Vad är förbränningsprocessen?

Enkelt uttryckt, förbränning betyder att bränna.För att förbränningsprocessen ska äga rum, bränsle, syre och en tändvärmekälla krävs för att starta en kemisk kedjereaktion;I en lägereld, till exempel, är trä bränslet, den omgivande luften ger syre och en match eller tändare kan antända elden.Att öka något av dessa element kommer att öka brändernas intensitet, samtidigt som någon av dem eliminerar kommer processen att stoppa.Om lägerelden kvävs med vatten eller smuts, till exempel, kan syre inte längre komma till värmen och bränslet, och det går ut.

Bränsle

Bränsle är ämnet som brinner under förbränningsprocessen.Alla bränslen innehåller kemisk potentiell energi;Detta är mängden energi som kommer att frisättas under en kemisk reaktion.Hur mycket energi ett ämne släpper ut när det brinner kallas förbränningsvärme .Varje bränsle har en specifik energitäthet, eller hur många megajoules (MJ: er) energi som produceras per kilo (kg) av ämnet;Metan, till exempel har en energitäthet på 55,5 mJ/kg, vilket innebär att den kan leverera mer energi än svavel vid 9,16 mJ/kg.

En mängd olika ämnen kan användas som bränslen, men kolväten är några av de vanligaste.Dessa inkluderar metan, propan, bensin och jetbränsle, för att bara nämna några;Alla fossila bränslen, inklusive kol och naturgas, är kolväten.Andra ämnen som vanligtvis används som bränslen inkluderar väte, alkohol och biobränslen, som trä.

Under förbränning förvandlas bränsle till värme och avgaser.När bensin bränner till exempel producerar det vatten (ånga), koldioxid, kväve, kolmonoxid och andra element.Förbränning kan också frisätta partiklar, som är små partiklar som flyter i luften;De som frigörs från brinnande fossila bränslen och trä bidrar ofta till luftföroreningar.Avgas kan emellertid användas för gynnsamma ändamål, till exempel att tillhandahålla drivkraften som skjuter en raket i luften.De flesta avgaser är i form av en gas på grund av värmen som förbränningsprocessen producerar, men det kan också vara i flytande eller fast form.

Syre

För att bränsle ska bränna i förbränningsprocessen måste den också ha syre.Den vanligaste källan är luften, som innehåller cirka 21% syre.Andra källor, ofta kända som oxidatorer eller oxiderande medel, inkluderar väteperoxid, kaliumnitrat och många fler.När ett oxidationsmedel introduceras till ett bränsle, släpper det syre och kan öka hastigheten med vilken elden brinner.

Som bränsle behöver syre inte vara i gasform, även om det är mycket vanligt.I en solid raket, till exempel, blandas en solid oxidationsmedel med bränslet för att skapa drivmedlet, som brinner när det antänds och driver raketen framåt.Rymdfärjan och andra rymdskepp använder flytande syre som en del av förbränningsprocessen.

När en brand inte har tillräckligt med syre brinner den inte helt.Denna ofullständiga förbränning producerar kolmonoxid, kol (sot) och andra partiklar som förorenar luften.Ofullständig förbränning i en öppen spis eller ugn i ett hem kan släppa giftiga gaser och vara mycket farliga.

Värme

Värme eller tändning är det som startar förbränningsprocessen.Eftersom värme också produceras när något brinner, när processen startar, är ytterligare värme inte alltid nödvändig för att hålla den kemiska kedjereaktionen igång.Den initiala gnistan som utlöser den kemiska processen kan tillhandahållas av en låga, friktion eller till och med solens värme.

I fall av spontan förbränning kan jäsning eller oxidation skapa tillräckligt med värme för att starta en eld.I en komposthög, till exempel, kan bakterier börja bryta ner de organiska föreningarna och skapa tillräckligt med värme och syre för att orsaka förbränning.Vissa material mdash;kallas pyroforiska ämnen mdash;antänd när den utsätts för luft eller vatten;Fosfor och plutonium är två exempel.När dessa material möter en bränslekälla kan de startaT en eld som är mycket svår att lägga ut.

Att kontrollera förbränningsprocessen

Eftersom alla tre delar krävs för förbränning, kommer att öka eller minska någon av dem påverka processen.Att öka mängden syre som tillsätts till en brand genom att använda ett oxidationsmedel, till exempel, kommer att få elden att brinna snabbare.Att ta bort eller minska bränslekällan får den att bränna mindre eller dö ut.

Det finns tre grundläggande sätt att stoppa förbränningsprocessen:

• Ta bort bränslet,
• Ta bort syre,
• och/eller ta bort värmen.

Förbränning kan också stoppas genom att stoppa den kemiska kedjereaktionen som skapar lågor.Detta är särskilt viktigt när vissa metaller mdash;som magnesium mdash;Förbränna för att lägga till vatten i elden kommer bara att göra det starkare.I sådana fall används torra kemikalier eller halometaner för att stoppa reaktionen.

Vilket av dessa är det bästa sättet att stoppa en eld beror på typen och storleken på elden.I en husbrand använder till exempel brandmän vatten eller skum för att hindra syre från att komma till bränslet och för att minska temperaturen.Medan vatten kan användas på en skog eller en löpeld, är det ofta en viktig del av att stoppa det.