Hvad er forbrændingsprocessen?

Sag, forbrænding betyder at brænde.For at forbrændingsprocessen skal finde sted, kræves brændstof, ilt og en tændingsvarmekilde for at starte en kemisk kædereaktion;I et lejrbål, for eksempel, er træ brændstoffet, den omgivende luft giver ilt, og en kamp eller lettere kan antænde ilden.Forøgelse af ethvert af disse elementer vil øge brandeintensiteten, mens eliminering af en af dem vil få processen til at stoppe.Hvis lejrbålet er kvalt med vand eller snavs, for eksempel, kan ilt ikke længere komme til varmen og brændstoffet, og det går ud.

Brændstof

Brændstof er det stof, der brænder under forbrændingsprocessen.Alle brændstoffer indeholder kemisk potentiel energi;Dette er den mængde energi, der frigives under en kemisk reaktion.Hvor meget energi et stof frigiver, når det brænder, kaldes forbrændingsvarmen .Hvert brændstof har en specifik energitæthed, eller hvor mange megajoules (MJ'er) energi produceres pr. Kg (kg) af stoffet;Methan har for eksempel en energitæthed på 55,5 MJ/kg, hvilket betyder, at den kan levere mere energi end svovl ved 9,16 MJ/kg.

En lang række stoffer kan bruges som brændstoffer, men kulbrinter er nogle af de mest almindelige.Disse inkluderer metan, propan, benzin og jetbrændstof, for blot at nævne nogle få;Alle fossile brændstoffer, inklusive kul og naturgas, er kulbrinter.Andre stoffer, der ofte bruges som brændstoffer, inkluderer brint, alkohol og biobrændstoffer, som træ.

Under forbrænding omdannes brændstof til varme og udstødning.Når benzinforbrændinger for eksempel producerer det vand (damp), kuldioxid, nitrogen, kulilte og andre elementer.Brænding kan også frigive partikler, som er små partikler, der flyder i luften;De, der er frigivet fra brændende fossile brændstoffer og træ, bidrager ofte til luftforurening.Udstødning kan imidlertid bruges til gavnlige formål, såsom at tilvejebringe det drivkraft, der skubber en raket i luften.Mest udstødning er i form af en gas på grund af den varme forbrændingsprocessen producerer, men den kan også være i flydende eller fast form.

Oxygen

For at brændstof til at brænde i forbrændingsprocessen skal den også have ilt.Den mest almindelige kilde er luften, der indeholder ca. 21% ilt.Andre kilder, ofte kendt som oxidationsmidler eller oxidationsmidler, inkluderer hydrogenperoxid, kaliumnitrat og mange flere.Når et oxidationsmiddel introduceres til et brændstof, frigiver det ilt og kan øge den hastighed, hvormed ilden brænder.

Ligesom brændstof, skal ilt ikke være i gasform, selvom det er meget almindeligt.I en solid raket blandes for eksempel en solid oxidisator med brændstoffet for at skabe drivmidlet, der brænder, når de antændes og driver raketten fremad.Rumfærgen og andre rumfartøjer bruger flydende ilt som en del af forbrændingsprocessen.

Når en brand ikke har nok ilt, brænder den ikke helt.Denne ufuldstændige forbrænding producerer kulilte, kulstof (sod) og andre partikler, der forurener luften.Ufuldstændig forbrænding i en pejs eller ovn i et hjem kan frigive giftige gasser og være meget farlig.

Varme

Varme eller antændelse er det, der starter forbrændingsprocessen.Da der også produceres varme, når noget forbrænder, når processen starter, er der ikke altid nødvendig varme for at holde den kemiske kædereaktion i gang.Den indledende gnist, der udløser den kemiske proces, kan tilvejebringes af en flamme, friktion eller endda solvarmen.

I tilfælde af spontan forbrænding kan gæring eller oxidation skabe nok varme til at starte en ild.I en kompostbunke kan for eksempel bakterier begynde at nedbryde de organiske forbindelser og skabe nok varme og ilt til at forårsage forbrænding.Nogle materialer mdash;kaldet pyrophoriske stoffer mdash;antændes, når den udsættes for luft eller vand;Fosfor og plutonium er to eksempler.Når disse materialer støder på en brændstofkilde, kan de spille hovedrollent en brand, der er meget vanskelig at lægge ud.

Kontrol af forbrændingsprocessen

Da alle tre dele er påkrævet for forbrænding, vil øge eller reducere nogen af dem påvirke processen.Forøgelse af mængden af ilt, der er tilsat en brand ved at bruge et oxidationsmiddel, for eksempel, får ilden til at brænde hurtigere.Fjernelse eller reduktion af brændstofkilden får den til at forbrænde mindre eller dø ud.

Der er tre grundlæggende måder at stoppe forbrændingsprocessen på:

• Fjern brændstoffet,
• Fjern ilt,
• og/eller fjerner varmen.

Forbrænding kan også stoppes ved at stoppe den kemiske kædereaktion, der skaber flammer.Dette er især vigtigt, når visse metaller mdash;som Magnesium Mdash;Forbrænding, fordi tilsætning af vand til ilden kun vil gøre det stærkere.I sådanne tilfælde bruges tørre kemikalier eller halomethaner til at stoppe reaktionen.

Hvilken af disse er den bedste måde at stoppe en ild afhænger af typen og størrelsen på ilden.I en husbrand bruger brandmænd for eksempel vand eller skum til at forhindre ilt i at komme til brændstoffet og for at reducere temperaturen.Mens vand kan bruges på en skov eller en ildsted, er det ofte en vigtig del at fjerne det nyt brændstof til ilden ved at rydde børste og død vegetation fra området.