podczas gdy woda może być używana na lesie lub pożaru, usunięcie nowego paliwa do pożaru poprzez rozliczenie pędzla i martwej roślinności z tego obszaru jest często ważną częścią jej zatrzymania.

INNE JĘZYKI