Hva er forbrenningsprosessen?
Sett enkelt, forbrenning betyr å brenne.For at forbrenningsprosessen skal finne sted, er drivstoff, oksygen og en tenningsvarmekilde påkrevd for å starte en kjemisk kjedereaksjon;I et bål, for eksempel, er tre drivstoffet, den omkringliggende luften gir oksygen, og en kamp eller lettere kan antenne brannen.Å øke noen av disse elementene vil øke brannintensiteten, mens eliminering av noen av dem vil føre til at prosessen stopper.Hvis leirbålet er kvalt med vann eller skitt, for eksempel, kan oksygenet ikke lenger komme til varmen og drivstoffet, og det går ut.
Drivstoff
Drivstoff er stoffet som brenner under forbrenningsprosessen.Alle drivstoffer inneholder kjemisk potensiell energi;Dette er mengden energi som vil bli frigitt under en kjemisk reaksjon.Hvor mye energi et stoff frigjør når det brenner kalles
Hvert drivstoff har en spesifikk energitetthet, eller hvor mange megajoules (MJs) energi som produseres per kilo (kg) av stoffet;Metan har for eksempel en energitetthet på 55,5 mJ/kg, noe.Disse inkluderer metan, propan, bensin og jetbrensel, for å nevne noen få;Alle fossile brensler, inkludert kull og naturgass, er hydrokarboner.Andre stoffer som ofte brukes som drivstoff inkluderer hydrogen, alkohol og biodrivstoff, som tre.
Under forbrenning blir drivstoff til varme og eksos.Når bensin forbrenner, for eksempel, produserer den vann (damp), karbondioksid, nitrogen, karbonmonoksid og andre elementer.Forbrenning kan også frigjøre partikler, som er bittesmå partikler som flyter i luften;De som frigjøres fra brennende fossilt brensel og tre, bidrar ofte til luftforurensning.Eksos kan imidlertid brukes til gunstige formål, for eksempel å gi skyvekraften som skyver en rakett i luften.Mest eksos er i form av en gass på grunn av varmen forbrenningsprosessen gir, men den kan også være i flytende eller fast form.
Oksygen
For at drivstoff skal brenne i forbrenningsprosessen, må den også ha oksygen.Den vanligste kilden er luften, som inneholder omtrent 21% oksygen.Andre kilder, ofte kjent som oksidasjonsmidler eller oksidasjonsmidler, inkluderer hydrogenperoksyd, kaliumnitrat og mange flere.Når et oksidasjonsmiddel blir introdusert for et drivstoff, frigjør det oksygen og kan øke hastigheten som brannen brenner.
Liker drivstoff, oksygen trenger ikke å være i gassform, selv om det er veldig vanlig.I en solid rakett, for eksempel, blandes en fast oksidasjonsmiddel med drivstoffet for å skape drivmiddel, som brenner når den blir antent og driver raketten fremover.Rommeren og annet romfartøy bruker flytende oksygen som en del av forbrenningsprosessen.
Når en brann ikke har nok oksygen, brenner den ikke helt.Denne ufullstendige forbrenningen produserer karbonmonoksid, karbon (sot) og andre partikler som forurenser luften.Ufullstendig forbrenning i en peis eller ovn i et hjem kan frigjøre giftige gasser og være veldig farlig.
Varme
Varme eller tenning er det som starter forbrenningsprosessen.Siden det også produseres varme når noe brenner, når prosessen starter, er det ikke alltid nødvendig med ytterligere varme for å holde den kjemiske kjedereaksjonen i gang.Den første gnisten som utløser den kjemiske prosessen kan tilveiebringes av en flamme, friksjon eller til og med solvarmen. I tilfeller av spontan forbrenning, gjæring eller oksidasjon kan skape nok varme til å starte en brann.I en kompost haug, for eksempel, kan bakterier begynne å bryte ned de organiske forbindelsene, og skape nok varme og oksygen til å forårsake forbrenning.Noen materialer og mdash;kalt pyroforiske stoffer mdash;tenn når du blir utsatt for luft eller vann;Fosfor og plutonium er to eksempler.Når disse materialene møter en drivstoffkilde, kan de stjerneDet er veldig vanskelig å legge ut.Å øke mengden oksygen som er tilsatt en brann ved å bruke et oksidasjonsmiddel, for eksempel, vil gjøre brannen forbrenne raskere.Å fjerne eller redusere drivstoffkilden vil gjøre at den brenner mindre eller dør ut.
Det er tre grunnleggende måter å stoppe forbrenningsprosessen:
Ta bort drivstoffet,
Fjern oksygenet,
- og/eller ta bort varmen.
- Forbrenning kan også stoppes ved å stoppe den kjemiske kjedereaksjonen som skaper flammer.Dette er spesielt viktig når visse metaller mdash;som magnesium mdash;Forbrenning fordi å legge vann i brannen bare vil gjøre det sterkere.I slike tilfeller brukes tørre kjemikalier eller halometaner for å stoppe reaksjonen.