การเผาไหม้หมายถึงปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอย่างรวดเร็วของสารที่มาพร้อมกับอุณหภูมิสูงและมักจะเป็นเปลวไฟสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลายแบบขึ้นอยู่กับวัสดุที่มีอยู่ในปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ที่สะอาดระหว่างไฮโดรคาร์บอนและออกซิเจนคือคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ), น้ำ (H 2 O) และพลังงาน การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์หรือสกปรกบางส่วนยังสามารถก่อตัวเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO), คาร์บอนหรือเขม่าฟรี, ไนโตรเจนออกไซด์, ไฮโดรเจนไซยาไนด์ (HCN) และแอมโมเนีย (NH 3 )
ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของการเผาไหม้ที่สะอาด ได้แก่ CO 2 , H 2 O และพลังงาน ไม่มีก๊าซหรืออนุภาคของแข็งอื่น ๆ เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ในปฏิกิริยาประเภทนี้ ปฏิกิริยาที่สมดุลต่อไปนี้คือโพรเพนซึ่งเป็นอัลเคนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน:
C 3 H 8 + 5 O 2 → 3 CO 2 + 4 H 2 O
เมื่อปฏิกิริยาการเผาไหม้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนจะสามารถสร้างผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่แตกต่างกันได้ คาร์บอนฟรีที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเขม่าและคาร์บอนมอนอกไซด์ถูกผลิตขึ้นพร้อมกับ CO 2 , H 2 O และพลังงาน การก่อตัวของเขม่าเป็นผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เป็นสาเหตุที่การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ยังเป็นที่รู้จักกันว่าการเผาไหม้สกปรก ในอุตสาหกรรมเคมี gasifiers เผาวัสดุติดไฟในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซสังเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ นอกอุตสาหกรรมเคมีการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์มักเกิดขึ้นในเครื่องยนต์สันดาปภายในและเตาเผาที่มีการระบายอากาศไม่ดี
ออกซิเจนจากอากาศเป็นแหล่งออกซิเจนที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ส่วนใหญ่ อากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจนอย่างไรก็ตามและในระหว่างการเผาไหม้ไนโตรเจนมีความสามารถในการผลิตผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของตัวเองจำนวนมาก ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มักถูกเรียกว่าก๊าซ NOX สามารถเกิดขึ้นในปฏิกิริยาการเผาไหม้ ก๊าซ NOX ที่พบมากที่สุดคือไนโตรเจนไดออกไซด์ที่เป็นพิษ (NO 2 ) แอมโมเนีย (NH 3 ) และไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่ร้ายแรง (HCN) ก็อาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน
ฮาโลเจนซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสอาจสร้างผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ได้เอง ฮาโลเจนเช่นคลอรีนสามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนอนุมูลอิสระเพื่อสร้างสารเคมีเช่นไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) ซัลเฟอร์สามารถผลิตสารเคมีที่เป็นพิษและมีกลิ่นเหม็นกำมะถันไดออกไซด์ (SO 2 ) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 ) เมื่อฟอสฟอรัสอยู่ในปฏิกิริยาการเผาไหม้มันจะผลิตฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ (P 2 O 5 ) เป็นอนุภาคของแข็งสีขาว
แนวโน้มของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่ให้ประโยชน์แก่ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่สะอาดหรือสกปรกสามารถประเมินได้โดยการตรวจสอบศักยภาพการส่งออกความร้อนของปฏิกิริยาและพลังงานที่จำเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยา การเพิ่มศักยภาพความร้อนออกจะเพิ่มแนวโน้มของเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ โพรเพนซึ่งไม่ต้องการพลังงานมากในการเริ่มต้นการเผาไหม้มีแนวโน้มที่จะเผาไหม้อย่างหมดจด ในทางตรงกันข้ามสารประกอบอะโรเมติกเช่นเบนซีนและโทลูอีนมักจะมีเขม่าจำนวนมากเมื่อเผา
