Yanma Süreci Nedir?

Basitçe söylemek gerekirse, yanma yanmak anlamına gelir. Yanma işleminin gerçekleşmesi için kimyasal zincir reaksiyonunu başlatmak için yakıt, oksijen ve ateşleme ısı kaynağı gerekir; Bir kamp ateşinde, örneğin odun yakıt, çevresindeki hava oksijeni sağlar ve bir kibrit veya çakmak ateşi ateşleyebilir. Bu elementlerden herhangi birinin arttırılması yangının yoğunluğunu arttıracak, bunlardan herhangi birini ortadan kaldırarak sürecin durmasına neden olacaktır. Kamp ateşi su veya kir ile boğulursa, örneğin, oksijen artık ısıya ve yakıta ulaşamaz ve söner.

Yakıt

Yakıt, yanma işlemi sırasında yanan maddedir. Tüm yakıtlar kimyasal potansiyel enerji içerir; Bu, kimyasal bir reaksiyon sırasında salınacak olan enerji miktarıdır. Bir maddenin yandığında ne kadar enerji saldığı, yanma ısısı olarak adlandırılır. Her yakıtın belirli bir enerji yoğunluğu vardır veya maddenin kilogramı (kg) başına kaç megajoule (MJ) üretilir; Örneğin metan, 55.5 MJ / kg enerji yoğunluğuna sahiptir, yani 9.16 MJ / kg'da kükürtten daha fazla enerji sağlayabildiği anlamına gelir.

Yakıt olarak çok çeşitli maddeler kullanılabilir, ancak hidrokarbonlar en yaygın olanlarıdır. Bunlara sadece birkaçını vermek için metan, propan, benzin ve jet yakıtı dahildir; kömür ve doğal gaz dahil olmak üzere tüm fosil yakıtlar hidrokarbonlardır. Yakıt olarak yaygın olarak kullanılan diğer maddeler, odun gibi hidrojen, alkol ve biyoyakıtları içerir.

Yanma sırasında, yakıt ısıya ve egzoza dönüşür. Örneğin benzin yandığında, su (buhar), karbon dioksit, azot, karbon monoksit ve diğer elementler üretir. Yanma, havada yüzen küçük partiküller olan partikülleri de serbest bırakabilir; yanan fosil yakıtlardan ve odunlardan salınanlar genellikle hava kirliliğine katkıda bulunur. Egzoz, bir roketi havaya iten itişi sağlamak gibi faydalı amaçlar için kullanılabilir. Çoğu egzoz, yanma işleminin ürettiği ısı nedeniyle bir gaz şeklindedir, ancak aynı zamanda sıvı veya katı halde de olabilir.

Oksijen

Yanma işleminde yakıtın yanması için, ayrıca oksijen içermesi gerekir. En yaygın kaynak, yaklaşık% 21 oksijen içeren havadır. Genellikle oksitleyiciler veya oksitleyici maddeler olarak bilinen diğer kaynaklar arasında hidrojen peroksit, potasyum nitrat ve daha fazlası bulunur. Bir okside edici madde bir yakıta verildiğinde, oksijeni serbest bırakır ve yangının yanma hızını artırabilir.

Yakıt gibi, oksijen çok yaygın olmasına rağmen, gaz halinde olmak zorunda değildir. Katı bir rokette, örneğin, ateşlendiğinde yanan ve roketi ileri doğru iten iticiyi oluşturmak için yakıt ile katı bir oksitleyici karıştırılır. Uzay mekiği ve diğer uzay araçları, yanma işleminin bir parçası olarak sıvı oksijen kullanır.

Bir yangında yeterli oksijen bulunmadığında, tamamen yanmaz. Bu eksik yanma, karbon monoksit, karbon (kurum) ve havayı kirleten diğer parçacıklar üretir. Bir şöminede veya bir evin fırınında eksik yanma, zehirli gazları serbest bırakabilir ve çok tehlikeli olabilir.

Sıcaklık

Isı veya ateşleme yanma işlemini başlatan şeydir. Bir şey yandığında ısı da üretildiğinden, işlem başladıktan sonra kimyasal zincir reaksiyonunun devam etmesi için her zaman ilave ısı gerekli değildir. Kimyasal işlemi tetikleyen ilk kıvılcım bir alev, sürtünme ve hatta güneşin ısısı ile sağlanabilir.

Kendiliğinden yanma durumunda, fermantasyon veya oksidasyon yangını başlatmak için yeterli ısı oluşturabilir. Bir kompost yığınında, örneğin, bakteriler organik bileşikleri parçalamaya başlayabilir ve yanmaya neden olacak kadar ısı ve oksijen üretebilir. Piroforik maddeler denilen bazı malzemeler havaya veya suya maruz kaldığında tutuşur; fosfor ve plütonyum iki örnektir. Bu malzemeler bir yakıt kaynağıyla karşılaştığında, söndürülmesi çok zor olan bir yangını başlatabilirler.

Yanma İşlemini Kontrol Etme

Her üç parça da yanma için gerekli olduğundan, herhangi birinin arttırılması veya azaltılması işlemi etkiler. Örneğin bir oksitleyici madde kullanarak yangına eklenen oksijen miktarının arttırılması yangının daha hızlı yanmasını sağlayacaktır. Yakıt kaynağının çıkarılması veya azaltılması, daha küçük yanmasına veya ölmesine neden olur.

Yanma işlemini durdurmanın üç temel yolu vardır:

  • yakıtı almak,
  • oksijeni çıkarmak,
  • ve / veya ısıyı almak.

Yanma ayrıca alev oluşturan kimyasal zincir reaksiyonu durdurularak da durdurulabilir. Bu, özellikle bazı metaller - magnezyum gibi - yandığında önemlidir, çünkü yangına su eklemek, onu daha da güçlendirir. Bu gibi durumlarda, reaksiyonu durdurmak için kuru kimyasallar veya halometanlar kullanılır.

Bunlardan hangisi bir yangını durdurmanın en iyi yolu, yangının türüne ve büyüklüğüne bağlıdır. Örneğin bir ev yangında, itfaiyeciler oksijenin yakıta ulaşmasını durdurmak ve sıcaklığı azaltmak için su veya köpük kullanırlar. Bir orman veya orman yangını üzerinde su kullanılabilirken, alandan fırçayı ve ölü bitki örtüsünü temizleyerek yangına yeni yakıt çıkarmak genellikle onu durdurmanın önemli bir parçasıdır.