Quels sont les différents types de produits de combustion?
La combustion, définie comme l'oxydation rapide d'une substance accompagnée d'une température élevée et généralement d'une flamme, peut produire un certain nombre de produits différents, selon les matériaux disponibles dans la réaction.Les produits de la combustion propre entre un hydrocarbure et de l'oxygène sont le dioxyde de carbone (CO 2 ), l'eau (H 2 O) et l'énergie.Une combustion incomplète, sale ou partielle peut également former du monoxyde de carbone (CO), du carbone libre ou de la suie, des oxydes d'azote, du cyanure d'hydrogène (HCN) et de l'ammoniac (NH 3 ).
Les produits de combustion de la combustion propre incluent Co 2 , H 2 O et énergie.Aucun autre gaz ou particules solides ne se forment sous forme de produits de combustion dans ce type de réaction.La réaction équilibrée suivante est celle du propane, qui est un alcane, réagissant avec l'oxygène:
c 3 h 8 + 5 o 2 rarr;3 CO 2 + 4 H 2 O
Lorsqu'une réaction de combustion a lieu dans un environnement privé d'oxygène, différents produits de combustion peuvent être fabriqués.Le carbone libre, plus communément appelé suie, et le monoxyde de carbone sont produits avec le CO 2 , H 2 O et l'énergie.La formation de suie en tant que produit de combustion est la raison pour laquelle la combustion incomplète est également connue sous le nom de combustion sale.Dans l'industrie chimique, les gazéificateurs brûlent des matériaux inflammables dans des environnements privés d'oxygène pour produire du gaz de synthèse, qui se compose d'hydrogène et de monoxyde de carbone.En dehors des industries chimiques, une combustion incomplète se produit souvent dans les moteurs à combustion interne et les fours mal ventilés.
L'oxygène de l'air est la source la plus courante d'oxygène pour la plupart des réactions de combustion.L'air est principalement composé d'azote, cependant, et pendant la combustion, l'azote est capable de produire un certain nombre de ses propres produits de combustion.Les gaz d'oxyde d'azote, souvent appelés gaz NOx, peuvent être formés dans une réaction de combustion.Le gaz NOx le plus courant est le dioxyde d'azote toxique (non 2 ).L'ammoniac (NH 3 ) et le cyanure d'hydrogène létal (HCN) peuvent également se former.
Les halogènes, le soufre et le phosphore peuvent également produire leurs propres produits de combustion.Les halogènes tels que le chlore peuvent réagir avec l'hydrogène radical pour former des produits chimiques tels que le chlorure d'hydrogène (HCL).Le soufre peut produire les produits chimiques toxiques et nauséabonds de dioxyde de soufre (donc 2 ) et du sulfure d'hydrogène (H 2 ).Lorsque le phosphore est présent dans une réaction de combustion, il produit du pentoxyde de phosphore (p 2 o 5 ) en tant que particules solides blanches.
La tendance d'un carburant d'hydrocarbures pour favoriser les produits de combustion propre ou sale peut être estimée en examinant lePotentiel de production de chaleur de la réaction et l'énergie nécessaire pour initier la réaction.L'augmentation du potentiel de production de chaleur augmente la tendance du carburant à subir une combustion incomplète.Le propane, qui ne nécessite pas beaucoup d'énergie pour initier la combustion, a tendance à brûler proprement.Les composés aromatiques tels que le benzène et le toluène, en revanche, ont tendance à produire beaucoup de suie lorsqu'ils sont brûlés.